测距装置、摄像头以及测距装置的驱动调整方法制造方法及图纸

提供一种改善远景的线性并扩大测距范围的测距装置。测距装置具备：N个电荷分配栅极，将在受光区域进行光电转换而得的信号电荷依次进行分配传输；电荷排出栅极，从受光区域排出电荷；N个电荷蓄积区域，分别蓄积信号电荷；驱动电路(94)，向N个电荷分配栅极和电荷排出栅极依次提供驱动信号；读取放大电路，读取蓄积在N个电荷蓄积区域中的信号电荷；逻辑运算电路(71)，输入经由读取放大电路的信号来实施运算，该运算包括计算到目标物(92)的距离；以及控制运算电路(74)，根据逻辑运算电路(71)所输出的值，生成使N个电荷分配栅极内的特定的电荷蓄积时间扩展的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距装置、摄像头以及测距装置的驱动调整方法
本专利技术涉及测距元件及3D摄像装置等测距装置，尤其涉及CMOS图像传感器(CIS)或使用有该CIS的像素的测距装置、搭载有该测距装置的摄像头及测距装置的驱动调整方法。
技术介绍
近年来，正在积极地进行使用有固体摄像装置的3D成像元件的开发。虽然在3D成像元件中，以往CCD图像传感器(CCD)为主流，但现在CIS逐渐成为主流。即使在各种3D成像方法中，光飞行时间(TOF)型是距离精度高、可测定距离范围宽且距离运算比较容易的方法。TOF型3D成像元件主要有连续波调制(CW)型和光脉冲同步型。CW型和光脉冲型均为在光电二极管(PD)等光检测器上附加有多个电荷分配栅极的结构，并执行反复进行该多个电荷分配栅极的接通/断开的锁定驱动。TOF型3D成像元件使用红外光作为信号光，为了除去环境光(背景光)，一般使用带通滤波器等尽可能地截止信号光以外的光来进行使用。但是，将环境光全部除去是非常困难的。在被称为3接头(Tap)锁定像素的3分支型锁定像素中，将3个电荷分配栅极中的最先分配电荷的一个电荷分配栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测距装置，其特征在于，具备：/n发光部，向目标物投射光脉冲；/n受光区域，接收来自所述目标物的所述光脉冲的反射光；/nN个电荷分配栅极，将N设为3以上的正整数，将在所述受光区域进行光电转换而得的信号电荷沿着N个电荷移动路径依次进行分配传输；/n电荷排出栅极，将除所述信号电荷以外的电荷从所述受光区域排出；/nN个电荷蓄积区域，分别蓄积沿着N个电荷分配栅极传输来的所述信号电荷；/n驱动电路，向所述发光部提供控制信号，且向N个电荷分配栅极和所述电荷排出栅极分别依次提供驱动信号；/n读取放大电路，分别独立地读取N个电荷蓄积区域所蓄积的信号电荷；/n逻辑运算电路，输入经由所述读取放大电路的信号来...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181016 JP 2018-1950181.一种测距装置，其特征在于，具备：
发光部，向目标物投射光脉冲；
受光区域，接收来自所述目标物的所述光脉冲的反射光；
N个电荷分配栅极，将N设为3以上的正整数，将在所述受光区域进行光电转换而得的信号电荷沿着N个电荷移动路径依次进行分配传输；
电荷排出栅极，将除所述信号电荷以外的电荷从所述受光区域排出；
N个电荷蓄积区域，分别蓄积沿着N个电荷分配栅极传输来的所述信号电荷；
驱动电路，向所述发光部提供控制信号，且向N个电荷分配栅极和所述电荷排出栅极分别依次提供驱动信号；
读取放大电路，分别独立地读取N个电荷蓄积区域所蓄积的信号电荷；
逻辑运算电路，输入经由所述读取放大电路的信号来实施运算，所述运算包括计算到所述目标物的距离；以及
控制运算电路，根据所述逻辑运算电路所输出的值，生成使分配给N个电荷分配栅极中的特定的电荷分配栅极的电荷蓄积时间逐次扩展的信号，并将该信号提供给所述驱动电路。


2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，
所述驱动电路在隔着偏移时间的不同定时向所述N个电荷分配栅极和所述电荷排出栅极分别提供所述驱动信号。


3.根据权利要求1或2所述的测距装置，其特征在于，
所述特定的电荷分配栅极是由施加于所述电荷排出栅极的驱动信号的重复周期所定义的重复周期时间内的、最后分配的电荷蓄积时间所对应的电荷分配栅极。


4.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，
所述控制运算电路判定所述逻辑运算电路刚刚测定并计算出的与暗时相当的信号电荷和在前一定时测定并计算出的与暗时相当的信号电荷之差是否低于预定的阈值，在不低于所述阈值的情况下，进一步扩展分配给所述特定的电荷分配栅极的电荷蓄积时间，在低于所述阈值的情况下，结束所述扩展。


5.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，
所述控制运算电路判定所述逻辑运算电路刚刚测定并计算出的距离的检测值与在前一定时测定并计算出的距离的检测值之差是否低于预定的阈值，在不低于所述阈值的情况下，进一步扩展分配给所述特定的电荷分配栅极的电荷蓄积时间，在低于所述阈值的情况下，结束所述扩展。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的测距装置，其特征在于，
在所述N个电荷蓄积区域分别设置有辅助电容器。


7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，
与蓄积来自所述特定的电荷分配栅极的信号电荷的电荷蓄积区域连接的辅助电容器的电容大于其他辅助电容器的电容。


8.一种摄像头，其特征在于，具有：
摄像光学系统；
发光部，向目标物投射光脉冲；
固体摄像装置，集成有：受光区域，经由所述摄像光学系统接收来自所述目标物的所述光脉冲的反射光；N个电荷分配栅极，将N设为3以上的正整数，将在所述受光区域进行光电转换而得的信号电荷沿着N个电荷移动路径依次进行分配传...

【专利技术属性】
技术研发人员：永濑正规，
申请(专利权)人：布鲁克曼科技株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP