特許ウォッチ

公開番号2025039037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023145776
出願日2023-09-08
発明の名称受信装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10F 30/225 20250101AFI20250313BHJP()
要約【課題】簡易な構成で、測定中にAPDに印加する逆バイアス電圧を制御可能な受信装置を提供すること。
【解決手段】受信装置は、走査ミラーにより電磁波を対象物に照射し、該対象物で反射された反射電磁波に基づいて、対象物までの距離を計測する受信装置であって、APDと、該APDの出力を観測する観測部と、距離が計測される計測期間に生じる距離が計測されない非計測期間において、観測されたAPDの出力が所定量に達するまでAPDに印加する逆バイアス電圧を増加させると共に、APDの出力が所定量に達した場合に取得される情報を用いてAPDの増倍率が所定値となるように逆バイアス電圧を制御する制御部とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
走査ミラーにより電磁波を対象物に照射し、該対象物で反射された反射電磁波に基づいて、前記対象物までの距離を計測する受信装置であって、
ＡＰＤと、
該ＡＰＤの出力を観測する観測部と、
前記距離が計測される計測期間に生じる前記距離が計測されない非計測期間において、観測された前記ＡＰＤの出力が所定量に達するまで前記ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を増加させると共に、前記ＡＰＤの出力が前記所定量に達した場合に取得される情報を用いて前記ＡＰＤの増倍率が所定値となるように前記逆バイアス電圧を制御する制御部とを有することを特徴とする受信装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記情報は、前記ＡＰＤの出力が前記所定量に達した場合の、前記逆バイアス電圧に関する情報、及び前記増倍率に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記逆バイアス電圧に関する情報、前記増倍率に関する情報、及び前記所定値を用いて前記逆バイアス電圧を制御することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記観測部は、前記ＡＰＤの出力が前記所定量に達した場合に前記ＡＰＤの出力の分散に関する情報を取得し、
前記情報は、前記分散に関する情報に対応する前記ＡＰＤに入射している光量に関する情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記増倍率に関する情報は、前記ＡＰＤに入射している光量に関する情報に対応することを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記非計測期間は、前記走査ミラーの帰線期間であることを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
【請求項７】
ＡＰＤを有し、走査ミラーにより電磁波を対象物に照射し、該対象物で反射された反射電磁波に基づいて、前記対象物までの距離を計測する受信装置の制御方法であって、
前記距離が計測される計測期間に生じる前記距離が計測されない非計測期間において、前記ＡＰＤの出力が所定量に達するまで前記ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を増加させるステップと、
前記ＡＰＤの出力が前記所定量に達した場合に取得される情報を用いて前記ＡＰＤの増倍率が所定値となるように前記逆バイアス電圧を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記憶したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、増倍作用を有する受光素子の動作電圧を制御する受信装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
光を利用した測距装置であるＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）の受光素子として、増倍作用を有するＡＰＤ（ＡｖａｌａｎｃｅＰｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）が広く用いられている。ＡＰＤの増倍率はＡＰＤに印加する逆バイアス電圧によって決定されるが、その増倍率特性（増倍率と逆バイアス電圧の関係）は温度によって変化する。また、個体ごとに増倍率特性が異なるため、所望の増倍率で使用するには、動作環境に応じて逆バイアス電圧を適切に制御する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、ＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を、ＡＰＤに所定電流が流れたときの逆バイアス電圧に所定比を掛けた電圧に調整する構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、遮光部を利用してＡＰＤへの入光量を抑えた上で、ＡＰＤ出力から降伏電圧を推定し、降伏電圧に基づいて算出された、所望の増倍率となる逆バイアス電圧をＡＰＤに印加する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００２－３２４９０９号公報
特開２０２２－１６３３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、所定電流が流れたときの逆バイアス電圧は装置への電源投入後や測定開始前等の非測定中に検出され、測定中に増倍率を制御することはできない。また、逆バイアス電圧の検出時にＡＰＤに光が入射すると、入射した光に起因する電流がＡＰＤによって増幅され得るため、逆バイアス電圧の検出に誤差が生じ、ＡＰＤを所望の増倍率に制御し得ないことがある。
【０００７】
また、特許文献２の構成では、遮光部を設けることにより、構成が複雑化したり、測距可能範囲が減少したりしてしまう。
【０００８】
本発明は、簡易な構成で、測定中にＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を制御可能な受信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】
【０００９】
本発明の一側面としての受信装置は、走査ミラーにより電磁波を対象物に照射し、該対象物で反射された反射電磁波に基づいて、対象物までの距離を計測する受信装置であって、ＡＰＤと、該ＡＰＤの出力を観測する観測部と、距離が計測される計測期間に生じる距離が計測されない非計測期間において、観測されたＡＰＤの出力が所定量に達するまでＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を増加させると共に、ＡＰＤの出力が所定量に達した場合に取得される情報を用いてＡＰＤの増倍率が所定値となるように逆バイアス電圧を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で、測定中にＡＰＤに印加する逆バイアス電圧を制御可能な受光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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