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公開番号2025011493
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113641
出願日2023-07-11
発明の名称光電変換装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 7/4861 20200101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】対応する光源以外の光源からの光の影響が低減された光電変換装置を提供する。
【解決手段】入射光に応じた受光パルス信号を生成する光子検出素子と、光源の発光パルスパターンと、前記光源の発光タイミングと、前記発光タイミングを基準とするゲーティング期間とを制御する制御部と、前記ゲーティング期間に入力された前記受光パルス信号に基づいて前記入射光の受光パルスパターンを出力するゲーティング部と、前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンとを比較して比較結果に応じた信号を出力するパターン検出部と、を有し、前記ゲーティング期間の長さは、前記発光パルスパターンの継続期間の長さ以上である。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
入射光に応じた受光パルス信号を生成する光子検出素子と、
光源の発光パルスパターンと、前記光源の発光タイミングと、前記発光タイミングを基準とするゲーティング期間とを制御する制御部と、
前記ゲーティング期間に入力された前記受光パルス信号に基づいて前記入射光の受光パルスパターンを出力するゲーティング部と、
前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンとを比較して比較結果に応じた信号を出力するパターン検出部と、
を有し、
前記ゲーティング期間の長さは、前記発光パルスパターンの継続期間の長さ以上である
ことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記パターン検出部は、前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンが一致していると判定した場合に受光したことを示す第１信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記パターン検出部は、前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンが一致していないと判定した場合に受光していないことを示す第２信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第１信号をカウントするカウンタを更に有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記カウンタに保持されるカウント値に基づいて、前記光電変換装置から対象物までの距離が算出される
ことを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記パターン検出部は、前記受光パルスパターンに含まれるデジタル信号を記憶するシフトレジスタを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記パターン検出部は、前記シフトレジスタに記憶されたデジタル信号の各ビットと、前記発光パルスパターンの対応するビットとを比較する
ことを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記パターン検出部は、前記シフトレジスタに記憶されたデジタル信号の各ビットと、前記発光パルスパターンの対応するビットとがいずれも一致している場合に前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンが一致していると判定する
ことを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記パターン検出部は、前記シフトレジスタに記憶されたデジタル信号の各ビットと、前記発光パルスパターンの対応するビットの少なくとも１つが一致していない場合に前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンが一致していないと判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記光子検出素子は、アバランシェフォトダイオードと、前記アバランシェフォトダイオードの出力電位をリセットするリチャージ回路とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光源から光を射出し、物体からの反射光を含む光を受光素子によって受けることにより、物体までの距離を測定する測距装置が開示されている。特許文献１には、受光素子において光子の検出が行われるゲーティング期間を変化させつつ計測を繰り返し行う手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１７／００５２０６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような測距手法においては、本測距装置に対応する光源から射出された光だけでなく、それ以外の光源からの光が受光素子に入射する場合がある。
【０００５】
本発明は、対応する光源以外の光源からの光の影響が低減された光電変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書の一開示によれば、入射光に応じた受光パルス信号を生成する光子検出素子と、光源の発光パルスパターンと、前記光源の発光タイミングと、前記発光タイミングを基準とするゲーティング期間とを制御する制御部と、前記ゲーティング期間に入力された前記受光パルス信号に基づいて前記入射光の受光パルスパターンを出力するゲーティング部と、前記受光パルスパターンと前記発光パルスパターンとを比較して比較結果に応じた信号を出力するパターン検出部と、を有し、前記ゲーティング期間の長さは、前記発光パルスパターンの継続期間の長さ以上であることを特徴とする光電変換装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対応する光源以外の光源からの光の影響が低減された光電変換装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る測距装置の概略構成例を示すハードウェアブロック図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の全体構成を示す概略図である。
第１実施形態に係るセンサ基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係る回路基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係る光電変換部及び画素信号処理部の１画素分の構成例を示す概略ブロック図である。
第１実施形態に係るアバランシェフォトダイオードの動作を説明する図である。
第１実施形態に係る測距装置の概略構成例を示す機能ブロック図である。
第１実施形態に係る画素回路図である。
第１実施形態に係る画素回路の動作を示すタイミング図である。
第２実施形態に係る画素回路図である。
第２実施形態の比較例に係る画素回路の動作を示すタイミング図である。
第２実施形態に係る画素回路の動作を示すタイミング図である。
第３実施形態に係る画素回路図である。
第４実施形態に係る機器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。複数の図面にわたって同一の要素又は対応する要素には共通の符号が付されており、その説明は省略又は簡略化されることがある。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る測距装置１０の概略構成例を示すハードウェアブロック図である。測距装置１０は、光電変換装置１００、光源３００及び信号処理回路５００を有している。なお、本実施形態において示す測距装置１０の構成は一例であり、図示された構成に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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