[發(fā)明專利]光檢測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880024309.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN110622324B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 東謙太;尾崎憲幸;柏田真司;木村禎祐;高井勇;松原弘幸;太田充彥;平塚誠良
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 金雪梅;王瑋

光檢測器具備：受光部(2)，具備構成為響應光子的入射的SPAD(4)，并構成為若SPAD作出響應則受光部輸出脈沖信號；以及脈沖率控制電路(20)，構成為控制受光部的靈敏度，以使來自受光部的脈沖信號的每單位時間的輸出數(shù)亦即脈沖率成為預先設定的設定值、包含該設定值的設定范圍內、該設定值以上、或者該設定值以下。

相關申請的交叉引用

本國際申請主張基于在2017年4月12日向日本專利廳申請的日本專利申請第2017－79163號的優(yōu)先權，通過參照將日本專利申請第2017－79163號的全部內容引用至本國際申請。

技術領域

本公開涉及利用雪崩效應的光檢測器。

背景技術

以往，作為利用雪崩效應的光檢測器，已知有使雪崩光電二極管(以下，APD)以蓋革模式動作來進行光檢測的光檢測器。

以蓋革模式動作的APD被稱為SPAD，通過作為反向偏置電壓施加比擊穿電壓高的電壓進行動作。此外，SPAD是Single Photon Avalanche Diode(單光子雪崩二極管)的縮寫。

由于SPAD因光子的入射而擊穿，所以這種光檢測器通常構成為檢測SPAD擊穿時的電壓變化，并輸出規(guī)定脈沖寬度的數(shù)字脈沖(以下，脈沖信號)。

然而，由于該脈沖信號的每單位時間的輸出數(shù)亦即脈沖率根據(jù)周圍的光量發(fā)生變化，所以在非常強的干擾光等入射至光檢測器的情況下，脈沖率增大。而且，若脈沖率增大，則對后段的處理電路帶來負擔，根據(jù)情況，有超過處理電路的處理能力，而處理電路成為飽和狀態(tài)的情況。

因此，在將這種光檢測器安裝于車輛利用于測距裝置的情況下，隨著脈沖率的增大，測距精度降低，根據(jù)情況，有無法測距的情況。

因此，在這種光檢測器中，在脈沖率增大的環(huán)境下，需要對包含SPAD的受光部的靈敏度進行調整，使脈沖率降低，作為用于該目的的裝置，提出了專利文獻1所記載的技術。

換句話說，在專利文獻1所記載的測距裝置中，構成為使用參照受光元件預先測定下次的測距點的光量，并根據(jù)該測定出的光量，使對SPAD施加的反向偏置電壓等變化，來調整受光部的靈敏度。

在該提出的裝置中，由于根據(jù)測定出的光量來調整受光部的靈敏度，所以在下次的測距點入射較強的干擾光的情況下，能夠使受光部的靈敏度降低，并抑制從受光部輸出的脈沖信號的脈沖率。

專利文獻1:日本特開2014－81254號公報

然而，發(fā)明人詳細研究的結果，在上述提出的裝置中，為了受光部的靈敏度調整，需要設置參照受光元件來測定下次的測距點的光量，所以裝置結構變得復雜。

另外，由于為了進行靈敏度調整，需要根據(jù)使用參照受光元件測定出的光量來設定反向偏置電壓等的控制值，所以為了控制值設定，需要光量－控制值轉換數(shù)據(jù)。因此，在設計靈敏度調整用的控制部時，也存在需要通過實測等預先求出光量－控制值轉換數(shù)據(jù)，控制部的設計很麻煩的問題。

另外，若受光部的特性有偏差，則由于從光量－控制值轉換數(shù)據(jù)獲得的控制值偏離最佳值，所以在利用上述提出的裝置調整受光部的靈敏度時，也存在無法吸收受光部的特性的偏差的問題。

另外，在上述提出的裝置中，較強的干擾光入射至受光部的情況下，雖然能夠使受光部的靈敏度降低，但無法將脈沖率控制為與后段的處理電路的能力相應的所希望的值。因此，也有后段的處理電路的負荷增加，且無法可靠地防止測距精度降低的問題。

發(fā)明內容

本公開的一個方面希望在利用SPAD進行光檢測的光檢測器中，不利用光量測定用的其它的檢測器就能夠調整受光部的靈敏度，并且，能夠根據(jù)后段的處理電路的能力適當?shù)貙嵤┰撿`敏度調整。