[发明专利]空间信息检测装置

摘要

提供一种空间信息检测装置，其能够减小环境光的影响所导致的饱和现象的可能性。该装置包括：光电转换部分，用于接收来自对象空间的信号光以生成电荷；电荷分离部分，用于从光电转换部分生成的电荷中分离出对应于恒定量的偏置成分的电荷作为不需要的电荷；电荷累积部分，用于累积残留电荷作为反映信号光的波动成分的有效电荷；垒控制电极，用于在电荷分离部分和电荷累积部分之间形成势垒；以及电荷取出部分，用于输出有效电荷作为接收光输出。通过控制对垒控制电极施加的电压以改变势垒的高度，有可能调节通过势垒从电荷分离部分流入电荷累积部分的电荷的量。

主权项

一种空间信息检测装置，包括：发光源(2)，被配置成将由调制信号进行强度调制的信号光投射到对象空间；光电检测部分(1)，被配置成在与所述调制信号同步的定时从对应于从所述对象空间检测的接收光量的电荷分离出恒定量的偏置成分，从而提供反映所述信号光的波动成分的接收光输出；以及信号处理部分(3，4)，被配置成通过使用所述接收光输出来检测所述对象空间的空间信息；其中所述光电检测部分(1)包括：光电转换部分(D1)，被配置成接收来自所述对象空间的光以生成电荷；电荷分离部分(D2)，被配置成从由所述光电转换部分生成的电荷中分离出对应于所述偏置成分的规定的恒定量的不需要的电荷，其中所述光电转换部分生成的电荷对应于不依赖于所述信号光的波动的所述恒定量的偏置成分和根据所述信号光的波动变化的所述波动成分的总和；电荷累积部分(D3)，被配置成累积通过从所述光电转换部分(D1)生成的电荷中分离出所述不需要的电荷而获得的残留电荷作为有效电荷；以及电荷取出部分，被配置成取出在所述电荷累积部分(D3)中累积的所述有效电荷作为所述接收光输出，其中所述光电检测部分(1)包括：分离电极(14a)，布置在所述半导体衬底上，以在所述半导体衬底中形成势阱作为所述电荷分离部分(D2)；累积电极(14b)，布置在所述半导体衬底上，以在所述半导体衬底中形成势阱作为所述电荷累积部分(D3)；垒控制电极(14c)，布置在所述半导体衬底上且在所述分离电极(14a)和所述累积电极(14b)之间，以在所述电荷分离部分(D2)和所述电荷累积部分(D3)之间形成势垒(B1)；以及电荷量调节装置，所述电荷量调节装置被配置成在所述电荷分离部分(D2)和所述电荷累积部分(D3)之间形成势垒(B1)，并关于所述光电转换部分(D1)生成的电荷调节通过所述势垒(B1)从所述电荷分离部分(D2)流入所述电荷累积部分(D3)的电荷的量，以及其中所述电荷量调节装置包括：控制部分(4)，被配置成控制对所述垒控制电极(14c)施加的电压以改变所述势垒(B1)的高度；或者控制部分(4)，被配置成控制对所述分离电极(14a)施加的电压以改变所述电荷分离部分的所述势阱的深度。