测距装置制造方法及图纸

本公开提供测距装置。距离感测装置包括：光源装置，被配置为发射偏振光；以及光敏检测器装置，被配置为检测由所述光源发射并且从目标反射的光，其中所述光敏检测器装置被配置为基本上防止从具有相对高的反射率的目标反射的所述偏振光抵达所述检测器。

【技术实现步骤摘要】
测距装置
一些实施例涉及装置并且特别地但是非排他地涉及用于测距应用中使用的装置。
技术介绍
用于确定到对象的距离的设备是已知的。一种目前使用的方法被称为“飞行时间”。这一方法包括朝向对象发送光信号并且确定信号行进到对象并且返回所用的时间。对信号所用的用于这一行程的时间的计算可以通过测量从光源出来的信号和在对象上反射并且由光传感器检测到的信号之间的相位移动而获得。知道这一相位移动和光速使得能够确定到对象的距离。还已知使用直方图技术的其它技术。单光子雪崩二极管(SPAD)可以被用于感测被反射的光。一般地，SPAD的阵列被提供作为传感器，以便检测被反射的光脉冲。光子可以触发SPAD阵列中的一个或者多个SPAD中的雪崩电流。该雪崩电流可以标志着如下事件，即已经检测到光的光子。
技术实现思路
根据一个方面，提供距离感测装置，其包括：光源装置，被配置为发射偏振光；以及光敏检测器装置，被配置为检测由所述光源发射并且从目标反射的光，其中所述光敏检测器装置被配置为基本上防止从具有相对高的反射率的目标反射的所述偏振光抵达所述检测器。光源装置可以包括偏振光的发射器。光源装置可以包括光源和光源偏振装置。光源偏振装置可以被配置为如下之一：将由所述光源发射的所述光圆偏振；以及将由所述光源发射的所述光线偏振。光敏检测装置可以包括检测器偏振装置和至少一个光敏检测器。所述检测器偏振装置可以提供所述光源偏振装置。所述光源偏振装置和所述检测器偏振装置中的至少一个偏振装置可以包括四分之一波片。所述光源偏振装置和所述检测器偏振装置中的至少一个偏振装置可以包括线偏振器。检测器偏振装置可以包括至少一个第一线偏振器和正交于至少一个第一线偏振器的至少一个第二线偏振器。具有相对高的反射率的目标可以包括玻璃、镜子、或者镜子式的表面。光敏检测器装置可以包括至少一个光敏检测器，所述光敏检测器中的至少一个光敏检测器包括提供线偏振器的线性栅格。线性栅格可以包括平行接线的栅格，所述接线的纵向延伸限定偏振平面。邻近的接线之间的间距可以小于光的波长。栅格或者每个栅格可以被单独地提供给相应的光敏检测器。光敏检测器可以包括光敏检测器的阵列，该光敏检测器的阵列中的至少一个光敏检测器被提供有偏振滤波器，并且该光敏检测器的阵列中的至少一个光敏检测器没有偏振滤波器。光敏检测器或者每个光敏检测器可以包括SPAD。附图说明现在将仅通过示例的方式并且参照附图描述一些实施例，其中：图1图示了用于确定到对象的距离的“飞行时间”方法的原理；图2A至图2C是图示了借助于图1中的设备以及“SPAD”的操作获得的结果的时序图。图3示出了其中光从非反射性对象被反射的情境；图4示出了在一些实施例中使用的原理；图5示出了其中光从窗口被反射的情境；图6示出了其中光从镜子被反射的情境；图7示出了具有SPAD阵列设置的设备；图8示出了其中线偏振光从镜子被反射的情境；图9示出了其中偏振光经由镜子从对象被反射的情境；图10A和图10B示出了在一些实施例中使用的SPAD器件的横截面；图11示出了图10中的SPAD器件的透视图；以及图12示意性地示出了具有线偏振滤波的成像器的示例。具体实施方式在图1中，发生器10(PULSE)提供周期性电信号，例如，所述信号可以是方形的。这一信号对光源12供电。光源12的示例可以是发光二极管，或者任何已知照明设备，例如激光器。从光源12出来的信号被朝向对象16传输并且被这一对象反射。被反射的光信号由光传感器18(CAPT)检测。传感器18上的信号CAPT因此从由发生器提供的信号被延迟了与到对象16的距离的两倍成比例的时间段。计算块20(“DIFF”)接收由发生器10和由传感器18生成的信号以获得到对象16的距离。已知用于确定这一距离的各种不同的技术。图2A至图2C是图示了诸如图1中的电路之类的电路的操作的时序图。图2A图示了能够由图1中的发生器10提供的周期性信号“PULSE”。图2B图示了由传感器18接收的信号CAPT。传感器18上的信号从发生器10出来的信号被延迟了延迟D。通常，传感器18集成了实现对从对象16反射之后被接收的信号的检测的一个或者几个光检测元件。这种元件可以是快速电荷转移光电二极管。可以备选地使用单光子雪崩二极管或者“SPAD”，还称为盖革(Geiger)模式雪崩光电二极管。这些器件具有反向偏置p-n结，其中光子可以由于碰撞离化机制触发雪崩电流。SPAD可以被设计为以比击穿电压高得多的反向偏置电压操作。图2C图示了在其中传感器18包含这种SPAD的情形下，由这一传感器生成的信号(PULSEC)。SPAD按如下方式操作。在初始时间时，二极管被反向偏置到大于其击穿电压的电压。二极管结区域中的光子接收在二极管中产生雪崩电流，这创建了电脉冲。二极管接着被偏置回到小于击穿电压的电压以淬灭雪崩电流，使得SPAD可以再次对接收到光子起反应。然而，二极管必须再次被反向偏置到大于其击穿电压的电压以便对另一光子起反应。SPAD目前可以在具有短于10ns的再激活周期的循环中使用。因此，SPAD可以在高频率下使用以检测与测量设备相距相对短距离处的对象，例如范围从几厘米到几十厘米的距离。其它设置可以支持不同的范围。如图2C所示，如果SPAD接收诸如联系图2B描述的光信号，则二极管雪崩时间可以关于这一信号变化。脉冲数与时间关系的图反映由SPAD接收的光的功率-时间分布。因此，在图2A至图2C所示的情形下，通过大量的采集，通过SPAD的脉冲传输的图基本上遵循图2B中的曲线。因此，飞行时间(ToF)传感器可以通过确定所发射的光被反射回到传感器所用的时间，来测量传感器和目标表面之间的距离。来自ToF传感器的测量可以具有很多不同的应用。例如，测量可以被用于当拍照时协助自动聚焦机制。ToF传感器可以被提供在相机中，并且关于到对象的距离的信息被用于至少部分控制相机中的聚焦机制。然而，当用户想要拍摄镜子的照片或者穿过外部玻璃窗口拍摄照片时，会出现问题。在这种使用情形下，可能期望ToF传感器返回镜子“中”或者玻璃后的对象的距离。然而，因为从玻璃和镜子表面返回的信号通常相比于从兴趣对象的反射而言相对高，所以ToF传感器倾向于返回镜子或者玻璃的距离(即，到镜子或者玻璃表面的距离)而不是兴趣对象的距离。参照图3，其中对象210不是反射性的。来自光源202的光被发射并且穿过第一线偏振器204。线偏振器204将使得由光源202发射的非偏振光被线偏振。线偏振光接着穿过四分之一波片206以产生圆偏振光208。当光从对象210被反射时，被反射的光253未被偏振。被反射的光253大部分不受阻碍地穿过四分之一波片206和线偏振器204，虽然后者将把该光线偏振。因此，被发射的光将抵达检测器200。参照图4，其示出了在一些实施例中使用的原理。来自光源202的光被发射并且穿过第一线偏振器204。线偏振器204将使得由光源202发射的非偏振光被线偏振(在所示的示例中为P偏振)。线偏振光接着穿过四分之一波片206。四分之一波片206产生圆偏振光208。当光从反射表面212反射时，被反射的光208被圆偏振，但是相比于入射光，具有反向的偏振状态。反射表面例如可以是玻璃、镜子、或者任何其它类型的反射表面。被反射的光252穿过四分之一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种距离感测装置，包括：光源装置，被配置为发射偏振光；以及光敏检测器装置，被配置为检测由所述光源发射并且从目标反射的光，其中所述光敏检测器装置被配置为基本上防止从具有相对高的反射率的目标反射的所述偏振光抵达所述检测器。

【技术特征摘要】
2015.12.18 EP 15201232.41.一种距离感测装置，包括：光源装置，被配置为发射偏振光；以及光敏检测器装置，被配置为检测由所述光源发射并且从目标反射的光，其中所述光敏检测器装置被配置为基本上防止从具有相对高的反射率的目标反射的所述偏振光抵达所述检测器。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述光源装置包括偏振光的发射器。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述光源装置包括光源和光源偏振装置。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述光源偏振装置被配置为如下之一：将由所述光源发射的所述光圆偏振；以及将由所述光源发射的所述光线偏振。5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述光敏检测装置包括检测器偏振装置和至少一个光敏检测器。6.根据从属于权利要求3或者4时的权利要求5所述的装置，其中所述检测器偏振装置提供所述光源偏振装置。7.根据权利要求3至6中的任一项所述的装置，其中所述光源偏振装置和所述检测器偏振装置中的至少一个偏振装置包括四分之一波片。8.根据权利要求3至7中的任一项所述的装置，其中所述光源偏振装置和...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·李，J·K·莫雷，F·马蒂奥利德拉罗卡，
申请(专利权)人：意法半导体RD有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB