JP6523046B2 - Optical sensor - Google Patents

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本発明は、外乱光耐性を改善した光センサに関する。   The present invention relates to an optical sensor with improved disturbance light resistance.

従来、光通信や飛行時間計測(TOF)において、微弱光を高速に検出する受光素子として、フォトダイオードの雪崩増幅(アバランシェ)効果を利用したアバランシェフォトダイオードが用いられている。アバランシェフォトダイオードは、降伏電圧(ブレークダウン電圧)未満の逆バイアス電圧を印加すると、リニアモードとして動作し、受光量に対して正の相関を有するように出力電流が変動する。一方、アバランシェフォトダイオードは、降伏電圧以上の逆バイアス電圧を印加すると、ガイガーモードとして動作する。ガイガーモードのアバランシェフォトダイオードは、単一フォトンの入射であってもアバランシェ現象を起こすので、大きな出力電流が得られる。このため、ガイガーモードのアバランシェフォトダイオードは、シングルフォトンアバランシェダイオード(SPAD:Single Photon Avalanche Diode)と呼ばれる。   Conventionally, in the optical communication and time-of-flight measurement (TOF), an avalanche photodiode using an avalanche amplification effect of a photodiode is used as a light receiving element for detecting weak light at high speed. The avalanche photodiode operates in a linear mode when a reverse bias voltage less than the breakdown voltage is applied, and the output current fluctuates so as to have a positive correlation with the amount of light received. On the other hand, the avalanche photodiode operates in Geiger mode when a reverse bias voltage higher than the breakdown voltage is applied. A Geiger mode avalanche photodiode causes an avalanche phenomenon even when single photons are incident, so a large output current can be obtained. For this reason, Geiger mode avalanche photodiodes are called single photon avalanche diodes (SPADs).

特開2014−81254号公報(2014年5月8日公開)JP, 2014-81254, A (May 8, 2014 publication) 特開2010−28340号公報(2010年2月4日公開)Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-28340 (February 4, 2010 publication)

アバランシェフォトダイオードは、上記のガイガーモードにおいて、微弱光を検出できるものの、信号光以外の外乱光成分が受光部に入射した場合、信号光と、外乱光とを判別できず、信号光を正確に検出することができない。   The avalanche photodiode can detect weak light in the above Geiger mode, but when disturbance light components other than the signal light enter the light receiving section, it can not distinguish between the signal light and the disturbance light, and the signal light can be accurately detected. It can not be detected.

そこで、外乱光に対する耐性(以下、外乱光耐性と呼ぶ)を向上させるために、特許文献1には、参照受光手段の受光量に応じて受光感度を制御することが記載されている。同文献では、アバランシェフォトダイオードへのバイアス電圧を変化させることにより受光感度を制御することが示されている。   Therefore, in order to improve the resistance to disturbance light (hereinafter referred to as disturbance light resistance), Patent Document 1 describes that the light reception sensitivity is controlled in accordance with the amount of light received by the reference light reception means. In the same document, it is shown that the light reception sensitivity is controlled by changing the bias voltage to the avalanche photodiode.

しかし、逆バイアス電圧が降伏電圧の近傍である場合には、逆バイアス電圧の微小な変化に対して、受光感度が大きく変化するので、感度制御が困難である。また、ガイガーモードにおいては、受光量に対して線形的に受光感度が変動しないので、外乱光に対して適正な受光感度を設定できない。したがって、特許文献1の技術では、十分な外乱光耐性は得られない。   However, when the reverse bias voltage is in the vicinity of the breakdown voltage, the light reception sensitivity largely changes with respect to a minute change in the reverse bias voltage, which makes sensitivity control difficult. Further, in the Geiger mode, since the light reception sensitivity does not fluctuate linearly with respect to the light reception amount, it is not possible to set an appropriate light reception sensitivity for disturbance light. Therefore, with the technique of Patent Document 1, sufficient disturbance light resistance can not be obtained.

また、特許文献2には、光受信器において、光電気変換回路により光入力信号から変換された電気信号の交流電圧成分を直流電圧成分に変換することが記載されている。同文献には、さらに、電流引き抜き回路を用いて、当該直流電圧成分に応じた電圧を、光電気変換回路に供給することが示されている。これにより、外乱光の交流成分に応じて電気信号を調整できるものの、外乱光の直流成分に応じて電気信号を調整することが難しい。したがって、特許文献2の技術を用いたとしても、十分な外乱光耐性を得ることができないという問題がある。   Further, Patent Document 2 describes that in an optical receiver, an AC voltage component of an electrical signal converted from an optical input signal by an optical-electrical conversion circuit is converted into a DC voltage component. The document further indicates that a voltage corresponding to the DC voltage component is supplied to the photoelectric conversion circuit using a current extracting circuit. Thus, although the electrical signal can be adjusted according to the alternating current component of the disturbance light, it is difficult to adjust the electrical signal according to the direct current component of the disturbance light. Therefore, even if the technique of Patent Document 2 is used, there is a problem that sufficient disturbance light resistance can not be obtained.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光センサの外乱光耐性を改善する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for improving the disturbance light resistance of an optical sensor.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光センサは、受光素子と、上記受光素子に対して直列に接続された抵抗と、上記受光素子および上記抵抗に対して直列に接続された電流源と、上記抵抗の抵抗値を外乱光の交流成分に応じて制御し、上記電流源の電流値を外乱光の直流成分に応じて制御する制御部と、を備えている。   In order to solve the above problems, an optical sensor according to an aspect of the present invention includes a light receiving element, a resistor connected in series to the light receiving element, and a series connected to the light receiving element and the resistor. And a control unit configured to control the resistance value of the resistor according to the alternating current component of the disturbance light and control the current value of the current source according to the direct current component of the disturbance light.

本発明の一態様によれば、光センサの外乱光耐性を改善することができるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, the disturbance light tolerance of the optical sensor can be improved.

本発明の実施形態1に係る光センサの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram showing composition of an optical sensor concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態2に係る2個の光センサの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram showing composition of two photosensors concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態2に係る、制御部が外乱光を検出して信号光の検出精度を上げる実施例を示すグラフである。(a)は、発光素子の光源信号の波形を示すグラフである。(b)は、光センサにおけるガイガーモード出力信号の波形を示すグラフである。(c)は、光センサにおけるリニアモード出力信号の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the Example which the control part detects disturbance light and raises detection accuracy of signal light based on Embodiment 2 of this invention. (A) is a graph which shows the waveform of the light source signal of a light emitting element. (B) is a graph which shows the waveform of the Geiger mode output signal in an optical sensor. (C) is a graph which shows the waveform of the linear mode output signal in an optical sensor. 本発明の実施形態3に係る、フォトダイオードの配置を示す配置図である。(a)は、左上のフォトダイオードをリニアモードに設定した場合の配置図である。(b)は、左上のフォトダイオードをガイガーモードに設定した場合の配置図である。It is a layout which shows arrangement | positioning of a photodiode based on Embodiment 3 of this invention. (A) is a layout diagram when the upper left photodiode is set to the linear mode. (B) is an arrangement | positioning figure at the time of setting the photodiode on the upper left to Geiger mode. 本発明の実施形態1に係るフォトダイオードの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the photodiode based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る、制御部が信号光を正確に検出する実施例を示すグラフである。(a)は、光源信号の波形を示すグラフである。(b)は、電位V1を補正する前のトランジスタ15への出力信号の波形を示すグラフである。(c)は、電位V1を補正した後のトランジスタ15への出力信号の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the Example which a control part detects signal light correctly based on Embodiment 1 of this invention. (A) is a graph which shows the waveform of a light source signal. (B) is a graph which shows the waveform of the output signal to the transistor 15 before correct | amending electric potential V1. (C) is a graph which shows the waveform of the output signal to the transistor 15 after correct | amending electric potential V1.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, unless otherwise specified, the configuration described in this embodiment is not intended to limit the scope of the present invention to that only, and is merely an illustrative example.

〔実施形態1〕
〈光センサの構成〉
まず、本発明の実施形態1に係る光センサ1について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る光センサ1の構成を示す回路図である。光センサ1は、信号光の受光に伴って、電圧を出力する機器であり、図1に示すように、フォトダイオード11、クエンチング抵抗12、スイッチ13、可変電流源14、トランジスタ15、および、制御部16を備えている。
Embodiment 1
<Configuration of optical sensor>
First, an optical sensor 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an optical sensor 1 according to the present embodiment. The optical sensor 1 is a device that outputs a voltage in response to reception of signal light, and as shown in FIG. 1, the photodiode 11, the quenching resistor 12, the switch 13, the variable current source 14, the transistor 15, and A control unit 16 is provided.

フォトダイオード11は、受光素子であり、アバランシェフォトダイオードが用いられる。光センサ1において、フォトダイオード11は、その両端に降伏電圧以上の逆バイアス電圧が印加されることによりガイガーモードで動作する。なお、逆バイアス電圧は、高電位HVと、電位V1との間の電位差からクエンチング抵抗12による電圧降下を差し引いたものとして定まる。   The photodiode 11 is a light receiving element, and an avalanche photodiode is used. In the optical sensor 1, the photodiode 11 operates in Geiger mode by applying a reverse bias voltage equal to or higher than the breakdown voltage across its both ends. The reverse bias voltage is determined as the potential difference between the high potential HV and the potential V1 minus the voltage drop due to the quenching resistor 12.

本発明の実施形態1に係るフォトダイオード11の構成について、図5を参照して説明する。図5は、本実施形態に係るフォトダイオード11の構成を示す断面図である。図5に示すように、フォトダイオード11は、PN接合で構成される。すなわち、P層111がN層112の上に形成され、N層112がP基板113の上に形成される。P層111は、P形半導体の層であり、アノード電極ANに接続される。N層112は、N形半導体の層であり、カソード電極CAに接続される。N+は、N層112のうち、N形不純物の濃度が高い箇所を示す。P基板113は、シリコン基板であり、接地電極GNDに接続される。   The configuration of the photodiode 11 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the photodiode 11 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the photodiode 11 is formed of a PN junction. That is, P layer 111 is formed on N layer 112, and N layer 112 is formed on P substrate 113. The P layer 111 is a layer of a P-type semiconductor and is connected to the anode electrode AN. The N layer 112 is a layer of an N type semiconductor and is connected to the cathode electrode CA. N + indicates a portion of the N layer 112 where the concentration of the N-type impurity is high. The P substrate 113 is a silicon substrate and is connected to the ground electrode GND.

なお、本発明の実施形態2に係るフォトダイオード21、および、本発明の実施形態3に係るフォトダイオード31も同様の構造を有する。   The photodiode 21 according to the second embodiment of the present invention and the photodiode 31 according to the third embodiment of the present invention have the same structure.

クエンチング抵抗12は、フォトダイオード11からの電流を停止するように動作する抵抗である。クエンチング抵抗12は、互いに並列に接続された複数の抵抗がフォトダイオード11に対して直列に接続されることによって構成される。スイッチ13は、オンオフの切替スイッチであり、フォトダイオード11と、各クエンチング抵抗12との間に介設され、制御部16からの指示に応じて各クエンチング抵抗12をフォトダイオード11に接続するか否かを切り替える。したがって、各スイッチ13のオンまたはオフの状態に応じて、クエンチング抵抗12全体としての抵抗値が決まる。このようにクエンチング抵抗12は可変抵抗として機能する。なお、各クエンチング抵抗12にスイッチ13が付随している構成は可変抵抗の一例であり、クエンチング抵抗12は、制御部16から制御可能な可変抵抗であればその他の構成であってもよい。   The quenching resistor 12 is a resistor that operates to stop the current from the photodiode 11. The quenching resistor 12 is configured by connecting a plurality of resistors connected in parallel to one another in series with the photodiode 11. The switch 13 is an on / off changeover switch, is interposed between the photodiode 11 and each quenching resistor 12, and connects each quenching resistor 12 to the photodiode 11 in accordance with an instruction from the control unit 16. Switch whether or not. Therefore, the resistance value of the quenching resistor 12 as a whole is determined depending on the on or off state of each switch 13. Thus, the quenching resistor 12 functions as a variable resistor. The configuration in which the switch 13 is attached to each quenching resistor 12 is an example of a variable resistor, and the quenching resistor 12 may be any other configuration as long as it is a variable resistor that can be controlled by the control unit 16 .

可変電流源14は、電流値を変更することができる電流源であり、フォトダイオード11、および、クエンチング抵抗12に対して直列に接続される。可変電流源14は、制御部16からの指示に応じて、自身に流れる電流値を変更する。トランジスタ15は、電界効果トランジスタであり、ガイガーモードで動作するフォトダイオード11の出力電流による電位V1と、接地電位V0との間の電位差に応じてスイッチング動作を行う。以下、トランジスタ15によりスイッチング動作し、デジタル駆動を行う出力電圧を、ガイガーモード出力信号♯1と呼ぶ。   The variable current source 14 is a current source capable of changing the current value, and is connected in series to the photodiode 11 and the quenching resistor 12. The variable current source 14 changes the value of the current flowing therethrough in accordance with an instruction from the control unit 16. The transistor 15 is a field effect transistor, and performs switching operation according to the potential difference between the potential V1 of the output current of the photodiode 11 operating in Geiger mode and the ground potential V0. Hereinafter, an output voltage that performs switching operation by the transistor 15 and performs digital driving is referred to as Geiger mode output signal # 1.

制御部16は、スイッチ13に接続され、スイッチ13への指示によりクエンチング抵抗12の抵抗値を外乱光の交流成分に応じて制御する。また、制御部16は、可変電流源14に接続され、可変電流源14への指示により可変電流源14が出力する電流値を外乱光の直流成分に応じて制御する。   The controller 16 is connected to the switch 13 and controls the resistance value of the quenching resistor 12 according to the AC component of the disturbance light according to the instruction to the switch 13. The control unit 16 is also connected to the variable current source 14 and controls the current value output from the variable current source 14 according to the direct current component of the disturbance light according to an instruction to the variable current source 14.

〈光センサの動作〉
逆バイアス電圧が印加されたフォトダイオード11に光が入射すると、アバランシェ増幅が発生して、フォトダイオード11からクエンチング抵抗12に電流が出力される。これにより、電位V1と、接地電位V0との間に電位差が発生する。この電位差は、クエンチング抵抗12における、フォトダイオード11からの電流量と、可変電流源14からの電流値との差に応じて変動し得る。その電位差がトランジスタ15の閾値電圧を超えるとデジタル信号に変換されて、ガイガーモード出力信号♯1として出力される。ただし、フォトダイオード11に外乱光が入射すると、フォトダイオード11の受光感度が変動することにより、トランジスタ15の閾値電圧を越えた状態となり、信号光に対して、スイッチング動作ができなくなる。
<Operation of optical sensor>
When light is incident on the photodiode 11 to which a reverse bias voltage is applied, avalanche amplification occurs and a current is output from the photodiode 11 to the quenching resistor 12. As a result, a potential difference is generated between the potential V1 and the ground potential V0. This potential difference may fluctuate depending on the difference between the amount of current from the photodiode 11 and the value of current from the variable current source 14 in the quenching resistor 12. When the potential difference exceeds the threshold voltage of the transistor 15, it is converted to a digital signal and output as a Geiger mode output signal # 1. However, when disturbance light is incident on the photodiode 11, the light reception sensitivity of the photodiode 11 fluctuates, the threshold voltage of the transistor 15 is exceeded, and the switching operation can not be performed on the signal light.

そこで、本実施形態では、図1に示すように、制御部16が、外乱光の受光量に応じて、クエンチング抵抗12の抵抗値、および、可変電流源14の電流値を変更することにより、フォトダイオード11の出力電圧(ガイガーモード出力信号♯1)を安定させる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the control unit 16 changes the resistance value of the quenching resistor 12 and the current value of the variable current source 14 according to the amount of received disturbance light. The output voltage of the photodiode 11 (Geiger mode output signal # 1) is stabilized.

より具体的には、外乱光の交流成分の波高値に応じてクエンチング抵抗12の抵抗値を変更することにより、フォトダイオード11の出力電圧から外乱光の交流成分を低減させることができる。   More specifically, the alternating current component of the disturbance light can be reduced from the output voltage of the photodiode 11 by changing the resistance value of the quenching resistor 12 according to the peak value of the alternating current component of the disturbance light.

また、可変電流源14は、電流値に対する抵抗値の変動が少ないので、外乱光の直流成分に応じて可変電流源14の電流値を変更し、当該電流値の電流をクエンチング抵抗12に出力する。これにより、フォトダイオード11の出力電流から外乱光の直流成分に応じた電流を差し引くことになるので、フォトダイオード11の出力電圧から外乱光の直流成分を低減させることができる。   In addition, since the variable current source 14 has less variation in resistance value with respect to the current value, the current value of the variable current source 14 is changed according to the DC component of disturbance light, and the current of the current value is output to the quenching resistor 12 Do. As a result, since the current corresponding to the DC component of the disturbance light is subtracted from the output current of the photodiode 11, the DC component of the disturbance light can be reduced from the output voltage of the photodiode 11.

なお、可変電流源14が電流値に対する抵抗値の変動が少ないことに関して、以下に説明する。すなわち、可変電流源14をCMOSトランジスタで構成すると、トランジスタの抵抗成分Rsは、Rs=1/{2√(kI)}(k=15.5×10−6[ただし、トランジスタサイズにより変動]、I=電流値)で表される。例えば、I=0.1mA時にRs=12.7kΩとなり、I=1mA時にはRs=4kΩとなる。つまり、電流値が10倍に増加しても、抵抗値は約1/3倍に減少することになる。したがって、受光信号がクエンチング抵抗12に入力した時のクエンチング効果に対する、可変電流源14の影響は小さくなる。 The fact that the variable current source 14 has less variation in resistance value with respect to the current value will be described below. That is, when the variable current source 14 is configured by a CMOS transistor, the resistance component Rs of the transistor is Rs = 1 / {2√ (kI)} (k = 15.5 × 10 −6 [wherein, it varies depending on the transistor size]), I = current value). For example, Rs = 12.7 kΩ at I = 0.1 mA, and Rs = 4 kΩ at I = 1 mA. That is, even if the current value increases 10 times, the resistance value decreases about 1/3 times. Therefore, the influence of the variable current source 14 on the quenching effect when the light reception signal is input to the quenching resistor 12 is reduced.

〈信号光検出の実施例〉
次に、本発明の実施形態1に係る、信号光を正確に検出する方法の実施例について、図6を参照して説明する。図6(a)は、光源信号の波形を示すグラフである。図6(b)は、電位V1を補正する前のトランジスタ15への出力信号の波形を示すグラフである。図6(c)は、電位V1を補正した後のトランジスタ15への出力信号の波形を示すグラフである。この方法では、受光信号の信号検出レベルをトランジスタ15の閾値電圧に合わせる。
<Example of signal light detection>
Next, an example of a method of accurately detecting signal light according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a graph showing the waveform of the light source signal. FIG. 6B is a graph showing the waveform of the output signal to the transistor 15 before the potential V1 is corrected. FIG. 6C is a graph showing the waveform of the output signal to the transistor 15 after the potential V1 has been corrected. In this method, the signal detection level of the light reception signal is adjusted to the threshold voltage of the transistor 15.

図6(b)に示すように、電位V1補正前の信号に対しては、信号光成分だけでなく、外乱光の交流成分も含めて検出してしまう。   As shown in FIG. 6B, the signal before the potential V1 correction is detected not only in the signal light component but also in the AC component of the disturbance light.

そこで、光源信号の入力時以外のタイミングにおいて、制御部16は、外乱光の直流成分のレベル、および、交流成分のレベルを監視する。そして、外乱光の直流成分を検出した場合(外乱光の直流成分が、ある所定の閾値よりも大きいと判断した場合)、制御部16は、可変電流源14の電流量を増加させることにより、図6(c)に示すように、電位V1、すなわち、トランジスタ15への出力電圧を低減させる。これにより、外乱光の直流成分の検出を抑止することができる。   Therefore, at timings other than when the light source signal is input, the control unit 16 monitors the level of the DC component of the disturbance light and the level of the AC component. When the DC component of the disturbance light is detected (when the DC component of the disturbance light is determined to be larger than a predetermined threshold), the control unit 16 increases the amount of current of the variable current source 14 as follows: As shown in FIG. 6C, the potential V1, that is, the output voltage to the transistor 15 is reduced. Thereby, detection of the DC component of disturbance light can be suppressed.

また、外乱光の交流成分を検出した場合(外乱光の交流成分が、ある所定の閾値よりも大きいと判断した場合)、制御部16は、クエンチング抵抗12の抵抗値を低減させることにより、図6(c)に示すように、ゲインが向上し、光学設計差による信号光とノイズ光との振幅差が拡大し、電位V1、すなわち、トランジスタ15への出力電圧を発生させる。これにより、信号光成分と、外乱光の交流成分とを判別することができる。なお、図1に示すフォトダイオード11の出力電圧を複数加算すれば、信号光は同時検出確率が高くなることから、さらに信号光とノイズ光との振幅差を大きくすることができる。ただし、クエンチング抵抗12の抵抗値を小さくすると、クエンチング完了(パルスオフ)の時間が長くなるため、トレードオフの観点から当該抵抗値を最適値に設定する。   Further, when the AC component of the disturbance light is detected (when it is determined that the AC component of the disturbance light is larger than a certain predetermined threshold), the control unit 16 reduces the resistance value of the quenching resistor 12 as follows. As shown in FIG. 6C, the gain is improved, the amplitude difference between the signal light and the noise light is increased due to the optical design difference, and the potential V1, that is, the output voltage to the transistor 15 is generated. Thereby, the signal light component and the alternating current component of the disturbance light can be determined. If a plurality of output voltages of the photodiodes 11 shown in FIG. 1 are added, the simultaneous detection probability of the signal light is increased, so that the amplitude difference between the signal light and the noise light can be further increased. However, when the resistance value of the quenching resistor 12 is reduced, the time for quenching completion (pulse off) is increased, so the resistance value is set to an optimum value from the viewpoint of trade-off.

〈効果〉
外乱光には直流成分だけでなく、例えば、室内の蛍光灯などのインバータ光による交流成分も存在する。これに対して、フォトダイオード11の出力電圧から外乱光の直流成分、および、交流成分の両方を除去することにより、出力電圧を安定させて、信号光を正確に検出することができる。すなわち、光センサ1の外乱光耐性を改善することができる。
<effect>
Not only a direct current component but also an alternating current component by inverter light such as a fluorescent lamp in a room exists in disturbance light. On the other hand, by removing both the DC component and the AC component of the disturbance light from the output voltage of the photodiode 11, the output voltage can be stabilized and the signal light can be accurately detected. That is, the disturbance light tolerance of the light sensor 1 can be improved.

なお、光センサの外乱光耐性を改善することにより、レンズやパッケージフィルタの設計を容易にするとともに、光センサの室外等における使用範囲を広げることが可能になる。   In addition, by improving the disturbance light tolerance of the optical sensor, it becomes possible to facilitate the design of the lens and the package filter and to widen the use range of the optical sensor outside the room or the like.

〔実施形態2〕
〈光センサの構成〉
本発明の実施形態2に係る光センサは、図2に示す光センサ1aおよび2を備えている。以下では、光センサ1aおよび2について、図2を参照して説明する。図2は、本実施形態に係る光センサ1aおよび2の構成を示す回路図である。図2に示すように、光センサ1aは、信号光を受光し、受光量に応じた電圧を出力する機器であり、フォトダイオード11、クエンチング抵抗12、スイッチ13、可変電流源14、トランジスタ15、制御部16a、および、発光素子17を備えている。フォトダイオード11、クエンチング抵抗12、スイッチ13、可変電流源14、および、トランジスタ15の機能、接続に関しては、実施形態1と同様である。制御部16aに関しては、後述する。
Second Embodiment
<Configuration of optical sensor>
The light sensor according to the second embodiment of the present invention includes the light sensors 1a and 2 shown in FIG. In the following, the light sensors 1a and 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the light sensors 1a and 2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the optical sensor 1 a is a device that receives signal light and outputs a voltage according to the amount of received light, and the photodiode 11, the quenching resistor 12, the switch 13, the variable current source 14, and the transistor 15. , A control unit 16a, and a light emitting element 17. The functions and connections of the photodiode 11, the quenching resistor 12, the switch 13, the variable current source 14, and the transistor 15 are the same as in the first embodiment. The control unit 16a will be described later.

発光素子17は、検出対象物に対して発光する素子であり、受光素子のフォトダイオード11に隣接して配置される。これに対して、フォトダイオード11は、発光素子17の光源から発せられた光が検出対象物に反射し、戻って来た光を信号光として受光する。発光素子17は、例えば、検出対象物からの反射光の遅延時間を測定する場合に用いられる。   The light emitting element 17 is an element that emits light to the detection target, and is disposed adjacent to the photodiode 11 of the light receiving element. On the other hand, the photodiode 11 reflects the light emitted from the light source of the light emitting element 17 to the object to be detected, and receives the returned light as signal light. The light emitting element 17 is used, for example, when measuring the delay time of the reflected light from the detection target.

光センサ2は、外乱光を受光し、受光量に応じた電圧を出力する機器であり、フォトダイオード21、抵抗22、および、可変電流源23を備えている。フォトダイオード21は、受光素子であり、アバランシェフォトダイオードが用いられる。光センサ2において、フォトダイオード21は、その両端に降伏電圧未満の逆バイアス電圧が印加されることによりリニアモードで動作する。なお、逆バイアス電圧は、低電位LVと、電位V2との間の電位差から抵抗22による電圧降下を差し引いたものとして定まる。   The optical sensor 2 is a device that receives disturbance light and outputs a voltage according to the amount of received light, and includes a photodiode 21, a resistor 22, and a variable current source 23. The photodiode 21 is a light receiving element, and an avalanche photodiode is used. In the light sensor 2, the photodiode 21 operates in the linear mode by applying a reverse bias voltage less than the breakdown voltage across the both ends thereof. The reverse bias voltage is determined as the potential difference between the low potential LV and the potential V2 minus the voltage drop across the resistor 22.

抵抗22は、フォトダイオード21に対して直列に接続され、固定の抵抗値を有する。可変電流源23は、電流値を変更することができる電流源であり、フォトダイオード21、および、抵抗22に対して直列に接続される。可変電流源23は、制御部16aからの指示に応じて、自身に流れる電流値を変更する。   The resistor 22 is connected in series to the photodiode 21 and has a fixed resistance value. The variable current source 23 is a current source whose current value can be changed, and is connected in series to the photodiode 21 and the resistor 22. The variable current source 23 changes the value of the current flowing therethrough in accordance with an instruction from the control unit 16a.

〈光センサの動作〉
逆バイアス電圧が印加されたフォトダイオード21に光が入射すると、受光量に追従した電流が、フォトダイオード21から抵抗22に出力される。これにより、電位V2と、接地電位V0との間に電位差が発生する。この電位差は、抵抗22における、フォトダイオード21からの電流値と、可変電流源23からの電流値との差に応じて変動し得る。その電位差、すなわち、フォトダイオード21の出力電圧がリニアモード出力信号♯2として出力される。
<Operation of optical sensor>
When light is incident on the photodiode 21 to which a reverse bias voltage is applied, a current following the amount of light received is output from the photodiode 21 to the resistor 22. Thereby, a potential difference is generated between the potential V2 and the ground potential V0. This potential difference may fluctuate according to the difference between the current value from the photodiode 21 and the current value from the variable current source 23 in the resistor 22. The potential difference, that is, the output voltage of the photodiode 21 is output as the linear mode output signal # 2.

制御部16aは、トランジスタ15により増幅された、光センサ1のフォトダイオード11の出力電圧を、ガイガーモード出力信号♯1として取得する。また、制御部16aは、光センサ2のフォトダイオード21の出力電圧をリニアモード出力信号♯2として取得する。そして、制御部16aは、そのリニアモード出力信号♯2を参照し、外乱光の交流成分と直流成分との比を検出する。制御部16aは、当該比の値により、クエンチング抵抗12の目標抵抗値を演算し、当該目標抵抗値になるようにクエンチング抵抗12の抵抗値を調整する。また、制御部16aは、当該比の値により、可変電流源14の目標電流値を演算し、当該目標電流値になるように可変電流源14の電流値を調整する。   The control unit 16a acquires the output voltage of the photodiode 11 of the light sensor 1 amplified by the transistor 15 as the Geiger mode output signal # 1. Further, the control unit 16a acquires the output voltage of the photodiode 21 of the light sensor 2 as the linear mode output signal # 2. Then, the control unit 16a refers to the linear mode output signal # 2 to detect the ratio of the alternating current component to the direct current component of the disturbance light. The controller 16a calculates a target resistance value of the quenching resistor 12 based on the value of the ratio, and adjusts the resistance value of the quenching resistor 12 so as to be the target resistance value. Further, the control unit 16a calculates a target current value of the variable current source 14 based on the value of the ratio, and adjusts the current value of the variable current source 14 so as to be the target current value.

さらに、制御部16aは、リニアモード出力信号♯2に外乱光の直流成分が含まれている場合、可変電流源23の電流量を増加させることにより、電位V2、すなわち、リニアモード出力信号♯2の電圧を低減させる。これにより、外乱光の直流成分の検出を抑止することができる。   Furthermore, when the linear mode output signal # 2 includes the DC component of disturbance light, the control unit 16a increases the amount of current of the variable current source 23 to increase the potential V2, ie, the linear mode output signal # 2. Reduce the voltage of Thereby, detection of the DC component of disturbance light can be suppressed.

〈効果〉
光センサ1aにおいて、フォトダイオード11をガイガーモードで用いる場合に、外乱光や電気ノイズの交流成分等により、信号光の受信感度が変動する可能性がある。そこで、外乱光の交流成分および直流成分の比を検出して、クエンチング抵抗12の抵抗値、および、可変電流源14の電流値を演算し、または、当該抵抗値、および、当該電流値にフィードバックする。これにより、フォトダイオード11の出力電圧から外乱光成分を除去することにより、信号光を正確に検出することができる。すなわち、光センサ1aの外乱光耐性を改善することができる。
<effect>
In the optical sensor 1a, when the photodiode 11 is used in Geiger mode, the reception sensitivity of signal light may fluctuate due to disturbance light, an AC component of electrical noise, or the like. Therefore, the ratio of the alternating current component and the direct current component of the disturbance light is detected, and the resistance value of the quenching resistor 12 and the current value of the variable current source 14 are calculated, or the resistance value and the current value are calculated. give feedback. Thus, by removing the disturbance light component from the output voltage of the photodiode 11, the signal light can be accurately detected. That is, the disturbance light tolerance of the light sensor 1a can be improved.

〈実施例〉
次に、本発明の実施形態2に係る、制御部16aが外乱光を検出して信号光の検出精度を上げる実施例について、図3を参照して説明する。図3(a)は、発光素子17の光源信号の波形を示すグラフである。図3(b)は、光センサ1aにおけるガイガーモード出力信号♯1の波形を示すグラフである。図3(c)は、光センサ2におけるリニアモード出力信号♯2の波形を示すグラフである。
<Example>
Next, an example according to the second embodiment of the present invention in which the control unit 16a detects disturbance light to increase the detection accuracy of signal light will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a graph showing the waveform of the light source signal of the light emitting element 17. FIG. 3B is a graph showing the waveform of the Geiger mode output signal # 1 in the optical sensor 1a. FIG. 3C is a graph showing the waveform of the linear mode output signal # 2 in the light sensor 2.

なお、図3(b)のグラフにおいては、便宜的にガイガーモード出力信号♯1の波形をパルス波形として図示している。ただし、ガイガーモード出力信号♯1の波形は、正確には、枠FR内に示すように、細い幅の波形を並べたような形状になる。このような波形は、フォトダイオード11の電圧出力、および、クエンチング抵抗12のクエンチングによって発生する。当該細い幅の波形の本数は、フォトダイオード11の検出時間に応じて異なる。   In the graph of FIG. 3B, for convenience, the waveform of the Geiger mode output signal # 1 is illustrated as a pulse waveform. However, the waveform of the Geiger mode output signal # 1 has a shape as shown in the frame FR, in which waveforms having a narrow width are arranged. Such a waveform is generated by the voltage output of the photodiode 11 and the quenching of the quenching resistor 12. The number of the narrow-width waveforms differs depending on the detection time of the photodiode 11.

図3(a)に示すように、発光素子17が時刻t1に光源から検出対象物に対して発光する。次に、図3(b)に示すように、制御部16aは、時刻t1から所定時間遅れて時刻t2において、反射光である信号光に応じたガイガーモード出力信号♯1を検出する。そして、図3(c)に示すように、制御部16aは、時刻t2からさらに所定時間遅れて時刻t3において、上記信号光に応じたリニアモード出力信号♯2を検出する。   As shown in FIG. 3A, the light emitting element 17 emits light from the light source to the object to be detected at time t1. Next, as shown in FIG. 3B, the control unit 16a detects a Geiger mode output signal # 1 according to the signal light which is the reflected light at a time t2 with a predetermined time delay from the time t1. Then, as shown in FIG. 3C, the control unit 16a detects a linear mode output signal # 2 according to the signal light at time t3 with a predetermined time delay from time t2.

同様に、図3(a)に示すように、発光素子17が時刻t4に光源から検出対象物に対して発光する。次に、図3(b)に示すように、制御部16aは、時刻t4から所定時間遅れて時刻t5において、反射光である信号光に応じたガイガーモード出力信号♯1を検出する。そして、図3(c)に示すように、制御部16aは、時刻t5から所定時間遅れて時刻t6において、上記信号光に応じたリニアモード出力信号♯2を検出する。   Similarly, as shown in FIG. 3A, the light emitting element 17 emits light from the light source to the detection target at time t4. Next, as shown in FIG. 3B, the control unit 16a detects a Geiger mode output signal # 1 according to the signal light which is the reflected light at a time t5 with a predetermined time delay from the time t4. Then, as shown in FIG. 3C, the control unit 16a detects a linear mode output signal # 2 corresponding to the signal light at time t6, which is delayed by a predetermined time from time t5.

ここで、図3(c)に示すように、制御部16aは、リニアモード出力信号♯2において時刻t2に外乱光の交流成分を検出した場合、図3(b)に示すように、ガイガーモード出力信号♯1における時刻t2の信号がノイズによるものであると判定する。   Here, as shown in FIG. 3 (c), when the controller 16a detects an AC component of disturbance light at time t2 in the linear mode output signal # 2, as shown in FIG. 3 (b), Geiger mode It is determined that the signal at time t2 in the output signal # 1 is due to noise.

一方、図3(c)に示すように、制御部16aは、リニアモード出力信号♯2において時刻t5に外乱光の交流成分を検出していない場合、図3(b)に示すように、ガイガーモード出力信号♯1における時刻t5の信号が検出すべき信号光であると判定する。   On the other hand, as shown in FIG. 3 (c), when the controller 16a does not detect the AC component of the disturbance light at time t5 in the linear mode output signal # 2, as shown in FIG. 3 (b), It is determined that the signal at time t5 in the mode output signal # 1 is the signal light to be detected.

さらに、制御部16aは、リニアモード出力信号♯2において外乱光の直流成分を検出し、当該直流成分に応じて可変電流源14の電流値を調整することにより、信号光を正確に検出することができる。   Furthermore, the control unit 16a detects the direct current component of the disturbance light in the linear mode output signal # 2, and detects the signal light accurately by adjusting the current value of the variable current source 14 according to the direct current component. Can.

〔実施形態3〕
〈光センサの構成と動作〉
本発明の実施形態3に係る光センサは、アレイ状に配置された複数のフォトダイオードを備えており、ガイガーモードのフォトダイオードと、リニアモードのフォトダイオードとを交互に配置したものである。
Third Embodiment
<Configuration and operation of optical sensor>
The optical sensor according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of photodiodes arranged in an array, in which Geiger mode photodiodes and linear mode photodiodes are alternately arranged.

本発明の実施形態3に係る、フォトダイオード31の配置について、図4を参照して説明する。図4(a)は、左上のフォトダイオード31aをリニアモードに設定した場合の配置図である。図4(b)は、左上のフォトダイオード31aをガイガーモードに設定した場合の配置図である。いずれの図にも、フォトダイオード31が縦6個×横6個、合計36個配置されている。   The arrangement of the photodiodes 31 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a layout view in the case where the upper left photodiode 31a is set to the linear mode. FIG. 4B is a layout diagram when the upper left photodiode 31a is set to the Geiger mode. In each of the drawings, a total of 36 photodiodes 31 are arranged, 6 in length × 6 in width.

なお、リニアモードは、フォトダイオード31の両端に降伏電圧未満の逆バイアス電圧を印加することにより設定される。また、ガイガーモードは、フォトダイオード31の両端に降伏電圧以上の逆バイアス電圧を印加することにより設定される。各フォトダイオード31に対する逆バイアス電圧の印加は、制御部16b(図示せず)によって制御される。   The linear mode is set by applying a reverse bias voltage less than the breakdown voltage to both ends of the photodiode 31. The Geiger mode is set by applying a reverse bias voltage higher than the breakdown voltage to both ends of the photodiode 31. The application of the reverse bias voltage to each photodiode 31 is controlled by a control unit 16 b (not shown).

図4(a)に示すように、左上のフォトダイオード31aは、リニアモードに設定される。それに対して、フォトダイオード31aの右側に隣接するフォトダイオード31bは、ガイガーモードに設定される。また、フォトダイオード31aの下側に隣接するフォトダイオード31cは、ガイガーモードに設定される。そして、図4(a)に示すように、全体としては、ガイガーモードと、リニアモードとが、縦方向および横方向ともに交互に設定される。   As shown in FIG. 4A, the upper left photodiode 31a is set to the linear mode. On the other hand, the photodiode 31b adjacent to the right side of the photodiode 31a is set to Geiger mode. The photodiode 31c adjacent to the lower side of the photodiode 31a is set to Geiger mode. Then, as shown in FIG. 4A, as a whole, the Geiger mode and the linear mode are alternately set in the longitudinal direction and the lateral direction.

一方、図4(b)に示すように、左上のフォトダイオード31aは、ガイガーモードに設定される。それに対して、フォトダイオード31aの右側に隣接するフォトダイオード31b、リニアモードに設定される。また、フォトダイオード31aの下側に隣接するフォトダイオード31cは、リニアモードに設定される。そして、図4(b)に示すように、全体としては、ガイガーモードと、リニアモードとが、縦方向および横方向ともに交互に設定される。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, the photodiode 31a on the upper left is set to Geiger mode. On the other hand, the photodiode 31b adjacent to the right of the photodiode 31a is set to the linear mode. The photodiode 31c adjacent to the lower side of the photodiode 31a is set to the linear mode. Then, as shown in FIG. 4B, as a whole, the Geiger mode and the linear mode are alternately set in the longitudinal direction and the lateral direction.

制御部16bは、各フォトダイオード31の両端に印加する逆バイアス電圧の条件(すなわち、降伏電圧未満、または、降伏電圧以上)を、信号光の検出タイミング毎に、交互に切り替える。その結果、図4(a)の配置と、図4(b)の配置とが、信号光の検出タイミング毎に切り替わる。   The control unit 16b alternately switches the condition of the reverse bias voltage applied to both ends of each photodiode 31 (that is, less than the breakdown voltage or more than the breakdown voltage) at each detection timing of the signal light. As a result, the arrangement shown in FIG. 4A and the arrangement shown in FIG. 4B are switched at every detection timing of the signal light.

制御部16bは、ガイガーモードのフォトダイオードに接続されるクエンチング抵抗の抵抗値、および、可変電流源の電流値を、当該フォトダイオードに隣接するリニアモードのフォトダイオードの受光量に応じて調整する。そして、制御部16bは、ガイガーモードの各フォトダイオードの出力電圧を平均して、その平均値を信号光検出の出力電圧とする。なお、各フォトダイオードの出力電圧の平均値に限らず、重み付け平均による平均値であってもよい、他の演算値を信号光検出の出力電圧としてもよい。   The control unit 16b adjusts the resistance value of the quenching resistor connected to the Geiger mode photodiode and the current value of the variable current source in accordance with the light reception amount of the linear mode photodiode adjacent to the photodiode. . Then, the control unit 16 b averages the output voltage of each photodiode in Geiger mode, and sets the average value as an output voltage of signal light detection. In addition, not only the average value of the output voltage of each photodiode but an average value by a weighted average may be used, and another calculated value may be used as the output voltage of the signal light detection.

〈効果〉
光は、屈折等により受光面内において均一に分布することはない。そこで、上記のように、ガイガーモードのフォトダイオードと、リニアモードのフォトダイオードとを交互に配置し、各フォトダイオードの出力電圧を用いて信号光検出の出力電圧を演算することにより、信号光の検出のばらつきを軽減することができる。そして、ガイガーモードのフォトダイオードにおいては、隣接するピクセルでの電子雪崩に誤反応して別の雪崩を引き起こすクロストーク現象が生じ得るが、ガイガーモードのフォトダイオードを一つ置きに配置することにより、クロストーク現象の発生を低減させることができる。
<effect>
The light is not uniformly distributed in the light receiving surface due to refraction or the like. Therefore, as described above, Geiger mode photodiodes and linear mode photodiodes are alternately arranged, and the output voltage of signal light detection is calculated using the output voltage of each photodiode to obtain signal light Variations in detection can be reduced. And, in Geiger mode photodiodes, a crosstalk phenomenon may occur that causes another avalanche by falsely reacting with an electron avalanche in an adjacent pixel, but by arranging every other Geiger mode photodiode, The occurrence of the crosstalk phenomenon can be reduced.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る光センサ(1)は、受光素子(11)と、上記受光素子に対して直列に接続された抵抗と、上記受光素子および上記抵抗に対して直列に接続された電流源と、上記抵抗の抵抗値を外乱光の交流成分に応じて制御し、上記電流源の電流値を外乱光の直流成分に応じて制御する制御部と、を備えている。
[Summary]
An optical sensor (1) according to aspect 1 of the present invention includes a light receiving element (11), a resistor connected in series to the light receiving element, and a current connected in series to the light receiving element and the resistor. And a controller configured to control a resistance value of the resistor according to an alternating current component of disturbance light, and control a current value of the current source according to a direct current component of disturbance light.

上記の構成によれば、光センサの制御部は、抵抗の抵抗値を外乱光の交流成分に応じて制御し、電流源の電流値を外乱光の直流成分に応じて制御する。これにより、受光素子の出力電圧に含まれる外乱光成分を低減させることができる。したがって、光センサの外乱光耐性を改善することができる。   According to the above configuration, the control unit of the optical sensor controls the resistance value of the resistance according to the alternating current component of the disturbance light, and controls the current value of the current source according to the direct current component of the disturbance light. Thereby, the disturbance light component contained in the output voltage of the light receiving element can be reduced. Therefore, the disturbance light tolerance of the light sensor can be improved.

本発明の態様2に係る光センサは、上記態様1において、上記受光素子が、逆バイアス電圧が印加されることによりガイガーモードで動作するフォトダイオードであることとしてもよい。   In the light sensor according to aspect 2 of the present invention, in the above aspect 1, the light receiving element may be a photodiode operating in Geiger mode by applying a reverse bias voltage.

上記の構成によれば、光センサの受光素子は、ガイガーモードで動作するフォトダイオードである。したがって、光が受光素子に入射することにより、大きな電流を得ることができる。   According to the above configuration, the light receiving element of the light sensor is a photodiode operating in Geiger mode. Therefore, a large current can be obtained by the light entering the light receiving element.

本発明の態様3に係る光センサは、上記態様1および2において、上記受光素子とは異なる他の受光素子をさらに備えており、上記外乱光は、上記他の受光素子が受光したものであることとしてもよい。   The optical sensor according to aspect 3 of the present invention further includes another light receiving element different from the light receiving element in the above aspects 1 and 2, and the disturbance light is received by the other light receiving element. You may do it.

上記の構成によれば、光センサの制御部は、他の受光素子が受光した外乱光に応じて、抵抗の抵抗値、および、電流源の電流値を制御する。したがって、他の受光素子における外乱光の受光感度によって、光センサの外乱光耐性を改善することができる。   According to the above configuration, the control unit of the optical sensor controls the resistance value of the resistor and the current value of the current source according to the disturbance light received by the other light receiving element. Therefore, the disturbance light tolerance of the optical sensor can be improved by the light reception sensitivity of the disturbance light in the other light receiving elements.

本発明の態様4に係る光センサは、上記態様3において、上記他の受光素子が、逆バイアス電圧が印加されることによりリニアモードで動作するフォトダイオードであることとしてもよい。   In the light sensor according to aspect 4 of the present invention, in the above aspect 3, the other light receiving element may be a photodiode operating in a linear mode by applying a reverse bias voltage.

上記の構成によれば、光センサの他の受光素子は、リニアモードで動作するフォトダイオードである。したがって、外乱光の受光量に追従した電流を得られるので、光センサの外乱光耐性をさらに改善することができる。   According to the above configuration, the other light receiving element of the light sensor is a photodiode operating in the linear mode. Therefore, since the current can be obtained following the amount of received disturbance light, the disturbance light resistance of the optical sensor can be further improved.

本発明の態様5に係る光センサは、アレイ状に配置された複数のフォトダイオードを備えており、ある時点において、上記複数のフォトダイオードのうち一部のフォトダイオードは、ガイガーモードで動作し、当該一部のフォトダイオード以外の他のフォトダイオードは、リニアモードで動作する。   The photosensor according to aspect 5 of the present invention includes a plurality of photodiodes arranged in an array, and at a certain point of time, some of the plurality of photodiodes operate in Geiger mode, Other photodiodes other than the some photodiodes operate in the linear mode.

上記の構成によれば、光を検出するときに、ガイガーモードで動作する一部のフォトダイオードと、リニアモードで動作する他のフォトダイオードとを使い分けることができる。   According to the above configuration, when light is detected, it is possible to selectively use some of the photodiodes operating in the Geiger mode and other photodiodes operating in the linear mode.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

本発明は、光センサに利用することができる。   The present invention can be used for an optical sensor.

1 光センサ
1a 光センサ
2 光センサ
11 フォトダイオード(受光素子)
12 クエンチング抵抗(抵抗)
14 可変電流源(電流源)
21 フォトダイオード(他の受光素子)
31 フォトダイオード(一部のフォトダイオード、他のフォトダイオード)
1 light sensor 1a light sensor 2 light sensor 11 photo diode (light receiving element)
12 Quenching resistance (resistance)
14 Variable current source (current source)
21 Photodiode (other light receiving element)
31 Photo diodes (some photodiodes, other photodiodes)

Claims (4)

受光素子と、
上記受光素子に対して直列に接続された抵抗と、
上記受光素子および上記抵抗に対して直列に接続された電流源と、
上記抵抗の抵抗値を外乱光の交流成分に応じて制御し、上記電流源の電流値を外乱光の直流成分に応じて制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする光センサ。
A light receiving element,
A resistor connected in series to the light receiving element;
A current source connected in series to the light receiving element and the resistor;
A control unit that controls a resistance value of the resistor according to an alternating current component of disturbance light and controls a current value of the current source according to a direct current component of disturbance light;
An optical sensor characterized by comprising.
上記受光素子は、逆バイアス電圧が印加されることによりガイガーモードで動作するフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項1に記載の光センサ。
The optical sensor according to claim 1, wherein the light receiving element is a photodiode operating in Geiger mode by applying a reverse bias voltage.
上記受光素子とは異なる他の受光素子をさらに備えており、
上記外乱光は、上記他の受光素子が受光したものである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光センサ。
It further comprises another light receiving element different from the above light receiving element,
The optical sensor according to claim 1 or 2, wherein the disturbance light is received by the other light receiving element.
上記他の受光素子は、逆バイアス電圧が印加されることによりリニアモードで動作するフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項3に記載の光センサ
4. The light sensor according to claim 3, wherein the other light receiving element is a photodiode which operates in a linear mode by applying a reverse bias voltage .
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