TWI782065B - 半導體裝置和用於飛行時間測量的方法 - Google Patents
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Abstract
該半導體裝置包含：電磁輻射的發射器(2)，致能偵測具有特定波長之電磁輻射的光偵測器(10)；具有包括該特定波長之通帶的濾波器(11)，該濾波器配置在該光偵測器上，該發射器及/或該濾波器可電性調控至該特定波長；以及電路(14)，其經組配為可判定訊號從發射到接收所消逝的時間，該訊號係由該發射器發射然後被該光偵測器接收。
Description
本揭示內容適用於飛行時間測量的領域。
飛行時間(TOF)攝影機或感測器用以藉由測量從發射光訊號到接收在被物件反射後之同一光訊號所消逝的時間來判定物件的距離。反射訊號的到達用光偵測器(，特別是，SPAD(單光子雪崩二極體))偵測，且必須防止周遭光線干擾偵測。帶通濾波器一般用來屏蔽光偵測器的周遭光線。如果垂直腔面發射雷射(VCSEL)用作發射器，則製造公差不允許定義在很小範圍內的波長，從而無法使濾波器的通帶按需要變窄以屏蔽大部份的周遭光線。
已開發出各種類型的可電性調控VCSEL。取決於液晶的厚度，腔內液晶VCSEL(LC-VCSEL)有達75奈米的調控範圍，且可藉由施加電壓來連續調控。此VCSEL包含在陽極層、陰極層之間位於陽極層之一側上的主動區，與在陽極層、另一陰極層之間位於陽極層之相反側上的液晶層。LC-VCSEL的優點是，它純粹是電性調控型從而對振動有免疫力。
具有微電機系統(MEMS)的MEMS-VCSEL也可電性調控。該共振腔的縱向延伸部份受限於固定的下反射鏡(bottom mirror)與活動懸浮的上反射鏡(top mirror)。包含電容器極板且與該等反射鏡之位置有固定空間關係的靜電致動器用來控制共振腔的長度。當該等電容器極板充電以產生靜電力時，該等反射鏡之間的距離減少且共振波長變短。藉由驅動有特定形狀之電壓波形的該致動器，可及時掃掠雷射波長。
懸臂VCSEL(c-VCSEL)為可電性調控VCSEL的另一實施例。它包含基板，其帶有下n-DBR(分散式布拉格反射器)，有主動區的共振腔，以及包含p-DBR、氣隙及上n-DBR的上反射鏡，其係自由地懸浮在該共振腔上方且用懸臂結構支撐。雷射驅動電流經由該p-DBR注入。在該共振腔上方的氧化物孔徑(oxide aperture)提供有效的電流引導及光學指數引導(optical index guiding)。上調控接觸(top tuning contact)配置在該上n-DBR上。懸臂VCSEL的類型可包含有不同長度懸臂的懸臂排(cantilever bank)或不同幾何式的VCSEL及懸臂。
其他類型的可調控VCSEL為有不同孔徑的多突丘VCSEL(multi-mesa VCSEL)，有數層提供不同長度之共振腔用於產生有不同波長之輻射的多突丘VCSEL，由發射不同波長之多突丘VCSEL組成的陣列，以及高對比光柵VCSEL(HCG-VCSEL)。
本發明的目的是要促進TOF裝置在室外條件下的用途，特別是在有100千勒克斯或更多的日光下。
用如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置和如申請專利範圍第11項或第18項所述用於飛行時間測量的方法達成此目的。具體實施例及變體源自附屬項。
上述定義也適用於以下說明，除非另有說明。
該半導體裝置包含一電磁輻射的發射器，致能偵測有一特定波長之電磁輻射的一光偵測器，有包括該特定波長之一通帶的一濾波器，該濾波器配置在該光偵測器上，該發射器及/或該濾波器可電性調控至該特定波長，以及一電路，其經組配為可判定一訊號從發射到接收所消逝的時間，該訊號係由該發射器發射然後被該光偵測器接收。可選擇狹窄的通帶，特別是比5奈米窄的通帶，以便儘可能屏蔽掉周遭光線。5奈米的範圍意指該通帶的最長波長為大於該通帶之最短波長的5奈米。
在該半導體裝置的一具體實施例中，該光偵測器包含至少一單光子雪崩二極體(SPAD)。
在該半導體裝置的另一具體實施例中，該發射器經組配為可發射有用於飛行時間測量之一有限時段(limited temporal duration)的一訊號。
在該半導體裝置的另一具體實施例中，該發射器為一可電性調控垂直腔面發射雷射。
該半導體裝置的另一具體實施例包含：包 括該光偵測器的一光偵測器裝置，一載體，該光偵測器裝置及該發射器安裝在該載體上，一蓋體，其具有形成該光偵測器及該發射器之孔徑的數個窗口，以及在該光偵測器裝置與該發射器之間的數條電性接線。
該半導體裝置的另一具體實施例包含：一參考光偵測器，其經配置成可監控來自該發射器的電磁輻射，與有包括該特定波長之一通帶的另一濾波器，該另一濾波器配置在該載體與該蓋體之間的該參考光偵測器上。有該另一濾波器的該參考光偵測器可特別配置在該載體與該蓋體之間。
在一方面，用於飛行時間測量的方法包含：使用一可電性調控發射器用於產生一電磁輻射的訊號，該訊號的時段用於飛行時間測量是有限的，且調控該訊號的產生至一特定波長。該訊號被發射，通過有包括該特定波長之通帶的濾波器來偵測源於發射的訊號之反射的接收訊號，且判定該訊號從發的到接收所消逝的時間。可選擇狹窄的通帶，特別是比5奈米窄的通帶，以便儘可能地屏蔽掉周遭光線。
電性訊號可用來調控該訊號的產生。該電性訊號可特別為施加至用作發射器之可電性調控垂直腔面發射雷射的調控電壓(tuning voltage)。
在該方法的一變體中，在調控條件的一範圍內連續調控該訊號的產生，判定產生接收訊號之最大強度的調控條件，且調控該訊號的產生至該特定波長。
在該方法的另一變體中，由參考光偵測器用有包括該特定波長之一通帶的另一濾波器監控來自該可電性調控發射器的電磁輻射。
在該方法的另一變體中，用以下方式以設置有該濾波器的光偵測器來偵測接收訊號：該光偵測器的視域取決於入射輻射的波長。調控該訊號的產生以另外至不同於該特定波長的至少另一特定波長，從而進行不同視域的測量。
在另一方面，用於飛行時間測量的方法包含：使用一發射器用於發射一電磁輻射訊號，該訊號的時段用於飛行時間測量是有限的，通過有包括一特定波長之一通帶的一可電性調控濾波器來偵測一接收訊號，該接收訊號源於該發射的訊號的反射，調控該濾波器至該特定波長，以及判定該訊號從發射到接收所消逝的時間。
1‧‧‧光偵測器裝置
2‧‧‧可電性調控發射器
3‧‧‧載體
4‧‧‧蓋體
5‧‧‧窗口
6‧‧‧電性接線/接合線
7‧‧‧發射立體角
8‧‧‧反射性物件
9‧‧‧反射光束
10‧‧‧光偵測器
11‧‧‧濾波器
12‧‧‧參考光偵測器
13‧‧‧另一濾波器
14‧‧‧電路
VTUNE‧‧‧調控電壓
α1‧‧‧第一半孔徑角度
α2‧‧‧第二半孔徑角度
α3‧‧‧第三半孔徑角度
以下結合附圖詳細說明半導體裝置及方法的實施例。
第1圖圖示包括可電性調控發射器及光偵測器的半導體裝置。
第2圖圖示包括可電性調控發射器及光偵測器的另一半導體裝置。
第3圖圖示調控電壓的掃掠與接收訊號的 對應振幅。
第4圖圖示光偵測器之視域對於輻射波長的相依性。
第1圖以橫截面圖圖示用於TOF測量之半導體裝置的配置。該半導體裝置包含：包括光偵測器10及濾波器11的光偵測器裝置1，以及可特別為可電性調控垂直腔面發射雷射的可電性調控發射器2。光偵測器裝置1與可電性調控發射器2經配置成，由可電性調控發射器2發射且被外部反射性物件8反射的輻射可被光偵測器10接收及偵測。光偵測器裝置1可為任何半導體光偵測器裝置，且例如可特別包含光二極體與光二極體陣列。該光偵測器例如可包含單光子雪崩二極體或單光子雪崩二極體陣列。
用於處理及/或評估測量之電路14的組件可集成於光偵測器裝置1中，於可電性調控發射器2中，或於光偵測器裝置1與可電性調控發射器2兩者中。電路14的組件可改為或另外由另一半導體晶片提供，特別是ASIC晶片，或由配置在第1圖裝置之外的組件提供。
光偵測器裝置1與可電性調控發射器2可特別安裝在載體3上，它可為例如包括配線的印刷電路板。可施加在光偵測器10及可電性調控發射器2上方、有數個窗口5的蓋體4以形成容納光偵測器裝置1及可電性調控發射器2的腔室。蓋體4可包含屏蔽周遭光線的不透明材 料。
提供在第1圖只用接合線6示意圖示的電性接線以使光偵測器裝置1與可電性調控發射器2互相連接且視需要與外部端子連接。電路14經組配為允許根據濾波器11的通帶來調控可電性調控發射器2至所欲波長或波長範圍。
第1圖圖示可電性調控發射器2的發射波瓣(lobe)或立體角7。反射性物件8以示意圖示。有些反射光束9通過濾波器11入射於光偵測器10上且被光偵測器10偵測到。發射的輻射的調變提供持續時間相對短的訊號。判定該訊號的飛行時間係藉由監控訊號的發射時間與反射訊號的接收時間。
在進一步的具體實施例中，調控濾波器11，而不是發射器2或是除發射器2以外。如果調控濾波器11，則發射器2可以固定波長運作。
第2圖為半導體裝置之另一具體實施例的橫截面。第2圖半導體裝置中對應至第1圖半導體裝置之元件的元件用相同的元件符號表示。第2圖半導體裝置包含在光偵測器裝置1中被另一濾波器13覆蓋的參考光偵測器12。提供參考光偵測器12以促進可電性調控發射器2及/或濾波器11的調控。
調控由可電性調控發射器2發射之輻射的波長至濾波器11的通帶。因此，極窄通帶(通常為5奈米)的濾波器可用來剔除幾乎所有的周遭光線。發射波長可適 合濾波器11的通帶之中央波長，例如。特別是，這可藉由施加可變調控電壓至可特別為可電性調控垂直腔面發射雷射的可電性調控發射器2來實現。調控電壓可連續掃遍指定範圍，例如。發射的輻射的一部份被光偵測器10或參考光偵測器12偵測到以便控制調控過程。
第3圖圖示調控電壓VTUNE的掃掠與接收訊號的對應振幅。在此實施例中，調控電壓VTUNE從最小值到最大值連續掃掠。實際波長的判定不需要。反而，接收訊號振幅的最大值表示最佳調控電壓VTUNE，它產生最佳地適合濾波器11之通帶的波長。濾波器11的下止帶(lower stopband)通常可在350奈米、935奈米之間，通帶可在940奈米、945奈米之間，而上止帶(upper stopband)可在950奈米、1100奈米之間。改變濾波器11的中央頻率不需要。
除上述線性掃掠以外，以下方法適用於在較短的時間內找到合適的VTUNE。可進行粗掃掠以找到用以調控電壓VTUNE的有限偏好區域，然後進行該有限區域的細掃掠。一旦找到最佳VTUNE，不時地檢查調控電壓VTUNE的細微變化是否會產生更好的結果可能就夠了。這提供簡單的方法用於補償由可電性調控發射器2發射之波長的漂移，這在運作期間溫度改變時可能發生，例如。在包含參考光偵測器12的具體實施例中，光偵測器10可使用於半導體裝置的正常運作，且參考光偵測器12可同時用來檢查調控電壓VTUNE。
第4圖圖示光偵測器視域對於輻射波長的 相依性。例如，如果濾波器11的中央波長等於940奈米，且可電性調控發射器2調控至940奈米，則光偵測器10的視域通常可用它等於5°的半孔徑立體角界定，在第4圖以第一半孔徑角度α1表示。如果適當地調控調控電壓VTUNE，光偵測器10的視域偏移到在第一半孔徑角度α1與第二半孔徑角度α2(通常為10°)之間的區域。這在可電性調控發射器2調控至例如935奈米時可能發生。光偵測器10的視域可改為偏移到在第二半孔徑角度α2與第三半孔徑角度α3(通常為15°)之間的區域。這在可電性調控發射器2調控至例如930奈米時可能發生。因此，只藉由改變調控電壓VTUNE，就可偵測物件之不同部份的影像。可儲存這些影像，然後組合成物件的完整影像。以此方式，實作選擇性視域於半導體裝置中而不添加任何其他光學裝置。
在所述半導體裝置及方法對其有利的眾多應用中，接近或姿勢偵測與行動電話為其中之一。
1‧‧‧光偵測器裝置
2‧‧‧可電性調控發射器
3‧‧‧載體
4‧‧‧蓋體
5‧‧‧窗口
6‧‧‧電性接線/接合線
7‧‧‧發射立體角
8‧‧‧反射性物件
9‧‧‧反射光束
10‧‧‧光偵測器
11‧‧‧濾波器
12‧‧‧參考光偵測器
13‧‧‧另一濾波器
14‧‧‧電路
Claims (15)
- 一種半導體裝置，其包含：電磁輻射的發射器(2)，該發射器(2)為可電性調控垂直腔面發射雷射且經配置以用於連續掃遍指定範圍的調控電壓(VTUNE)，光偵測器(10)，致能偵測有特定波長之電磁輻射，濾波器(11)，具有包括該特定波長之通帶，該濾波器(11)配置在該光偵測器(10)上，該發射器(2)及/或該濾波器(11)可電性調控至該特定波長，以及電路(14)，其經組配為可判定訊號從發射到接收所消逝的時間，該訊號係由該發射器(2)發射然後被該光偵測器(10)接收，其中，接收訊號振幅的最大值的判定表示最佳調控電壓(VTUNE)，該最佳調控電壓產生最佳地適合該濾波器(11)之該通帶的波長。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置，其中，該發射器(2)可電性調控至該特定波長。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之半導體裝置，其中，該濾波器(11)可電性調控至該特定波長。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置，其中，該光偵測器(10)包含至少一單光子雪崩二極體。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置，其中，該濾波器(11)包含比5奈米窄的通帶。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置， 其中，該發射器(2)經組配為可發射有用於飛行時間測量之有限時段的訊號。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置，其更包含：參考光偵測器(12)，其經配置成可監控來自該發射器(2)的電磁輻射，以及另一濾波器(13)，具有包括該特定波長之通帶，該另一濾波器(13)配置在該參考光偵測器(12)上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體裝置，其更包含：光偵測器裝置(1)，包括該光偵測器(10)，載體(3)，該光偵測器裝置(1)與該發射器(2)安裝在該載體(3)上，蓋體(4)，具有形成該光偵測器(10)及該發射器(2)之孔徑的數個窗口(5)，以及數條電性接線(6)，在該光偵測器裝置(1)與該發射器(2)之間。
- 如申請專利範圍第8項所述之半導體裝置，其更包含：參考光偵測器(12)，其配置在該載體(3)與該蓋體(4)之間以監控來自該發射器(2)的電磁輻射，以及另一濾波器(13)，具有包括該特定波長之通帶，該另一濾波器(13)配置在該載體(3)與該蓋體(4)之間的該參考光偵測器(12)上。
- 一種用於飛行時間測量的方法，其包含： 使用可電性調控發射器(2)用於產生電磁輻射的訊號，該發射器(2)為垂直腔面發射雷射，該訊號的時段用於飛行時間測量是有限的，在調控條件的範圍內連續調控該訊號的產生，判定產生該接收訊號之最大強度的調控條件，且藉由施加該判定調控條件來調控該訊號的產生至特定波長，發射該訊號，通過具有包括該特定波長之通帶的濾波器(11)來偵測接收訊號，該接收訊號源於該發射的訊號的反射，以及判定該訊號從發射到接收所消逝的時間。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該濾波器(11)包含比5奈米窄的通帶。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述之方法，其中，電性訊號(VTUNE)用來調控該訊號的產生。
- 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該電性訊號(VTUNE)為施加至該可電性調控垂直腔面發射雷射的調控電壓。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述的方法，其更包含：由參考光偵測器(12)用具有包括該特定波長之通帶之另一濾波器(13)監控來自該可電性調控發射器(2)的電磁輻射。
- 如申請專利範圍第10項或第11項所述的方法，其更包含：用以下方式以設置有該濾波器(11)的光偵測器(10)來偵測該接收訊號：該光偵測器(10)的視域取決於入射輻射的波長，以及調控該訊號的產生以額外至不同於該特定波長之至少另一特定波長，從而進行不同視域的測量。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110222064A1 (en) * | 2008-11-21 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Object detecting device and information acquiring device |
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|---|---|---|---|---|
| KR100269040B1 (ko) * | 1998-04-28 | 2000-10-16 | 서원석 | 파장이동 레이저 광원 및 파장이동 레이저 광 생성방법 |
| SE9803285L (sv) * | 1998-09-28 | 2000-03-29 | Imc Ind Mikroelektronikcentrum | Avstämbar laser jämte förfarande att avstämm densamma |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20110222064A1 (en) * | 2008-11-21 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Object detecting device and information acquiring device |
| WO2012162326A2 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Microsoft Corporation | Imaging system |
| US20170155225A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Luminar Technologies, Inc. | Pulsed laser for lidar system |
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