[發明專利]光檢測設備和距離測量設備

在審

• 申請號: 201980074022.3
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN112997097A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 小澤治
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: G01S7/486
• 分類號: G01S7/486;G01C3/06;G01S17/10;H03K17/78
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛

根據本公開的光檢測設備設置有：光接收元件；負載電路，連接到光接收元件；開關電路，連接到光接收元件；以及反饋電路，用于使開關電路響應于光接收元件的輸出而操作。該反饋電路具有延遲電路。根據本公開的距離測量設備設置有：光源，用于向測量對象輻射光；以及光檢測設備，用于檢測由測量對象反射的光，具有上述配置的光檢測設備用作此光檢測設備。

技術領域

本公開涉及光檢測設備和距離測量設備。

背景技術

作為執行光檢測的光接收元件(光接收部)，存在使用響應于接收光子而產生信號的元件的距離測量設備(例如，參考PTL 1)。在根據傳統技術的基于ToF(飛行時間)的測量結果的距離測量設備中，在光強度低時檢測脈沖的數量，而在光強度高時檢測脈沖的寬度。

[引用列表]

[專利文獻]

[PTL 1]

JP 2014-081254 A

發明內容

[技術問題]

使用響應于接收光子而產生信號的光接收元件的光檢測操作例如是使用SPAD(單光子雪崩二極管)元件的光檢測操作，并且通過重復地產生/停止雪崩電流來執行。另外，通過連接到光接收元件的再充電電路執行由雪崩電流降低的陰極電壓的恢復。

存在包括光接收元件的兩個像素電路系統：被動系統，其被動地控制雪崩電流；以及主動系統，其通過控制定時等主動地執行切換。而主動系統比被動系統具有更高的調整自由度，相反，除非精確地執行定時控制，否則存在可能發生故障或對電路元件施加等于或超過額定值的過電壓并導致電路元件劣化的可能性。

上述PTL 1公開了一種采用被動系統的像素電路。因此，PTL 1中描述的傳統技術沒有考慮上述主動系統固有的風險，更具體地說，沒有考慮電路元件遭受過電壓的風險。

本公開的目的是提供一種光檢測設備，其能夠降低電路元件遭受過電壓的風險，同時保持主動系統和包括該光檢測設備的距離測量設備的優點。

[問題的解決方案]

用于實現上述目的的根據本公開的光檢測設備包括：光接收元件；負載電路，連接到光接收元件；開關電路，連接到光接收元件；以及反饋電路，被配置根據來自光接收元件的輸出來操作開關電路，其中該反饋電路具有延遲電路。

另外，用于實現上述目的的根據本公開的距離測量設備(測距設備)包括：光源，被配置向測量對象輻射光；以及光檢測設備，被配置檢測由測量對象反射的光，其中，如上所述配置的光檢測設備用作光檢測設備。

附圖說明

[圖1]圖1是示出根據本公開的實施例的距離測量設備的示意性配置圖。

[圖2]圖2A和圖2B是示出根據本公開的實施例的距離測量設備的具體配置的框圖。

[圖3]圖3A是示出根據被動系統的第一示例的像素電路的電路圖，圖3B是示出根據被動系統的第二示例的像素電路的電路圖。

[圖4]圖4A是用于說明被動系統的像素電路的電路操作的波形圖，圖4B是用于說明主動系統的像素電路的電路操作的波形圖。

[圖5]圖5是用于說明當輻射光量相對小時SPAD元件的空載時間DT的波形圖。

[圖6]圖6是示出主動系統的像素電路的電路圖。

[圖7]圖7是示出根據第一示例的光檢測設備中的像素電路的電路圖。

[圖8]圖8A是示出延遲量可變的延遲電路的第一電路示例的電路圖，圖8B是示出其第二電路示例的電路圖。