JP2022091847A - Control device, detection device, method for controlling avalanche diode, program, and storage media - Google Patents

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淳一 古川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably operate an AD with high SNR and a high multiplication factor.
SOLUTION: A control device 10 includes a control unit 100. The control unit 100 controls a reverse bias voltage applied to an avalanche diode (AD) 222. The control unit 100 controls the reverse bias voltage based on a level of a signal generated from the AD 222 when the AD 222 is not receiving electromagnetic waves.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、制御装置、検出装置、アバランシェダイオードを制御する方法、プログラム及び記憶媒体に関する。 The present invention relates to a control device, a detection device, a method for controlling an avalanche diode, a program, and a storage medium.

対象物までの距離を検出するため、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）を用いた検出装置を用いることがある。特許文献１には、このような検出装置の一例について記載されている。この検出装置は、送信器及び受信器を備えている。送信器は、光を送信する。送信器から送信された光は、対象物で反射する。対象物から反射した光は、受信器によって受信される。検出装置は、送信器から送信された光を受信器が受信するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を算出することができる。 In order to detect the distance to the object, a detection device using TOF (Time Of Flight) may be used. Patent Document 1 describes an example of such a detection device. This detector comprises a transmitter and a receiver. The transmitter transmits light. The light transmitted from the transmitter is reflected by the object. The light reflected from the object is received by the receiver. The detector can calculate the distance to the object based on the time it takes for the receiver to receive the light transmitted from the transmitter.

ＴＯＦに用いられる受信器には、アバランシェダイオード（ＡＤ）を用いることができる。ＡＤは、逆バイアス電圧によって光電流を増倍することができる。光電流の増倍率が高くなるほど、ＡＤから発生する光電流の信号のレベルが高くなるが、その一方で増倍率が高くなるほど、ＡＤから発生するノイズのレベルも高くなる。特に特許文献２には、増倍率が高くなるにつれてショットノイズが高くなることが記載されている。さらに、特許文献２には、ＡＤを、最適な増倍率、すなわち、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が最大となる増倍率で動作させることについて記載されている。 An avalanche diode (AD) can be used as the receiver used for the TOF. AD can multiply the photocurrent by the reverse bias voltage. The higher the magnification of the photocurrent, the higher the level of the photocurrent signal generated from AD, while the higher the magnification, the higher the level of noise generated from AD. In particular, Patent Document 2 describes that the shot noise increases as the magnification increases. Further, Patent Document 2 describes that the AD is operated at the optimum magnification, that is, the magnification at which the SNR (Signal-to-Noise Ratio) is maximized.

特開２０１１－０９５２０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-095208 特開２００６－２０３０５０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-203050

上述したように、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤを動作させるためには、ＡＤを最適な増倍率で動作させる必要がある。一方で、ＡＤの最適な増倍率は、外部環境、例えば、温度に依存して変動する。したがって、常に一定の逆バイアス電圧でＡＤを動作させると、外部環境の変動によってノイズのレベルが一定レベル（許容値）を超えることがある。 As described above, in order to operate AD with a high SNR and a high magnification, it is necessary to operate AD with an optimum magnification. On the other hand, the optimum magnification of AD varies depending on the external environment, for example, temperature. Therefore, if AD is always operated with a constant reverse bias voltage, the noise level may exceed a constant level (allowable value) due to fluctuations in the external environment.

本発明が解決しようとする課題としては、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤを安定的に動作させることが一例として挙げられる。 As an example of the problem to be solved by the present invention, stable operation of AD with a high SNR and a high magnification can be mentioned.

第１の発明は、
電磁波を送信する送信器と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信するアバランシェダイオードと、
前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記アバランシェダイオードが前記電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する制御装置である。 The first invention is
A transmitter that transmits electromagnetic waves and
An avalanche diode that receives the electromagnetic waves reflected by the object,
A control unit for controlling the reverse bias voltage applied to the avalanche diode is provided.
The control unit is a control device that controls the reverse bias voltage based on the level of a signal generated from the avalanche diode when the avalanche diode does not receive the electromagnetic wave.

第２の発明は、
電磁波を送信する送信器と、
前記送信器から送信されて対象物から反射した電磁波を受信するアバランシェダイオードを有する受信器と、
前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する検出装置である。 The second invention is
A transmitter that transmits electromagnetic waves and
A receiver having an avalanche diode that receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitter and reflected from an object, and a receiver.
A control unit that controls the reverse bias voltage applied to the avalanche diode,
Equipped with
The control unit is a detection device that controls the reverse bias voltage based on the level of a signal generated from the avalanche diode when the avalanche diode does not receive an electromagnetic wave.

第３の発明は、
電磁波を照射する照射部と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信可能な受信器と、
前記受信器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記受信器が前記電磁波を受信していないときの前記受信器の受信信号に基づいて、前記受信器を制御する、制御装置である。 The third invention is
Irradiation part that irradiates electromagnetic waves and
A receiver capable of receiving the electromagnetic wave reflected by the object, and
A control unit that controls the receiver,
Equipped with
The control unit is a control device that controls the receiver based on the received signal of the receiver when the receiver is not receiving the electromagnetic wave.

第４の発明は、
アバランシェダイオードを制御する方法であって、
アバランシェダイオードに逆バイアス電圧を印加し、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御することを含む方法である。 The fourth invention is
A method of controlling an avalanche diode
A method comprising applying a reverse bias voltage to an avalanche diode and controlling the reverse bias voltage based on the level of a signal generated from the avalanche diode when the avalanche diode is not receiving electromagnetic waves.

第５の発明は、
第４の発明に係る方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The fifth invention is
This is a program for causing a computer to execute the method according to the fourth invention.

第６の発明は、
第５の発明に係るプログラムを記憶した記憶媒体である。 The sixth invention is
It is a storage medium that stores the program according to the fifth invention.

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The above-mentioned objectives and other objectives, features and advantages are further clarified by the preferred embodiments described below and the accompanying drawings below.

実施形態に係る制御装置を示す図である。It is a figure which shows the control device which concerns on embodiment. ＡＤの増倍率及びＡＤの暗電流の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the magnification of AD and the dark current of AD. ＡＤの暗電流ノイズ及びＡＤの受信信号レベルの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the dark current noise of AD and the received signal level of AD. ＡＤの動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the operation of AD. ＡＤの動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the operation of AD. ＡＤの動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the operation of AD. 実施例１に係る制御装置を示す図である。It is a figure which shows the control apparatus which concerns on Example 1. FIG. 実施例２に係る制御装置を示す図である。It is a figure which shows the control device which concerns on Example 2. FIG. 実施例３に係る検出装置を示す図である。It is a figure which shows the detection apparatus which concerns on Example 3. FIG. 実施例４に係る検出装置を示す図である。It is a figure which shows the detection apparatus which concerns on Example 4. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図１は、実施形態に係る制御装置１０を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a control device 10 according to an embodiment.

図１を用いて制御装置１０の概要について説明する。制御装置１０は、制御部１００を備えている。制御部１００は、アバランシェダイオード（ＡＤ）２２２に印加する逆バイアス電圧を制御する。制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波（具体的には、送信器（例えば、図９又は１０を用いて後述する送信器２１０）から送信されて対象物（例えば、図９又は１０を用いて後述する対象物Ｏ）によって反射された電磁波）を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御する。この信号のレベルは、例えば、ＡＤ２２２が電磁波を受信していない所定期間における最大値としてもよいし、又はＡＤ２２２が電磁波を受信していない所定期間におけるＲＭＳ（二乗平均平方根）としてもよい。 The outline of the control device 10 will be described with reference to FIG. The control device 10 includes a control unit 100. The control unit 100 controls the reverse bias voltage applied to the avalanche diode (AD) 222. In the control unit 100, the AD222 is transmitted from an electromagnetic wave (specifically, a transmitter (for example, a transmitter 210 described later using FIG. 9 or 10) and an object (for example, FIG. 9 or 10 will be described later). The reverse bias voltage is controlled based on the level of the signal generated from the AD222 when the electromagnetic wave reflected by the object O) is not received. The level of this signal may be, for example, the maximum value in a predetermined period in which the AD222 does not receive the electromagnetic wave, or may be the RMS (root mean square) in the predetermined period in which the AD222 does not receive the electromagnetic wave.

上述した構成によれば、高ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。具体的には、ＡＤについて高増倍率を得るためには高い逆バイアス電圧が必要である。一方で、逆バイアス電圧が高くなるにつれて、ＡＤから発生するノイズのレベル、特に暗電流ノイズのレベルが高くなる。したがって、高ＳＮＲ及び高増倍率を得るためには、高増倍率を得つつノイズのレベルを一定レベル以下に抑えることが可能な、最適な逆バイアス電圧でＡＤを動作させる必要がある。しかしながら、最適な逆バイアス電圧は、外部環境、例えば温度に依存して変動する。したがって、常に一定の逆バイアス電圧でＡＤを動作させると、外部環境の変動によってノイズのレベルが一定レベル（許容値）を超えることがある。対照的に、上述した構成においては、制御部１００が、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御している。このような構成によって、外部環境の変動に応じて最適な逆バイアス電圧をＡＤ２２２に印加することが可能となる。このため、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 According to the above-described configuration, the AD222 can be stably operated at a high SNR (Signal-to-Noise Ratio) and a high magnification. Specifically, a high reverse bias voltage is required to obtain a high magnification for AD. On the other hand, as the reverse bias voltage increases, the level of noise generated from AD, particularly the level of dark current noise, increases. Therefore, in order to obtain a high SNR and a high magnification, it is necessary to operate the AD with an optimum reverse bias voltage capable of suppressing the noise level to a certain level or less while obtaining a high magnification. However, the optimum reverse bias voltage will vary depending on the external environment, eg temperature. Therefore, if AD is always operated with a constant reverse bias voltage, the noise level may exceed a constant level (allowable value) due to fluctuations in the external environment. In contrast, in the configuration described above, the control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving an electromagnetic wave. With such a configuration, it is possible to apply an optimum reverse bias voltage to the AD222 according to fluctuations in the external environment. Therefore, the AD222 can be operated stably with a high SNR and a high magnification.

次に、図１を用いて、制御装置１０の詳細について説明する。 Next, the details of the control device 10 will be described with reference to FIG.

ＡＤ２２２は、電磁波を受信可能である。電磁波は、一例において光（例えば、紫外線、可視光線又は赤外線）であり、他の例において電波である。特にＡＤ２２２が光を受信する場合、ＡＤ２２２は、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）にすることができる。 The AD222 is capable of receiving electromagnetic waves. Electromagnetic waves are light in one example (eg, ultraviolet light, visible light or infrared light) and radio waves in another example. Especially when the AD222 receives light, the AD222 can be, for example, an avalanche photodiode (APD).

制御装置１０は、制御部１００を備えている。制御部１００は、ＡＤ２２２に逆バイアス電圧を印加する。さらに、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを検出する。この信号は、ノイズ（すなわち、電磁波の検出に寄与し得ない信号）といえ、図３を用いて後述するように、例えば、暗電流ノイズを含んでいる。このノイズのレベルは、逆バイアス電圧の上昇にともなって高くなる傾向を有している。図１に示す例では、制御部１００は、上記ノイズのレベルと目標レベルとを比較し、上記ノイズのレベルが目標レベルと一致するように逆バイアス電圧を制御している。このようにして、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。なお、上述の目標レベルに関する情報は、逆バイアス電圧の制御に用いられる情報である。当該目標レベルに関する情報は、図示しないメモリ等に記憶されており、制御部１０は適宜当該メモリ等にアクセスすることによって、当該目標レベルに関する情報を取得する。 The control device 10 includes a control unit 100. The control unit 100 applies a reverse bias voltage to the AD222. Further, the control unit 100 detects the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. This signal can be said to be noise (that is, a signal that cannot contribute to the detection of electromagnetic waves), and includes, for example, dark current noise, as will be described later with reference to FIG. The level of this noise tends to increase as the reverse bias voltage increases. In the example shown in FIG. 1, the control unit 100 compares the noise level with the target level, and controls the reverse bias voltage so that the noise level matches the target level. In this way, the AD222 can be stably operated with a high SNR and a high magnification. The above-mentioned information regarding the target level is information used for controlling the reverse bias voltage. Information about the target level is stored in a memory or the like (not shown), and the control unit 10 acquires information about the target level by accessing the memory or the like as appropriate.

制御部１００は、暗電流ノイズと受信信号レベルとの関係に基づいて、逆バイアス電圧を制御してもよい。具体的には、図３を用いて後述するように、制御部１００は、暗電流ノイズに対する受信信号レベルの比に基づいて、より詳細には、このＳＮＲが最大になるように、逆バイアス電圧を制御することができる。 The control unit 100 may control the reverse bias voltage based on the relationship between the dark current noise and the received signal level. Specifically, as will be described later with reference to FIG. 3, the control unit 100 is based on the ratio of the received signal level to the dark current noise, and more specifically, the reverse bias voltage so that this SNR is maximized. Can be controlled.

制御装置１０（制御部１００）は、例えば、回路とすることができる。さらに、コンピュータが、制御装置１０（制御部１００）に逆バイアス電圧を印加させ、制御装置１０（制御部１００）に逆バイアス電圧を制御させるようにしてもよい。一例において、プログラムがコンピュータに上述した方法を実行させることができる。このプログラムは記憶媒体に記憶させることができる。 The control device 10 (control unit 100) can be, for example, a circuit. Further, the computer may apply a reverse bias voltage to the control device 10 (control unit 100) and cause the control device 10 (control unit 100) to control the reverse bias voltage. In one example, a program can cause a computer to perform the methods described above. This program can be stored in a storage medium.

図２は、ＡＤの増倍率及びＡＤの暗電流の一例を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing an example of AD multiplication and AD dark current.

図２に示すように、増倍率及び暗電流は、いずれも、逆バイアス電圧の増加にともなって、増加している。ここで、逆バイアス電圧が１３５Ｖ近傍までの領域については、逆バイアス電圧に対する増幅度の変化率は比較的ゆるやか（第１所定値以下）である。また、逆バイアス電圧が１４０Ｖ以上となる領域については、逆バイアス電圧に対する増幅度の変化率は比較的急峻（第２所定値以上）である。一方、暗電流は、逆バイアス電圧が約１４０Ｖを超えると、急激に増加している。一方、逆バイアス電圧１４０Ｖの周辺には、増倍率が１００を超えつつも暗電流が低く抑えられている領域がある。したがって、暗電流ノイズのレベルを低く抑えつつＡＤにつき高増倍率を得るためには、上述した領域内（すなわち、バイアス電圧の上昇に対する前記アバランシェダイオードの増幅度の変化率が第１所定値以下である領域と、前記変化率が第２所定値以上である領域と、の間の領域）でＡＤを動作させることが望ましい。 As shown in FIG. 2, both the multiplying factor and the dark current increase with the increase of the reverse bias voltage. Here, in the region where the reverse bias voltage is up to the vicinity of 135 V, the rate of change of the amplification degree with respect to the reverse bias voltage is relatively gradual (less than or equal to the first predetermined value). Further, in the region where the reverse bias voltage is 140 V or more, the rate of change of the amplification degree with respect to the reverse bias voltage is relatively steep (second predetermined value or more). On the other hand, the dark current increases sharply when the reverse bias voltage exceeds about 140 V. On the other hand, in the vicinity of the reverse bias voltage 140V, there is a region where the dark current is suppressed to a low level while the magnification exceeds 100. Therefore, in order to obtain a high magnification for AD while keeping the level of dark current noise low, the rate of change in the amplification degree of the avalanche diode with respect to the increase in the bias voltage is within the above-mentioned region (that is, the rate of change of the amplification degree of the avalanche diode is equal to or less than the first predetermined value. It is desirable to operate AD in a region (a region between a region and a region where the rate of change is equal to or higher than a second predetermined value).

図３は、ＡＤの暗電流ノイズ及びＡＤの受信信号レベルの一例を示すグラフである。図３の縦軸の信号レベルは、暗電流ノイズのＲＭＳと受信信号の平均レベルを示している。図３に示す例では、ＡＤに電磁波（光）を照射せずに暗電流ノイズを測定し、ＡＤに電磁波（光）が照射されたときの受信信号レベルを測定した。すなわち、図３における暗電流ノイズの信号レベルは、ＡＤに電磁波（光）が照射されていないときのＡＤからの出力信号のレベルを示している。また、図３における受信信号レベルは、所定の電磁波をＡＤが受信しているときのＡＤからの出力信号のレベルを示している。なお、ここでの所定の電磁波とは、例えば、照射部から照射された電磁波が不図示の基準反射体によって反射された電磁波であり、適度な光量（ＡＤが飽和せず、且つノイズに埋もれない程度の出力信号が得られる程度の光量）を有している。基準反射体は、装置の外装たる筐体の内部に設けられていてもよいし、外部に設けられたものを利用してもよい。 FIG. 3 is a graph showing an example of AD dark current noise and AD received signal level. The signal level on the vertical axis of FIG. 3 indicates the RMS of dark current noise and the average level of the received signal. In the example shown in FIG. 3, the dark current noise was measured without irradiating the AD with the electromagnetic wave (light), and the received signal level when the AD was irradiated with the electromagnetic wave (light) was measured. That is, the signal level of the dark current noise in FIG. 3 indicates the level of the output signal from the AD when the AD is not irradiated with the electromagnetic wave (light). Further, the received signal level in FIG. 3 indicates the level of the output signal from the AD when the AD is receiving a predetermined electromagnetic wave. The predetermined electromagnetic wave here is, for example, an electromagnetic wave in which an electromagnetic wave emitted from an irradiation unit is reflected by a reference reflector (not shown), and an appropriate amount of light (AD is not saturated and is not buried in noise). The amount of light is such that an output signal of about the same degree can be obtained). The reference reflector may be provided inside the housing which is the exterior of the device, or may be provided outside.

図３に示すように、受信信号のレベルは、逆バイアス電圧１３０Ｖから１４０Ｖにかけて急激に増加している。一方、暗電流ノイズのレベルは、逆バイアス電圧１４０Ｖの近傍で急激に増加している。 As shown in FIG. 3, the level of the received signal increases sharply from the reverse bias voltage of 130 V to 140 V. On the other hand, the level of dark current noise increases sharply in the vicinity of the reverse bias voltage of 140 V.

図３に示す例では、上述したように、ＡＤに光を照射せずに暗電流ノイズを測定し、ＡＤに光を照射したときの受信信号レベルを測定していることに鑑みると、図３に示す受信信号レベルは、暗電流ノイズに起因していない。つまり、暗電流ノイズに対する受信信号レベルの比は、ＡＤの増倍率に対応するといえる。したがって、ＡＤの最適な増倍率は、暗電流ノイズに対する受信信号レベルの比が最大になるときの増倍率であるといえ、特に図３に示す例では、逆バイアス電圧１３５Ｖから１４０Ｖまでのうちのいずれかの電圧における増倍率と見積もることができる。このようにして、上述したように、制御部１００（図１）は、暗電流ノイズと受信信号レベルとの関係に基づいて、逆バイアス電圧を制御することができる。 In the example shown in FIG. 3, as described above, the dark current noise is measured without irradiating the AD with light, and the received signal level when the AD is irradiated with light is measured. The received signal level shown in is not due to dark current noise. That is, it can be said that the ratio of the received signal level to the dark current noise corresponds to the multiplication factor of AD. Therefore, it can be said that the optimum magnification of AD is the magnification when the ratio of the received signal level to the dark current noise is maximized. In particular, in the example shown in FIG. 3, the reverse bias voltage is from 135V to 140V. It can be estimated to be a multiplier at either voltage. In this way, as described above, the control unit 100 (FIG. 1) can control the reverse bias voltage based on the relationship between the dark current noise and the received signal level.

図４、図５及び図６の各図は、ＡＤの動作の一例を説明するための図である。図４は、逆バイアス電圧１００Ｖ、１１０Ｖ、１２０Ｖ及び１３０ＶにおけるＡＤの動作を示している。図５は、逆バイアス電圧１３５Ｖ及び１３７ＶにおけるＡＤの動作を示している。図６は、逆バイアス電圧１３８ＶにおけるＡＤの動作を示している。いずれの図のグラフも、横軸は時間を示し、縦軸はＡＤから出力される信号の強度を示している。いずれの例においても、おおよそ２．５×１０－８秒でＡＤに電磁波が照射されている。 FIGS. 4, 5 and 6 are diagrams for explaining an example of the operation of AD. FIG. 4 shows the operation of AD at reverse bias voltages of 100V, 110V, 120V and 130V. FIG. 5 shows the operation of AD at reverse bias voltages of 135 V and 137 V. FIG. 6 shows the operation of AD at a reverse bias voltage of 138V. In the graphs of both figures, the horizontal axis shows time and the vertical axis shows the intensity of the signal output from AD. In each example, the electromagnetic wave is applied to the AD in about 2.5 × 10-8 seconds.

図４に示す例では、逆バイアス電圧１００Ｖ、１１０Ｖ、１２０Ｖ及び１３０Ｖのいずれについて、おおよそ２．５×１０－８秒でＡＤに電磁波が照射されても、信号がほとんど変動していない。つまり、図４に示す例における逆バイアス電圧は、ＡＤが電磁波を検出するために必要な増倍率を得るほど高くないといえる。 In the example shown in FIG. 4, for any of the reverse bias voltages 100V, 110V, 120V and 130V, even if the AD is irradiated with an electromagnetic wave in about 2.5 × 10-8 seconds, the signal hardly fluctuates. That is, it can be said that the reverse bias voltage in the example shown in FIG. 4 is not high enough to obtain the multiplication factor required for AD to detect the electromagnetic wave.

図５に示す例では、逆バイアス電圧１３５Ｖ及び１３７Ｖのいずれについて、おおよそ２．５×１０－８秒で信号が大きく変動しており、かつそれ以外の領域では、信号がほぼ一定となっている。つまり、図５に示す例における逆バイアス電圧は、ＡＤが電磁波を検出するために必要な増倍率を得つつ、ＡＤから発生するノイズのレベルを一定レベル以下に抑えるのに適当な高さになっているといえる。特に、逆バイアス電圧１３７Ｖにおけるおおよそ２．５×１０－８秒での信号の振幅は、逆バイアス電圧１３５Ｖにおけるおおよそ２．５×１０－８秒での信号の振幅よりも大きくなっている。このため、ＡＤは、逆バイアス電圧１３５Ｖよりも逆バイアス電圧１３７Ｖでより好適に動作することができるといえる。 In the example shown in FIG. 5, the signal fluctuates greatly in about 2.5 × 10-8 seconds for both the reverse bias voltage of 135V and 137V, and the signal is almost constant in the other regions. .. That is, the reverse bias voltage in the example shown in FIG. 5 has an appropriate height for suppressing the level of noise generated from AD to a certain level or less while obtaining the multiplication factor required for AD to detect electromagnetic waves. It can be said that it is. In particular, the amplitude of the signal at approximately 2.5 × 10-8 seconds at a reverse bias voltage of 137V is greater than the amplitude of the signal at approximately 2.5 × 10-8 seconds at a reverse bias voltage of 135V. Therefore, it can be said that AD can operate more preferably at a reverse bias voltage of 137V than at a reverse bias voltage of 135V.

図６に示す例では、おおよそ２．５×１０－８秒で信号が大きく変動しているものの、それ以外の領域でも信号がある程度の大きさで変動している。つまり、図６に示す例における逆バイアス電圧は、ＡＤが電磁波を検出するために必要な増倍率を得ることが可能になっているものの、ＡＤから発生するノイズのレベルを一定レベル（許容値）に抑えることができない高さになっているといえる。 In the example shown in FIG. 6, the signal fluctuates greatly in about 2.5 × 10-8 seconds, but the signal also fluctuates with a certain magnitude in other regions. That is, the reverse bias voltage in the example shown in FIG. 6 makes it possible for AD to obtain the magnification required for detecting electromagnetic waves, but the level of noise generated from AD is a constant level (allowable value). It can be said that the height cannot be suppressed.

上述した事項を鑑みると、図４、図５及び図６に示す例では、ＡＤの最適な逆バイアス電圧は、１３７Ｖ又はその近傍であるといえる。 In view of the above-mentioned matters, in the examples shown in FIGS. 4, 5 and 6, it can be said that the optimum reverse bias voltage of AD is 137V or its vicinity.

さらに、図５及び図６を比較すると、ＡＤに電磁波が照射されていないとき（例えば、－２．５×１０－８秒から２．５×１０－８秒までの範囲）の信号のレベルは、逆バイアス電圧が最適な逆バイアス電圧を超えると、高くなるといえる。このため、図１を用いて説明したように、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することによって、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 Furthermore, comparing FIGS. 5 and 6, the signal level when the AD is not irradiated with electromagnetic waves (eg, in the range of -2.5 x 10-8 seconds to 2.5 x 10-8 seconds) is , It can be said that when the reverse bias voltage exceeds the optimum reverse bias voltage, it becomes high. Therefore, as described with reference to FIG. 1, by controlling the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave, the high SNR and the high magnification can be obtained. The AD222 can be operated stably.

以上、本実施形態によれば、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the AD222 can be stably operated with a high SNR and a high magnification.

（実施例１）
図７は、実施例１に係る制御装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る制御装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る制御装置１０と同様である。 (Example 1)
FIG. 7 is a diagram showing the control device 10 according to the first embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment. The control device 10 according to the present embodiment is the same as the control device 10 according to the embodiment, except for the following points.

制御装置１０は、算出部１１０を備えている。算出部１１０は、ＡＤ２２２から発生する（出力される）信号のレベルを算出する。一例において、算出部１１０は、ＡＤ２２２から発生する信号のＲＭＳを算出することで、ＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができる。 The control device 10 includes a calculation unit 110. The calculation unit 110 calculates the level of the signal generated (output) from AD222. In one example, the calculation unit 110 can calculate the level of the signal generated from AD222 by calculating the RMS of the signal generated from AD222.

算出部１１０は、基準振幅以上の信号を除外して、上記レベルを算出する。適切な基準振幅を選択することで、ＡＤ２２２が電磁波を受信しているときにＡＤ２２２から発生する信号を除外して、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができる。例えば、図４、図５及び図６に示した例では、基準振幅は、例えば、０．０４にすることができる。この場合、ＡＤ２２２が電磁波を受信しているときにＡＤ２２２から発生する信号（おおよそ２．５×１０－８秒における信号）を除外して、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができる。 The calculation unit 110 calculates the above level by excluding signals having a reference amplitude or more. By selecting an appropriate reference amplitude, the signal generated from AD222 when AD222 is receiving electromagnetic waves is excluded, and the level of the signal generated from AD222 when AD222 is not receiving electromagnetic waves is calculated. be able to. For example, in the examples shown in FIGS. 4, 5 and 6, the reference amplitude can be, for example, 0.04. In this case, the signal generated from the AD222 when the AD222 is receiving the electromagnetic wave (the signal at approximately 2.5 × 10-8 seconds) is excluded, and the signal is generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. The signal level can be calculated.

制御部１００は、算出部１１０の算出結果に基づいて、逆バイアス電圧を制御する。このような動作によって、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することができる。 The control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the calculation result of the calculation unit 110. By such an operation, the control unit 100 can control the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave.

制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波（具体的には、送信器（例えば、図９又は１０を用いて後述する送信器２１０）から送信されて対象物（例えば、図９又は１０を用いて後述する対象物Ｏ）によって反射された電磁波）を受信していないときに、算出部１１０の算出結果が所定値になるように、逆バイアス電圧を制御することができる。一例において、この所定値は、図２を用いて説明した領域（すなわち、バイアス電圧の上昇に対する前記アバランシェダイオードの増幅度の変化率が第１所定値以下である領域と、前記変化率が第２所定値以上である領域と、の間の領域）の逆バイアス電圧が印加された際のＡＤ２２２から発生する信号のレベルにすることができる。 In the control unit 100, the AD222 is transmitted from an electromagnetic wave (specifically, a transmitter (for example, a transmitter 210 described later using FIG. 9 or 10) and an object (for example, FIG. 9 or 10 will be described later). The reverse bias voltage can be controlled so that the calculation result of the calculation unit 110 becomes a predetermined value when the electromagnetic wave reflected by the object O) is not received. In one example, this predetermined value is a region described with reference to FIG. 2 (that is, a region in which the rate of change in the amplification degree of the avalanche diode with respect to an increase in the bias voltage is equal to or less than the first predetermined value, and the rate of change is the second. It can be set to the level of the signal generated from the AD222 when the reverse bias voltage (the region between the region having a predetermined value or more) and the reverse bias voltage is applied.

本実施例においても、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 Also in this embodiment, the AD222 can be stably operated with a high SNR and a high magnification.

（実施例２）
図８は、実施例２に係る制御装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る制御装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る制御装置１０と同様である。 (Example 2)
FIG. 8 is a diagram showing the control device 10 according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment. The control device 10 according to the present embodiment is the same as the control device 10 according to the embodiment, except for the following points.

制御装置１０は、算出部１１０及びスイッチ１２０を備えている。算出部１１０は、ＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出する。一例において、算出部１１０は、ＡＤ２２２から発生する信号のＲＭＳを算出することで、ＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができる。スイッチ１２０は、上記信号の算出部１１０への伝達のオン又はオフを切り替える。制御部１００は、算出部１１０の算出結果に基づいて、逆バイアス電圧を制御する。 The control device 10 includes a calculation unit 110 and a switch 120. The calculation unit 110 calculates the level of the signal generated from AD222. In one example, the calculation unit 110 can calculate the level of the signal generated from AD222 by calculating the RMS of the signal generated from AD222. The switch 120 switches on or off the transmission of the signal to the calculation unit 110. The control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the calculation result of the calculation unit 110.

スイッチ１２０は、ＡＤ２２２が電磁波を受信するタイミングに応じて上記伝達のオン又はオフを切り替え可能になっている。具体的には、スイッチ１２０は、ＡＤ２２２が電磁波を受信しているときは、上記伝達をオフにし、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときは、上記伝達をオンにする。スイッチ１２０のこのような動作によって、算出部１１０は、ＡＤ２２２が電磁波を受信しているときにＡＤ２２２から発生する信号を除外して、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができるようになる。 The switch 120 can switch the transmission on or off according to the timing at which the AD222 receives the electromagnetic wave. Specifically, the switch 120 turns off the transmission when the AD222 is receiving the electromagnetic wave, and turns on the transmission when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. By such an operation of the switch 120, the calculation unit 110 excludes the signal generated from the AD222 when the AD222 is receiving the electromagnetic wave, and the calculation unit 110 is the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. You will be able to calculate the level.

なお、ＡＤ２２２に電磁波が到達するタイミングが予め分かっている場合は、スイッチ１２０は、そのタイミングに基づいて、上記伝達のオン又はオフを切り替えることができる。特に図１０を用いて後述するように、ＡＤ２２２が、送信器２１０から送信されて対象物Ｏから反射した電磁波を受信する場合は、スイッチ１２０は、電磁波が送信器２１０から送信されたタイミングに基づいて、上記伝達のオン又はオフを切り替えることができる。 If the timing at which the electromagnetic wave arrives at AD222 is known in advance, the switch 120 can switch on or off the transmission based on the timing. In particular, as will be described later with reference to FIG. 10, when the AD222 receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitter 210 and reflected from the object O, the switch 120 is based on the timing at which the electromagnetic wave is transmitted from the transmitter 210. The transmission can be switched on or off.

制御部１００は、算出部１１０の算出結果に基づいて、逆バイアス電圧を制御する。このような動作によって、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することができる。 The control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the calculation result of the calculation unit 110. By such an operation, the control unit 100 can control the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave.

本実施例においても、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 Also in this embodiment, the AD222 can be stably operated with a high SNR and a high magnification.

（実施例３）
図９は、実施例３に係る検出装置２０を示す図である。 (Example 3)
FIG. 9 is a diagram showing a detection device 20 according to the third embodiment.

図９を用いて、検出装置２０の概要について説明する。検出装置２０は、制御装置１０、送信器２１０、受信器２２０及び算出部２３０を備えている。図９に示す制御装置１０は、図７に示した制御装置１０と同様である。送信器２１０は、電磁波を送信可能である。受信器２２０は、ＡＤ２２２を有している。図９に示すＡＤ２２２は、図７に示したＡＤ２２２と同様である。特に図９に示す例では、ＡＤ２２２は、送信器２１０から送信されて対象物Ｏから反射した電磁波を受信する。算出部２３０は、送信器２１０から電磁波が送信されて受信器２２０（ＡＤ２２２）が電磁波を受信するまでの時間に基づいて、検出装置２０から対象物Ｏまでの距離を算出する。 The outline of the detection device 20 will be described with reference to FIG. The detection device 20 includes a control device 10, a transmitter 210, a receiver 220, and a calculation unit 230. The control device 10 shown in FIG. 9 is the same as the control device 10 shown in FIG. 7. The transmitter 210 is capable of transmitting electromagnetic waves. The receiver 220 has an AD222. The AD222 shown in FIG. 9 is similar to the AD222 shown in FIG. 7. In particular, in the example shown in FIG. 9, the AD222 receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitter 210 and reflected from the object O. The calculation unit 230 calculates the distance from the detection device 20 to the object O based on the time from the transmission of the electromagnetic wave from the transmitter 210 to the reception of the electromagnetic wave by the receiver 220 (AD222).

図７に示した例と同様にして、制御部１００は、アバランシェダイオード（ＡＤ）２２２に印加する逆バイアス電圧を制御する。さらに、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御する。ここで、制御部１００は、送信器２１０が対象物Ｏに対して電磁波を送信（射出）していない期間におけるＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することとしてもよい。このように構成すれば、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを検出することが可能となる。このため、図７に示した例と同様にして、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤ２２２を安定的に動作させることができる。 Similar to the example shown in FIG. 7, the control unit 100 controls the reverse bias voltage applied to the avalanche diode (AD) 222. Further, the control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. Here, the control unit 100 may control the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 during the period when the transmitter 210 does not transmit (inject) the electromagnetic wave to the object O. .. With this configuration, it is possible to detect the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. Therefore, the AD222 can be stably operated with a high SNR and a high magnification in the same manner as in the example shown in FIG.

次に、図９を用いて、検出装置２０の詳細について説明する。 Next, the details of the detection device 20 will be described with reference to FIG.

送信器２１０は、電磁波を送信可能である。送信器２１０は、一例において、光（例えば、紫外線、可視光線又は赤外線）を送信可能であり、他の例において、電波を送信可能である。送信器２１０が光を送信可能であるとき、検出装置２０は、ＬＩＤＡＲ（ＬＩｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。送信器２１０が光を送信可能であるとき、送信器２１０は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）とすることができる。送信器２１０が電波を送信可能であるとき、検出装置２０は、ＲＡＤＡＲ（ＲＡｄｉｏ Ｄｅｔｅｃｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。 The transmitter 210 is capable of transmitting electromagnetic waves. The transmitter 210 is capable of transmitting light (eg, ultraviolet light, visible light or infrared light) in one example and radio waves in another example. When the transmitter 210 is capable of transmitting light, the detection device 20 can function as a LIDAR (Light Deception And Ranking). When the transmitter 210 is capable of transmitting light, the transmitter 210 can be, for example, a laser diode (LD). When the transmitter 210 is capable of transmitting radio waves, the detection device 20 can function as a RADAR (Radio Detection And Ringing).

送信器２１０から送信された電磁波は、対象物Ｏによって反射される。対象物Ｏから反射した電磁波は、受信器２２０、具体的には、ＡＤ２２２によって受信される。 The electromagnetic wave transmitted from the transmitter 210 is reflected by the object O. The electromagnetic wave reflected from the object O is received by the receiver 220, specifically, the AD222.

算出部２３０は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）に基づいて、対象物Ｏまでの距離を測定することができる。具体的には、算出部２３０は、送信器２１０から電磁波が送信されて受信器２２０（ＡＤ２２２）が電磁波を受信するまでの時間に基づいて、検出装置２０から対象物Ｏまでの距離を算出することができる。 The calculation unit 230 can measure the distance to the object O based on the TOF (Time Of Flight). Specifically, the calculation unit 230 calculates the distance from the detection device 20 to the object O based on the time from the transmission of the electromagnetic wave from the transmitter 210 to the reception of the electromagnetic wave by the receiver 220 (AD222). be able to.

図７に示した例と同様にして、算出部１１０は、ＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出する。特に、算出部１１０は、基準振幅以上の信号を除外して、上記レベルを算出する。すなわち、算出部１１０は、適切な基準振幅を選択することで、ＡＤ２２２が電磁波を受信しているときにＡＤ２２２から発生する信号を除外して、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルを算出することができる。制御部１００は、算出部１１０の算出結果に基づいて、逆バイアス電圧を制御する。このような動作によって、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することができる。 Similar to the example shown in FIG. 7, the calculation unit 110 calculates the level of the signal generated from the AD222. In particular, the calculation unit 110 calculates the above level by excluding signals having a reference amplitude or more. That is, the calculation unit 110 excludes the signal generated from the AD222 when the AD222 is receiving the electromagnetic wave by selecting an appropriate reference amplitude, and generates the signal from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. The level of the signal to be used can be calculated. The control unit 100 controls the reverse bias voltage based on the calculation result of the calculation unit 110. By such an operation, the control unit 100 can control the reverse bias voltage based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave.

（実施例４）
図１０は、実施例４に係る検出装置２０を示す図であり、実施例３の図９に対応する。本実施例に係る検出装置２０は、以下の点を除いて、実施例３に係る検出装置２０と同様である。 (Example 4)
FIG. 10 is a diagram showing the detection device 20 according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 9 of the third embodiment. The detection device 20 according to the present embodiment is the same as the detection device 20 according to the third embodiment except for the following points.

検出装置２０は、制御部２４０を備えている。制御部２４０は、送信器２１０を制御しており、特に送信器２１０による電磁波の送信のタイミングを制御している。 The detection device 20 includes a control unit 240. The control unit 240 controls the transmitter 210, and particularly controls the timing of transmission of the electromagnetic wave by the transmitter 210.

図１０に示す制御装置１０は、図８に示した制御装置１０と同様であり、スイッチ１２０を備えている。スイッチ１２０は、ＡＤ２２２から発生する信号の制御部１００への伝達のオン又はオフを切り替える。スイッチ１２０の上記伝達のオン又はオフは、制御部２４０によって制御されている。 The control device 10 shown in FIG. 10 is similar to the control device 10 shown in FIG. 8, and includes a switch 120. The switch 120 switches on or off the transmission of the signal generated from the AD222 to the control unit 100. The on or off of the transmission of the switch 120 is controlled by the control unit 240.

制御部２４０は、送信器２１０による電磁波の送信のタイミングに基づいて、スイッチ１２０の上記伝達のオン又はオフを制御している。検出装置２０から対象物Ｏまでの距離が予めある程度の範囲内で決まっている場合は、送信器２１０から電磁波が送信されて受信器２２０（ＡＤ２２２）が電磁波を受信するまでの時間もある程度の範囲内で決まる。したがって、送信器２１０による電磁波の送信のタイミングに基づいて上記伝達のオン又はオフを切り替えることで、制御部１００は、ＡＤ２２２が電磁波を受信していないときにＡＤ２２２から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御することができる。 The control unit 240 controls the on / off of the transmission of the switch 120 based on the timing of the transmission of the electromagnetic wave by the transmitter 210. If the distance from the detection device 20 to the object O is predetermined within a certain range, the time from the transmitter 210 to the receiver 220 (AD222) receiving the electromagnetic wave is also within a certain range. Determined within. Therefore, by switching the transmission on or off based on the timing of transmission of the electromagnetic wave by the transmitter 210, the control unit 100 is based on the level of the signal generated from the AD222 when the AD222 is not receiving the electromagnetic wave. , The reverse bias voltage can be controlled.

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments and examples have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.

この出願は、２０１７年９月２６日に出願された日本出願特願２０１７－１８５１２７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority on the basis of Japanese Application Japanese Patent Application No. 2017-185127 filed on September 26, 2017 and incorporates all of its disclosures herein.

Claims (11)

電磁波を送信する送信器と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信するアバランシェダイオードと、
前記アバランシェダイオードから発生する信号が所定の振幅以上の期間を信号のレベルの算出対象から除外することで、前記除外された期間の前後の期間を含む期間での前記所定の振幅未満の信号のレベルを算出し、前記所定の振幅は、前記対象物によって反射された前記電磁波を前記アバランシェダイオードが受信した際に発生する信号の振幅である算出部と、
前記算出された信号のレベルに基づき、前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部と、
を備える制御装置。 A transmitter that transmits electromagnetic waves and
An avalanche diode that receives the electromagnetic waves reflected by the object,
By excluding the period in which the signal generated from the avalanche diode has a predetermined amplitude or more from the calculation target of the signal level, the level of the signal having a predetermined amplitude in the period including the period before and after the excluded period. The predetermined amplitude is the amplitude of the signal generated when the avalanche diode receives the electromagnetic wave reflected by the object, and the calculation unit.
A control unit that controls the reverse bias voltage applied to the avalanche diode based on the calculated signal level.
A control device equipped with. 前記制御部は、前記信号のレベルが所定値になるように前記逆バイアス電圧を制御する、請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the control unit controls the reverse bias voltage so that the level of the signal becomes a predetermined value. 前記所定値は、前記逆バイアス電圧の上昇に対する前記アバランシェダイオードの増幅度の変化率が第１所定値以下である領域と、前記変化率が第２所定値以上である領域と、の間の値の前記逆バイアス電圧が印加された際の前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルである、請求項２に記載の制御装置。 The predetermined value is a value between a region in which the rate of change in the amplification degree of the avalanche diode with respect to an increase in the reverse bias voltage is equal to or less than the first predetermined value and a region in which the rate of change is equal to or greater than the second predetermined value. The control device according to claim 2, which is the level of a signal generated from the avalanche diode when the reverse bias voltage of the above is applied. 前記信号のレベルは、前記所定の振幅以下の期間における最大値とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the level of the signal is a maximum value in a period of the predetermined amplitude or less. 前記信号のレベルは、前記所定の振幅以下の期間における二乗平均平方根とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the level of the signal is a root mean square in a period of the predetermined amplitude or less. 前記信号は、暗電流ノイズを含み、
前記制御部は、前記暗電流ノイズと前記アバランシェダイオードが所定の電磁波を受信しているときの受信信号レベルとの関係に基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する、請求項１～５のいずれか一項に記載の制御装置。 The signal contains dark current noise and contains
The control unit controls the reverse bias voltage based on the relationship between the dark current noise and the received signal level when the avalanche diode receives a predetermined electromagnetic wave, according to any one of claims 1 to 5. The control device according to paragraph 1. 電磁波を送信する送信器と、
前記送信器から送信されて対象物から反射した電磁波を受信するアバランシェダイオードを有する受信器と、
前記アバランシェダイオードから発生する信号が所定の振幅以上の期間を信号のレベルの算出対象から除外することで、前記除外された期間の前後の期間を含む期間での前記所定の振幅未満の信号のレベルを算出し、前記所定の振幅は、前記対象物によって反射された前記電磁波を前記アバランシェダイオードが受信した際に発生する信号の振幅である算出部と、
前記算出された信号のレベルに基づき、前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部と、
を備える検出装置。 A transmitter that transmits electromagnetic waves and
A receiver having an avalanche diode that receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitter and reflected from an object, and a receiver.
By excluding the period in which the signal generated from the avalanche diode has a predetermined amplitude or more from the calculation target of the signal level, the level of the signal having a predetermined amplitude in the period including the period before and after the excluded period. The predetermined amplitude is the amplitude of the signal generated when the avalanche diode receives the electromagnetic wave reflected by the object, and the calculation unit.
A control unit that controls the reverse bias voltage applied to the avalanche diode based on the calculated signal level.
A detector equipped with. 電磁波を照射する照射部と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信可能な受信器と、
前記受信器から発生する信号が所定の振幅以上の期間を信号のレベルの算出対象から除外することで、前記除外された期間の前後の期間を含む期間での前記所定の振幅未満の信号のレベルを算出し、前記所定の振幅は、前記対象物によって反射された前記電磁波を前記受信器が受信した際に発生する信号の振幅である算出部と、
前記算出された信号のレベルに基づき、前記受信器を制御する制御部と、
を備える制御装置。 Irradiation part that irradiates electromagnetic waves and
A receiver capable of receiving the electromagnetic wave reflected by the object, and
By excluding the period in which the signal generated from the receiver has a predetermined amplitude or more from the calculation target of the signal level, the level of the signal having a predetermined amplitude in the period including the period before and after the excluded period. The predetermined amplitude is the amplitude of the signal generated when the receiver receives the electromagnetic wave reflected by the object, and the calculation unit.
A control unit that controls the receiver based on the calculated signal level,
A control device equipped with. 送信器から送信されて対象物から反射した電磁波を受信するアバランシェダイオードを制御する方法であって、
前記アバランシェダイオードから発生する信号が所定の振幅以上の期間を信号のレベルの算出対象から除外することで、前記除外された期間の前後の期間を含む期間での前記所定の振幅未満の信号のレベルを算出し、前記算出された信号のレベルに基づき、前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御することを含み、
前記所定の振幅は、前記対象物によって反射された前記電磁波を前記アバランシェダイオードが受信した際に発生する信号の振幅である、方法。 A method of controlling an avalanche diode that receives electromagnetic waves transmitted from a transmitter and reflected from an object.
By excluding the period in which the signal generated from the avalanche diode has a predetermined amplitude or more from the calculation target of the signal level, the level of the signal having a predetermined amplitude in the period including the period before and after the excluded period. And control the reverse bias voltage applied to the avalanche diode based on the calculated signal level.
The method, wherein the predetermined amplitude is the amplitude of a signal generated when the avalanche diode receives the electromagnetic wave reflected by the object. 請求項９に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute the method according to claim 9. 請求項１０に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。 A storage medium that stores the program according to claim 10.
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