CN112067120B - 光检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式涉及光检测装置。光检测装置具备：光检测元件；第1复位电路，切换是否将第1电压节点与光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值；第2复位电路，切换是否将第1电压节点与光检测元件的一端之间的导通电阻设为比第1值小的第2值；以及控制电路，在光检测元件检测到光之后，利用第1复位电路将导通电阻设为第1值，之后利用第2复位电路将导通电阻设为第2值。

Description

光检测装置
本申请以日本专利申请(特愿2019-108851，申请日：11/6/2019)为基础，从该申请享有优先的利益。通过参照该申请，包含本申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及光检测装置。
背景技术
作为将接收到的光变换为电信号的光检测元件之一，有雪崩光电二极管(以下，APD)。特别在使APD以盖革模式动作的情况下，APD具有检测1个光子的微弱的光的能力。然而，虽然以盖革模式动作的APD的灵敏度高，但在探测到光子之后动作状态发生变化，无法高灵敏度地探测光。因此，需要将淬火电路连接于APD来进行APD的复位。作为淬火电路，有无源淬火电路和有源淬火电路。在无源淬火电路中，将电阻元件串联地连接于APD，经由电阻元件在APD中使电流流过，从而进行复位。无源淬火电路的电路结构简易，但存在动作慢这样的问题。相对于此，有源淬火电路使用晶体管等强制地在APD中使电流流过，能够高速地进行APD的复位动作。
然而，在以往的有源淬火电路中，当在正在为了APD的复位而在APD中使电流流过的过程中APD检测到光时，无法控制在APD中流过的电流，有可能APD会发生过度的发热而损坏。另外，当在APD中流过大量的电流时，APD发光，在存在于周围的其它APD中流过串扰所致的电流。
发明内容
本发明的一个方案提供能够降低发热、串扰并高速地检测微弱的光的光检测装置、电子装置以及光检测方法。
根据本实施方式，提供一种光检测装置，具备：
光检测元件；
第1复位电路，切换是否将第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值；
第2复位电路，切换是否将所述第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为比所述第1值小的第2值；以及
控制电路，在所述光检测元件检测到光之后，利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
根据上述结构的光检测装置，能够降低发热、串扰，能够高速地检测微弱的光。
附图说明
图1是第1实施方式的光检测装置的电路图。
图2是示出图1的光检测装置的第1变形例的电路图。
图3是图1的光检测装置的电压波形图。
图4A是第1复位电路使第1切换器导通的情况下的等效电路图。
图4B是第2复位电路使第2切换器导通的情况下的等效电路图。
图5是在电流从第1复位电路流到APD的阴极的期间内APD检测光的情况下的电压波形图。
图6是在电流从第2复位电路流到APD的阴极的期间内APD检测光的情况下的电压波形图。
图7是对图2的光检测装置追加了第1电平转换器(level shifter)和第2电平转换器的电路图。
图8是具备4个APD和4个有源淬火电路的光检测装置的示意性的布局图。
图9是将多个SiPM和有源淬火电路配置于半导体基板上的布局图。
图10A是示出具备内置有本实施方式的光检测装置的受光部的电子装置的概略结构的框图。
图10B是示出图10A的一个变形例的电子装置的概略结构的框图。
图11是示出将图10的电子装置内的受光部和信号处理部配置于一个半导体基板上的例子的示意性的立体图。
图12是第2实施方式的光检测装置的电路图。
(附图标记说明)
1：光检测装置；2：光检测元件；3：第1复位电路；3a：电流源；3b：第1切换器；4：第2复位电路；4a：第2切换器；5：控制电路；6：有源淬火电路；7：APD；8：第3切换器；11：第1电平转换器；12：第2电平转换器；13：SiPM；21：电子装置；22：投射部；23：光控制部；24：受光部；25：信号处理部；26：图像处理部；31：振荡器；32：投射控制部；33：光源；34：第1驱动部；35：第2驱动部；41：第1透镜；42：分束器；43：第2透镜；44：半反射镜；45：扫描反射镜；51：光检测器；52：放大器；53：第3透镜；54：受光传感器；55：A/D变换器；61：存储部；62：距离测量部；63：存储控制部；71：半导体基板；72：第1裸片(die)；73：第2裸片；74、75：焊盘；76：键合线。
具体实施方式
以下，参照附图，说明光检测装置、电子装置以及距离测量方法的实施方式。以下，以光检测装置以及电子装置的主要的结构部分为中心进行说明，但在光检测装置以及电子装置中可能存在未图示或者说明的结构部分、功能。
(第1实施方式)
图1是第1实施方式的光检测装置1的电路图。图1的光检测装置1具备光检测元件2、第1复位电路3、第2复位电路4以及控制电路5。第1复位电路3、第2复位电路4以及控制电路5构成有源淬火电路6。有源淬火电路6在光检测元件2检测到光之后针对光检测元件2进行强制的复位动作。
光检测元件2例如为APD7。对APD7施加比APD7的击穿电压高的逆偏置电压，在被称为盖革模式的区域进行驱动。盖革模式时的APD7的增益在105～106的量级非常高，所以甚至1个光子的微弱的光都能够测量。以下，主要说明作为光检测元件2而使用APD7的例子。
在图1的光检测装置1中，在第1电压节点Vhi与APD7的阴极之间，第1复位电路3与第2复位电路4并联连接。第2电压节点Vlow连接于APD7的阳极。第2电压节点Vlow为比第1电压节点Vhi低的电压节点。
第1复位电路3切换是否将第1电压节点Vhi与光检测元件2的一端(APD7的阴极)之间的导通电阻设为第1值。第1复位电路3能够将电流源3a与第1切换器3b串联连接而构成。电流源3a输出预定的电流。电流源3a是为了限制在APD7的阴极中流过的电流而设置的。第1切换器3b切换是否使从电流源3a输出的电流流到APD7的阴极。在第1切换器3b导通时，从电流源3a输出的电流通过第1切换器3b而流到APD7的阴极。第1复位电路3的导通电阻是指第1切换器3b导通时的第1复位电路3的阻抗。
第2复位电路4切换是否将第1电压节点Vhi与光检测元件2的一端(APD7的阴极)之间的导通电阻设为比第1值小的第2值。第2复位电路4具有第2切换器4a。在第2切换器4a导通时，电流从第1电压节点Vhi通过第2切换器4a而流到APD7的阴极。第2复位电路4的导通电阻是指第2切换器4a导通时的第2复位电路4的阻抗。作为第2复位电路4的导通电阻的第2值比作为第1复位电路3的导通电阻的第1值小。因此，在第2切换器4a导通时从第2复位电路4流到APD7的阴极的电流比在第1切换器3b导通时从第1复位电路3流到APD7的阴极的电流多。在本实施方式中，使第2复位电路4的导通电阻成为第2值的期间比第1复位电路3的导通电阻成为第1值的期间短。
控制电路5在APD7检测到光之后，利用第1复位电路3将第1电压节点Vhi与APD7的阴极之间的导通电阻设为第1值，之后利用第2复位电路4设为第2值。更具体而言，控制电路5在APD7检测到光之后，将APD7的一端(阴极)维持为第1电压，之后利用第1复位电路3将导通电阻设为第1值，之后利用第2复位电路4将导通电阻设为第2值。导通电阻越小，电流越易于流过，所以通过切换第1电压节点Vhi与APD7的阴极之间的导通电阻，能够使在APD7的阴极中流过的电流变化。这样，控制电路5在APD7检测到光之后的复位动作时，首先使来自第1复位电路3的被限制的电流流到APD7的阴极，之后使来自第2复位电路4的大电流流到APD7的阴极。
图2是示出图1的光检测装置1的第1变形例的电路图。图2的光检测装置1是使图1的光检测装置1内的各部分的结构具体化后的光检测装置。在图2的光检测装置1中，分别由MOS晶体管Q1、Q2构成第1复位电路3内的第1切换器3b和第2复位电路4内的第2切换器4a。这些MOS晶体管Q1、Q2的栅极电压由控制电路5控制。另外，图2的控制电路5具有淬火控制部(电压维持电路)5a。进而，图2的光检测装置1具备由淬火控制部5a进行导通及截止控制的第3切换器8。在图2中，示出了由MOS晶体管Q3构成第3切换器8的例子。
淬火控制部5a在APD7检测到光时，在整个预定期间将APD7的阴极电压维持为预定的电压VAQ。更具体而言，淬火控制部5a在APD7检测到光之后，与APD7的一端(阴极)成为与第1电压不同的第2电压相应地在预定期间将APD7的一端维持为第1电压。第3切换器8连接于APD7的阴极与第3电压节点VAQ之间。第3电压节点VAQ例如既可以为接地电压，也可以为接地电压以外的电压。淬火控制部5a当APD7的阴极电压下降至预定的第1阈值电压Vth1时，使第3切换器8导通。当第3切换器8导通时，APD7的阴极电压被维持为第3电压节点VAQ的电压。
图3是图1的光检测装置1的电压波形图。图3的横轴为时间，纵轴为电压值。在图3的时刻t1以前，APD7呈现出未检测到光的状态，APD7的阴极电压为与第1电压节点Vhi的电压Vhi大致相等的电压。
当APD7在时刻t1检测到光时，在APD7的内部生成电子－空穴对，在APD7中流过电流。由此，APD7的阴极电压开始下降。当APD7的阴极电压下降至预定的第1阈值电压Vth1时(时刻t2)，第3切换器8导通，APD7的阴极电压下降至第3电压节点的电压VAQ(时刻t3)。
淬火控制部5a维持第3切换器8的导通状态直至时刻t4为止，所以APD7的阴极电压维持为电压VAQ。
当成为时刻t4时，淬火控制部5a使第3切换器8截止，并且控制电路5使第1复位电路3内的第1切换器3b导通。由此，如图4A的等效电路所示，来自第1复位电路3内的电流源3a的电流经由第1切换器3b流到APD7的阴极，APD7的阴极电压开始逐渐上升。从电流源3a输出的电流被限制，所以从第1复位电路3流到APD7的阴极的电流也被限制，APD7的阴极电压缓慢上升。
当APD7的阴极电压达到预定的第2阈值电压Vth2(≥Vth1)时(时刻t5)，控制电路5使第1复位电路3内的第1切换器3b截止，并且使第2切换器4a导通。由此，如图4B的等效电路所示，大电流经由第2复位电路4内的第2切换器4a流到APD7的阴极。因而，APD7的阴极电压急剧上升，在时刻t6时APD7的阴极电压达到饱和电压。如图3所示，控制电路5输出时刻t2～t5期间的脉冲宽度的脉冲信号。
在本说明书中，将第1复位电路3使第1切换器3b导通的期间称为第1复位，将第2复位电路4使第2切换器4a导通的期间称为第2复位。
可能存在在电流从第1复位电路3流到APD7的阴极的第1复位期间内APD7检测到光的情况。该情况下的电压波形图成为如图5那样。图5的时刻t4～t5为电流从第1复位电路3流到APD7的阴极的第1复位期间，但当在该期间内APD7检测到光时，在APD7内产生电子－空穴对而流过电流，APD7的阴极电压下降(时刻t4a)。然而，流经第1复位电路3的电流被电流源3a限制，所以不用担心流经APD7的电流急剧增加。当APD7检测不到光时，来自第1复位电路3的电流流到APD7的阴极，所以APD7的阴极电压再次开始上升。当APD7的阴极电压达到预定的第2阈值电压Vth2时，控制电路5使第1复位电路3内的第1切换器3b截止，且使第2复位电路4内的第2切换器4a导通。由此，来自第2复位电路4的大电流流到APD7的阴极，APD7的阴极电压急剧上升。
另外，还可能存在在大电流从第2复位电路4流到APD7的阴极的第2复位期间内APD7检测到光的情况。该情况下的电压波形图成为如图6那样。当成为图6的时刻t5时，第2复位电路4内的第2切换器4a导通，大电流开始从第2复位电路4流到APD7的阳极。在该状态下，当在时刻t5a时APD7检测到光时，在APD7内产生电子－空穴对而流过电流，所以APD7的阴极电压开始下降。然而，当APD7的阴极电压下降至预定的第1阈值电压Vth1时(时刻t5b)，淬火控制部5a使第3切换器8导通，APD7的阴极电压在预定期间(时刻t5b～t5c)维持为预定的电压VAQ。之后，当成为时刻t5c时，第1复位电路3内的第1切换器3b导通，当成为之后的时刻t5d时，第2复位电路4内的第2切换器4a导通。
这样，当在大电流从第2复位电路4流到APD7的阴极的期间内APD7检测到光的情况下，在APD7的阴极电压下降至预定的阈值电压的时间点淬火控制部5a进行导通，所以无法控制的大电流不会流到APD7，能够保护APD7免受发热所致的损坏，并且能够降低APD7的发光所致的串扰。
APD7未检测到光的状态下的APD7的阴极电压为远高于构成第1切换器3b、第2切换器4a的MOS晶体管的栅极电压的电压，在控制电路5根据APD7的阴极电压来控制第1切换器3b、第2切换器4a用的MOS晶体管的栅极电压的情况下，有时需要进行电压电平的变换。
图7是对图2的光检测装置1追加了第1电平转换器11和第2电平转换器12的电路图。从控制电路5输出的第1切换器3b用的控制信号经由第1电平转换器11输入到MOS晶体管Q1的栅极。同样地，从控制电路5输出的第2切换器4a用的控制信号经由第2电平转换器12输入到MOS晶体管Q2的栅极。第1电平转换器11和第2电平转换器12进行使电压从APD7的阴极电压的电压电平下降至MOS晶体管Q1、Q2的栅极电压电平的控制。
图1、图2以及图7的光检测装置1示出了检测光的最小限度的结构。实际上，图1、图2以及图7的光检测装置1在一维方向或者二维方向上配置的状态下使用多个的情形较多。另外，也可以制造集成有多个图1、图2以及图7的光检测装置1的半导体IC。
图8是具备4个APD7和4个有源淬火电路(在附图中记载为AQ)6的光检测装置1的示意性的布局图。有源淬火电路6是指包括图1、图2以及图7的光检测装置1内的第1复位电路3、第2复位电路4以及控制电路5的电路。
由图8的4个APD7构成1个SiPM(Silicon Photomultiplier，硅光电倍增管)13。另外，由4个有源淬火电路6构成有源淬火电路群14。在图8中，与在X方向以及Y方向上各配置有两个APD7的SiPM13邻接地，在X方向以及Y方向上各配置有两个有源淬火电路6，但SiPM13内的APD7的个数以及配置、以及SiPM13与有源淬火电路6的位置关系等是任意的。
实际上，在半导体基板上各配置多个如图8那样的SiPM13和有源淬火电路6，实现单芯片化。图9是在半导体基板上配置有多个SiPM13和有源淬火电路群(APDs)14的布局图。如图所示，将SiPM13和有源淬火电路群14作为一组，在X方向以及Y方向上配置多个组。
本实施方式的光检测装置1能够嵌入到进行ToF(Time of Flight，飞行时间)方式的距离测量的电子装置。图10A是示出具备内置有本实施方式的光检测装置1的受光部24的电子装置21的概略结构的框图。图10A的电子装置21具备投射部22、光控制部23、受光部24、信号处理部25以及图像处理部26。其中，距离测量装置27包括投射部22、光控制部23、受光部24以及信号处理部25。图1的电子装置21中的至少一部分能够包括1个或者多个半导体IC(Integrated Circuit，集成电路)。例如，既可以将信号处理部25和图像处理部26集成于一个半导体芯片的内部，也可以连受光部24都包括地集成于该半导体芯片。另外，也可以连投射部22都包括地集成于该半导体芯片。
投射部22投射第1光。第1光例如为预定的频带的激光。激光是指相位以及频率一致的相干的光。投射部22按照预定的周期间歇地投射脉冲状的第1光。投射部22投射第1光的周期为为了根据第1光的一个脉冲来用距离测量装置27测量距离所需的时间以上的时间间隔。
投射部22具有振荡器31、投射控制部32、光源33、第1驱动部34以及第2驱动部35。振荡器31生成与投射第1光的周期相应的振荡信号。第1驱动部34与振荡信号同步地间歇地将电力供给到光源33。光源33根据来自第1驱动部34的电力间歇地射出第1光。光源33既可以为射出单一的激光的激光元件，也可以为同时地射出多个激光的激光单元。投射控制部32与振荡信号同步地控制第2驱动部35。第2驱动部35根据来自投射控制部32的指示，将与振荡信号同步的驱动信号供给到光控制部23。
光控制部23控制从光源33射出的第1光的行进方向。另外，光控制部23控制接收到的第2光的行进方向。
光控制部23具有第1透镜41、分束器42、第2透镜43、半反射镜44以及扫描反射镜45。
第1透镜41使从投射部22射出的第1光聚光，引导到分束器42。分束器42使来自第1透镜41的第1光分支成两个方向，引导到第2透镜43和半反射镜44。第2透镜43将来自分束器42的分支光引导到受光部24。将第1光引导到受光部24的理由在于利用受光部24检测投射定时。
半反射镜44使来自分束器42的分支光通过而引导到扫描反射镜45。另外，半反射镜44使包含入射到电子装置21的反射光的第2光向受光部24的方向反射。
扫描反射镜45与来自投射部22内的第2驱动部35的驱动信号同步地对反射镜面进行旋转驱动。由此，控制通过半反射镜44而入射到扫描反射镜45的反射镜面的分支光(第1光)的反射方向。通过以一定周期对半反射镜44的反射镜面进行旋转驱动，能够至少在一维方向上扫描从光控制部23射出的第1光。通过将对反射镜面进行旋转驱动的轴设置为两个方向，还能够在二维方向上扫描从光控制部23射出的第1光。在图1中，示出了利用扫描反射镜45在X方向以及Y方向上扫描从电子装置21投射的第1光的例子。
当在从电子装置21投射的第1光的扫描范围内存在人、物体等对象物10的情况下，第1光被对象物10反射。被对象物10反射后的反射光中的至少一部分在与第1光大致相同的路径上相反地行进而入射到光控制部23内的扫描反射镜45。扫描反射镜45的反射镜面按照预定的周期被旋转驱动，但激光以光速传播，所以在扫描反射镜45的反射镜面的角度几乎不变化的期间，来自对象物10的反射光入射到反射镜面。入射到反射镜面的来自对象物10的反射光被半反射镜44反射，由受光部24接收。
受光部24具有光检测器51、放大器52、第3透镜53、受光传感器54以及A/D变换器55。光检测器51接收由分束器42分支后的光并变换为电信号。能够利用光检测器51来检测第1光的投射定时。放大器52放大从光检测器51输出的电信号。
第3透镜53使被半反射镜44反射后的第2光成像于受光传感器54。受光传感器54接收第2光并变换为电信号。受光传感器54具有上述SiPM13(Silicon Photomultiplier)。
A/D变换器55以预定的采样速率对从受光传感器54输出的电信号进行采样并进行A/D变换，生成数字信号。
信号处理部25测量直至使第1光反射的对象物10为止的距离，并且将与第2光相应的数字信号存储于存储部61。信号处理部25具有存储部61、距离测量部62以及存储控制部63。
距离测量部62根据第1光以及反射光，测量直至对象物10为止的距离。更具体而言，距离测量部62根据第1光的投射定时与由受光传感器54接收到的第2光所包含的反射光的受光定时的时间差，测量直至对象物为止的距离。即，距离测量部62根据以下的式(1)，测量距离。
距离＝光速×(反射光的受光定时－第1光的投射定时)/2…(1)
式(1)中的“反射光的受光定时”更准确而言是指反射光的峰值位置的受光定时。距离测量部62根据由A/D变换器55生成的数字信号来检测第2光所包含的反射光的峰值位置。
在图10A的电子装置21中示出了使来自对象物10的反射光被扫描反射镜45和半反射镜44反射并导光到受光部24的例子，但在使用如图9所示的在二维方向上配置有多个SiPM13的受光传感器54的情况下，能够应用于如图10B那样的电子装置21。在图10B的电子装置21中，不是在使来自对象物10的反射光被扫描反射镜45和半反射镜44反射之后引导到受光部24，而是经由第3透镜53将来自对象物10的反射光直接引导到受光传感器54。
图10A或者图10B的电子装置21中的至少一部分能够包括一个或者多个半导体IC。图11是示出将图10A或者图10B的电子装置21内的受光部24和信号处理部25配置于一个半导体基板71上的例子的示意性的立体图。在图11的半导体基板71上设置有第1裸片72和第2裸片73。在第1裸片72上配置有图10A或者图10B的受光部24内的受光传感器54。受光传感器54如图8所示具备在X方向以及Y方向上配置的多个SiPM13和多个有源淬火电路群14。在第2裸片73上配置有图10A或者图10B的受光部24内的A/D变换器(ADC)55和信号处理部25。第1裸片72上的焊盘74与第2裸片73上的焊盘75利用键合线76连接。
也可以在图11的半导体基板71上安装投射部22、光控制部23。或者，投射部22、光控制部23也可以安装于与图11的半导体基板71不同的基板。
这样，在第1实施方式中，在APD7检测到光之后，利用第1复位电路3来限制在APD7的阴极中流过的电流，使APD7的阴极电压缓慢上升，之后，利用第2复位电路4使大电流流到APD7的阴极，使APD7的阴极电压急速地上升。由此，即使在第1复位电路3或者第2复位电路4正在使电流流到APD7的阴极的过程中APD7检测到光，也能够防止无法控制的大电流流到APD7。因而，根据本实施方式，能够在APD7的复位动作中防止APD7的发热以及损坏，并且能够降低APD7的发光所致的串扰。
(第2实施方式)
在第1实施方式的光检测装置1中，说明了在第1电压节点Vhi与APD7的阴极之间并联连接第1复位电路3和第2复位电路4的例子，但还能够将APD7与第1复位电路3以及第2复位电路4的连接关系设为相反。
图12是第2实施方式的光检测装置1的电路图。在图12的光检测装置1中，APD7的阴极连接于第1电压节点Vhi，在APD7的阳极与第2电压节点Vlow之间并联连接第1复位电路3和第2复位电路4。控制电路5根据APD7的阳极电压，对第1复位电路3内的第1切换器3b和第2复位电路4内的第2切换器4a进行切换控制。
图12的光检测装置1的APD7的阳极电压波形的变化与图3相反，当APD7检测到光时，APD7的阳极电压逐渐上升。当APD7的阳极电压达到预定的阈值电压时，控制电路5使第1复位电路3内的第1切换器3b导通，使来自APD7的阳极的电流通过第1复位电路3内的电流源3a而流到第2电压节点Vlow。由此，APD7的阳极电压缓慢下降。之后，控制电路5使第2复位电路4内的第2切换器4a导通。由此，在APD7的阳极中流过的电流急剧增加，APD7的阳极电压急剧地下降。
在图12的光检测装置1中，即使当在来自APD7的阳极的电流正在流到第1复位电路3内的电流源3a的过程中APD7检测到光的情况、或者在来自APD7的阳极的电流正在流到第2复位电路4内的第2切换器4a的过程中APD7检测到光的情况下，也不用担心电流无限制地流到APD7，所以与第1实施方式同样地能够降低APD7的发热、串扰。
在第2实施方式的光检测装置1中，也能够将如图2那样的淬火控制部5a设置于控制电路5内。另外，在第2实施方式的光检测装置1中，也能够设置与图7同样的第1电平转换器11和第2电平转换器12。
能够使用图12的光检测装置1来构成如上述图9那样的SiPM13和有源淬火电路群14。另外，能够使用图12的光检测装置1来构成图10A或者图10B以及图11所示的电子装置21。
这样，关于第2实施方式的光检测装置1，APD7与第1复位电路3以及第2复位电路4的连接关系与第1实施方式的光检测装置1相反，但与第1实施方式同样地，即使当在第1复位电路3或者第2复位电路4正在使电流流到APD7的阴极的过程中APD7检测到光，也能够防止无法控制的大电流流到APD7。因而，根据本实施方式，能够在APD7的复位动作中防止APD7的发热以及损坏，并且能够降低APD7的发光所致的串扰。
此外，能够将上述实施方式总结成以下的技术方案。
技术方案1
一种光检测装置，具备：
光检测元件；
第1复位电路，切换是否将第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值；
第2复位电路，切换是否将导通电阻设为比所述第1值小的第2值；以及
控制电路，在所述光检测元件检测到光之后，利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
技术方案2
根据技术方案1所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路在所述光检测元件检测到光之后，利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后根据所述光检测元件的一端的电压，利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
技术方案3
根据技术方案1或者技术方案2所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路在所述光检测元件检测到光之后，将所述光检测元件的一端维持为第1电压，在将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压之后利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
技术方案4
根据技术方案3所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路具有电压维持电路，该电压维持电路在所述光检测元件检测到光之后，与所述光检测元件的一端成为与所述第1电压不同的第2电压相应地，在预定期间将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压。
技术方案5
根据技术方案1至4中的任意一项所记载的光检测装置，其中，
所述第1复位电路具有：
电流源，输出预定的电流；以及
第1切换器，切换是否使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端，
所述第2复位电路具有第2切换器，该第2切换器切换是否接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端。
技术方案6
根据技术方案5所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路当所述光检测元件检测到光而所述光检测元件的一端的电压变化预定电压时，对所述第1切换器进行切换控制，使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端，在使所述预定的电流流到所述光检测元件的一端之后，对所述第2切换器进行切换控制，接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端。
技术方案7
根据技术方案5或者6所记载的光检测装置，其中，
所述第1切换器为切换是否使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的第1晶体管，
所述第2切换器为切换是否接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端的第2晶体管，
所述控制电路输出控制所述第1晶体管的栅极电压的第1控制信号和控制所述第2晶体管的栅极电压的第2控制信号，
所述光检测装置还具备：
第1电平转换器，变换所述第1控制信号的电压电平并输入到所述第1晶体管的栅极；以及
第2电平转换器，变换所述第2控制信号的电压电平并输入到所述第2晶体管的栅极。
技术方案8
根据技术方案5至7中的任意一项所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，继续进行使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的所述第1切换器的切换控制。
技术方案9
根据技术方案5至7中的任意一项所记载的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，在所述光检测元件的一端的电压成为预定的电压以下的时间点将所述光检测元件的一端维持为第1电压，在将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压之后利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
技术方案10
根据技术方案1至9中的任意一项所记载的光检测装置，其中，
所述光检测元件为雪崩光电二极管，
所述第1复位电路以及所述第2复位电路并联连接于所述第1电压节点与所述雪崩光电二极管的阴极之间。
技术方案11
根据技术方案1至9中的任意一项所记载的光检测装置，其中，
所述光检测元件为雪崩光电二极管，
所述第1复位电路以及所述第2复位电路并联连接于所述雪崩光电二极管的阳极与电压电平比所述第1电压节点低的第2电压节点之间。
技术方案12
根据技术方案10或者11所记载的光检测装置，其中，具备：
多个所述雪崩光电二极管，在一维或者二维方向上配置；以及
有源淬火电路，具有与所述多个雪崩光电二极管分别对应地配置的所述第1复位电路、所述第2复位电路以及所述控制电路。
技术方案13
一种电子装置，具备：
受光部，具有技术方案1至9中的任意一项所记载的光检测装置，并接收包含第1光被对象物反射后的反射光的第2光；
AD变换部，生成与所述第2光对应的数字信号；
存储部，存储所述数字信号；以及
距离测量部，根据所述第1光的投射定时和所述受光部中的所述反射光的受光定时，测量直至所述对象物为止的距离。
技术方案14
根据技术方案13所记载的电子装置，其中，
所述电子装置还具备投射所述第1光的投射部，
所述距离测量部获取所述第1光的投射定时。
技术方案15
一种光检测方法，其中，
利用光检测元件来检测光，
利用切换是否将第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值的第1复位电路，将所述导通电阻设为所述第1值，
利用切换是否将所述导通电阻设为比所述第1值小的第2值的第2复位电路，将所述导通电阻设为所述第2值。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式被实施，能够在不脱离发明的要旨的范围进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于专利权利要求书所记载的发明及与其等同的范围。

Claims (15)

1.一种光检测装置，具备：
光检测元件；
第1复位电路，切换是否将第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值；
第2复位电路，切换是否将导通电阻设为比所述第1值小的第2值；以及
控制电路，在所述光检测元件检测到光之后，利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值，
所述第1复位电路的导通电阻是所述第1复位电路导通时的阻抗，
所述第2复位电路的导通电阻是所述第2复位电路导通时的阻抗，
所述光检测元件是雪崩光电二极管。
2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述控制电路在所述光检测元件检测到光之后，利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后根据所述光检测元件的一端的电压，利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
3.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述控制电路在所述光检测元件检测到光之后，将所述光检测元件的一端维持为第1电压，在将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压之后利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
4.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，
所述控制电路在所述光检测元件检测到光之后，将所述光检测元件的一端维持为第1电压，在将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压之后利用所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值，在将所述导通电阻设为所述第1值之后利用所述第2复位电路将所述导通电阻设为所述第2值。
5.根据权利要求3所述的光检测装置，其中，
所述控制电路具有电压维持电路，该电压维持电路在所述光检测元件检测到光之后，与所述光检测元件的一端成为与所述第1电压不同的第2电压相应地，在预定期间将所述光检测元件的一端维持为所述第1电压。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光检测装置，其中，
所述第1复位电路具有：
电流源，输出预定的电流；以及
第1切换器，切换是否使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端，
所述第2复位电路具有第2切换器，该第2切换器切换是否接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端。
7.根据权利要求6所述的光检测装置，其中，
所述控制电路当所述光检测元件检测到光而所述光检测元件的一端的电压变化预定电压时，对所述第1切换器进行切换控制来使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端，在使所述预定的电流流到所述光检测元件的一端之后，对所述第2切换器进行切换控制来接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端。
8.根据权利要求6所述的光检测装置，其中，
所述第1切换器为切换是否使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的第1晶体管，
所述第2切换器为切换是否接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端的第2晶体管，
所述控制电路输出控制所述第1晶体管的栅极电压的第1控制信号和控制所述第2晶体管的栅极电压的第2控制信号，
所述光检测装置还具备：
第1电平转换器，变换所述第1控制信号的电压电平并输入到所述第1晶体管的栅极；以及
第2电平转换器，变换所述第2控制信号的电压电平并输入到所述第2晶体管的栅极。
9.根据权利要求7所述的光检测装置，其中，
所述第1切换器为切换是否使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的第1晶体管，
所述第2切换器为切换是否接通所述第1电压节点和所述光检测元件的一端的第2晶体管，
所述控制电路输出控制所述第1晶体管的栅极电压的第1控制信号和控制所述第2晶体管的栅极电压的第2控制信号，
所述光检测装置还具备：
第1电平转换器，变换所述第1控制信号的电压电平并输入到所述第1晶体管的栅极；以及
第2电平转换器，变换所述第2控制信号的电压电平并输入到所述第2晶体管的栅极。
10.根据权利要求6所述的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，继续进行使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的所述第1切换器的切换控制。
11.根据权利要求7所述的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，继续进行使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的所述第1切换器的切换控制。
12.根据权利要求8所述的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，继续进行使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的所述第1切换器的切换控制。
13.根据权利要求9所述的光检测装置，其中，
所述控制电路当在所述第1复位电路将所述导通电阻设为所述第1值的期间所述光检测元件检测到光的情况下，继续进行使来自所述电流源的所述预定的电流流到所述光检测元件的一端的所述第1切换器的切换控制。
14.一种电子装置，具备：
受光部，具有权利要求1至13中的任意一项所述的光检测装置，并接收包含第1光被对象物反射后的反射光的第2光；
AD变换部，生成与所述第2光对应的数字信号；
存储部，存储所述数字信号；以及
距离测量部，根据所述第1光的投射定时和所述受光部中的所述反射光的受光定时，测量直至所述对象物为止的距离。
15.一种光检测方法，其中，
利用光检测元件来检测光，
利用切换是否将第1电压节点与所述光检测元件的一端之间的导通电阻设为第1值的第1复位电路，将所述导通电阻设为所述第1值，
利用切换是否将所述导通电阻设为比所述第1值小的第2值的第2复位电路，将所述导通电阻设为所述第2值，
所述第1复位电路的导通电阻是所述第1复位电路导通时的阻抗，
所述第2复位电路的导通电阻是所述第2复位电路导通时的阻抗，
所述光检测元件是雪崩光电二极管。
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