[发明专利]距离传感器和距离传感器的驱动方法

说明书

本发明涉及一种距离传感器，其向蓄积节点注入等量的电流，并且基于各个蓄积节点的电荷量的差分信息求取至对象物的距离，其中，蓄积节点与光敏区域的电荷因第一和第二传送电极(11，12)的驱动而分开的电荷收集区域(9b，9c)分别结合，该距离传感器通过向各个蓄积节点注入等量的电流而避免各蓄积节点的起因于干扰光的饱和，另一方面，由于按分别表示电极驱动图案的多个帧使第一和第二传送电极(11，12)驱动而不易受到电流注入的影响，获得各个蓄积节点的电荷量的差分信息。

技术领域

本发明涉及距离传感器和距离传感器的驱动方法。

背景技术

已知有基于从光源射出脉冲光的定时与来自对象物的反射光到达的定时的时间差来测量至对象物的距离的飞行时间(TOF：Time-of-Flight)法。例如，在下述的专利文献1中记载有基于TOF法的距离传感器。该专利文献1中记载的距离传感器包括电荷分开型的结构，将在照射脉冲状的光之后的第一期间产生的电荷和在第一期间后的第二期间产生的电荷蓄积在与不同的电荷收集区域分别结合的蓄积节点。然后，基于蓄积在这些蓄积节点的电荷量的比，计算至对象物的距离。

此外，在非专利文献1中，记载有照射三角波状的光，基于照射光及其反射光的相位差测量至对象物的距离的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-133464号公报

非专利文献

非专利文献1：David Stoppa et al.,Introduction to 3D Time-of-FlightImage Sensors,European Solid-State Circuits Conference(ESSCIRC),EuropeanSolid-State Device Conference(ESSDERC),2015

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的发明人对上述的现有技术进行研究的结果是发现了以下那样的问题。即，在距离传感器中，一般在蓄积节点不仅蓄积由反射光产生的电荷而且还蓄积由干扰光产生的电荷。在专利文献1中记载的距离传感器中，在进行距离的计算时，从在各个蓄积节点获得的电荷量减去与干扰光相当的电荷量。因而，由反射光产生的电荷和由干扰光产生的电荷一起蓄积在各个蓄积节点，存在蓄积节点容易饱和的问题。另外，在专利文献1中记载的方法中，因为输出脉冲状的光，所以具有能够提高相对于干扰光的强度的照射光的强度(即S/N比)的优点。

此外，在非专利文献1中记载的方法中，因为向对象物照射三角波状的光，所以为了将在其1周期的期间产生的电荷全部获取，需要在1个周期的期间总设定任一传送电极为导通电位(能够进行电荷传送的电位)。在这种情况下，会多获取由干扰光产生的电荷，各个蓄积节点容易饱和。此外，与输出脉冲状的光的情况相比较，因为光源连续处于发光状态，所以存在照射光的强度被抑制地较低，相对于干扰光的强度的照射光的强度(即S/N比)低的问题。

此处，为了避免蓄积节点的饱和，考虑向各蓄积节点注入电流而抵消电荷。按照这样的方式，需要在干扰光的强度不明的状态下进行电流注入，因此优选向各蓄积节点注入等量的电流并且通过蓄积在各个蓄积节点的电荷量的差求取至对象物的距离。这是因为，如果是电荷量的差，则不会受到所注入的电流的影响。但是，在上述专利文献1和非专利文献1中记载的距离传感器中，难以实现这样的方法下的使用。

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种距离传感器和距离传感器的驱动方法，该距离传感器具备能够向蓄积节点注入等量的电流、而基于各个蓄积节点的电荷量的差分信息求取至对象物的距离的结构，其中，蓄积节点与光敏区域的电荷通过多个传送电极的驱动而被分开的电荷收集区域分别电结合。

用于解决问题的方式