オフセット低減機能をもつTOF距離センサ

発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：梅村勁樹
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2004-108817
公開番号（公開出願番号）：特開2005-291985
出願日： 2004年04月01日
公開日（公表日）： 2005年10月20日
要約：

【課題】反転増幅器の入力-出力間に接続した2個のキャパシタに光電荷を配分することにより、対象物への距離を測るTOF型距離センサにおいては、オフセット電荷が蓄積される不都合がある。【解決手段】光電荷を発生するフォトダイオード(PD)と反転増幅器(AMP)の入力との間に、第3のMOSトランジスタスイッチ(3)を設け、スイッチ(3)がオフであるときの光電荷はフォトダイオード(PD)周辺の浮遊容量に蓄積する。スイッチ(3)の最初のオン期間(投射光の発光期間)には光電荷を第1のキャパシタ(C1)に、スイッチ(3)の次のオン期間(投射光の非発光期間)には光電荷を第2のキャパシタ(C2)に転送蓄積する。また、第1及び第2のMOSトランジスタスイッチ(1,2)のオフへの移行を緩やかに行うことにより、さらにオフセットが改善される。【選択図】図2

請求項（抜粋）：

光源からの光を断続的に対象物に投射し、その反射光の遅れ時間から距離を計測する距離センサにおいて、対象物からの反射光を電荷に変換するフォトダイオード(PD)と、該受光素子からの信号電荷が入力される反転増幅器(AMP)と、第1のキャパシタ(C1)および該第1のキャパシタに直列に接続される第1のMOSトランジスタスイッチ(1)からなる第1の直列回路と、第2のキャパシタ(C2)および該第2のキャパシタに直列に接続される第2のMOSトランジスタスイッチ(2)からなる第2の直列回路と、前記フォトダイオード(PD)と前記反転増幅器(AMP)の入力間に設けられる第3のMOSトランジスタスイッチ(3)と、前記第1、第2及び第3のMOSトランジスタスイッチの開閉を制御する制御手段(4)とを備え、前記第1の直列回路を前記反転増幅器(AMP)の出力と入力間に接続し、かつ、前記第2の直列回路を前記反転増幅器(AMP)の出力と入力間に接続して負帰還増幅器を構成し、対象物からの反射光の遅れ時間に依存する信号電荷を前記第1および第2のMOSトランジスタスイッチ(1,2)の開閉により、前記第1のキャパシタ(C1)および前記第2のキャパシタ(C2)に配分することにより、前記第1および第2のキャパシタ(C1,C2)に蓄積された電荷から距離情報を得るとともに、前記第3のMOSトランジスタスイッチ(3)によりオフセット電荷の影響を低減することを特徴とするオフセット低減機能をもつTOF距離センサ。

IPC (6件)：

G01B11/00 , G01C3/06 , G01S7/48 , G01S17/10 , H01L27/146 , H01L31/12

FI (6件)：

G01B11/00 H , G01C3/06 Z , G01S7/48 A , G01S17/10 , H01L31/12 F , H01L27/14 A

Fターム (54件)：

2F065AA04 , 2F065AA06 , 2F065DD02 , 2F065FF01 , 2F065FF31 , 2F065FF41 , 2F065FF44 , 2F065JJ01 , 2F065JJ02 , 2F065JJ03 , 2F065JJ18 , 2F065JJ25 , 2F065JJ26 , 2F065QQ01 , 2F065QQ13 , 2F065QQ14 , 2F065QQ23 , 2F065UU02 , 2F112AD01 , 2F112BA09 , 2F112CA12 , 2F112DA28 , 2F112EA05 , 2F112FA01 , 2F112FA12 , 2F112FA20 , 2F112FA33 , 4M118AA10 , 4M118AB03 , 4M118BA14 , 4M118CA02 , 4M118DB09 , 4M118DD09 , 4M118DD11 , 4M118DD12 , 4M118FA06 , 5F089BA02 , 5F089BB01 , 5F089BC30 , 5F089CA21 , 5F089FA06 , 5F089FA10 , 5J084AA05 , 5J084AD01 , 5J084AD05 , 5J084BA36 , 5J084BA39 , 5J084BA40 , 5J084CA03 , 5J084CA67 , 5J084CA69 , 5J084DA01 , 5J084DA08 , 5J084EA01

引用特許：

審査官引用 (3件)

光飛行時間型距離センサ
公報種別：公開公報出願番号：特願2004-041057 出願人：国立大学法人静岡大学
距離画像センサ
公報種別：公開公報出願番号：特願2003-132945 出願人：川人祥二
固体撮像素子
公報種別：公開公報出願番号：特願平4-036922 出願人：オリンパス光学工業株式会社

引用文献：

審査官引用 (4件)

“反転増幅器の負帰還を用いたアクティブピクセル回路とその応用”
“反転増幅器の負帰還を用いたアクティブピクセル回路とその応用”
“Active Pixel Circuits for CMOS Time-of-Flight Range Image Sensors”

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