[发明专利]光检测装置

说明书

本发明的目的是使用与可见光像素尺寸相同的Z像素来提高距离测量精度。在光检测装置中包括：第一像素组，其在平面图中包括第一浮动扩散区域以及构造为检测可见光的第一光电转换单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元和第四光电转换单元，其中所述第一光电转换单元、所述第二光电转换单元、所述第三光电转换单元和所述第四光电转换单元共用所述第一浮动扩散区域；和第二像素组，其在所述平面图中包括第二浮动扩散区域以及构造为检测红外光的第五光电转换单元、第六光电转换单元、第七光电转换单元和第八光电转换单元，其中所述第五光电转换单元、所述第六光电转换单元、所述第七光电转换单元和所述第八光电转换单元共用所述第二浮动扩散区域。

本申请是申请日为2016年3月4日、发明名称为“固态成像装置、成像系统和测距方法”的申请号为201680010038.4专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及固态成像装置、成像系统和测距方法。更加具体地，本发明涉及具有用于测量到被测物的距离的测距像素的固态成像装置、成像系统和用于这样的装置和系统的测距方法

背景技术

在相关领域中，使用如下的成像系统：该系统通过用红外光照射被测物，接收反射的红外光并且测量从照射到接收光的时长，测量到被测物的距离。这样的方案被称为“飞行时间(TOF，time of flight)”方案并且被广泛地用于被测物的动作检测或用于测量三维形状。在这样的成像系统中使用的成像元件设置有可见光像素和红外光像素，可见光像素具有将可见光转换为电信号的光电转换元件，红外光像素具有将被反射的红外光转换成电信号的光电转换元件。距离是通过这样的红外光像素测量的。本文中，将这样的红外光像素称为测距像素。通常，由于红外光在传播的过程中衰减，所以在使用尺寸与可见光像素的尺寸相同的红外光像素的情况下，光电转换的灵敏度变得不足，并且测距的精度下降。为了防止发生上述情况，期望使用具有高灵敏度的测距像素。因此，提出了使用光电转换元件的受光面积是可见光像素的光电转换元件的受光面积四倍大的测距像素(例如，参见专利文献1)。

引用列表

专利文献1

专利文献1：美国待审专利申请公开第2006/0192086号

发明内容

技术问题

在上述相关技术中，使用单光子雪崩二极管(SPAD：single photon avalanchediode)作为光电转换元件，并且该SPAD元件被构造为受光面积是可见光像素的光电转换元件的受光面积的四倍大。由此，能够通过提高光电转换的灵敏度而使用微弱的反射光来测量距离。然而，由于需要比可见光像素的面积更大的测距像素，必须根据与普通成像元件的设计原则不同的设计原则来制造成像元件。因此，存在成本高的问题。

本技术是鉴于上述情形而创造的，并且期望通过使用被构造为与可见光像素的尺寸相同的测距像素来提高测距的精度。

技术方案

本技术旨在解决上述问题。根据本技术的第一方面，一种固态成像装置包括：可见光转换区块，其包括可见光电荷保持单元和多个可见光转换单元，在所述多个可见光转换单元中，用于接收可见光的光接收面被配置和构造成根据接收的可见光的光接收量生成电荷，所述可见光电荷保持单元被构造成在彼此不同的期间内排他地保持由所述多个可见光转换单元分别生成的电荷；和红外光转换区块，其包括红外光电荷保持单元和多个红外光转换单元，在所述多个红外光转换单元中，具有与所述可见光转换单元的光接收面的尺寸基本相同的尺寸并且被构造用于接收红外光的光接收面被配置和构造成根据接收的红外光的光接收量生成电荷，所述红外光电荷保持单元被构造成共同并同时地保持由所述多个红外光转换单元分别生成的电荷。由此，提供了由上述多个红外光转换单元分别生成的电荷同时被共同地保持的效果。

此外，根据第一方面，所述可见光转换区块可以包括所述可见光电荷保持单元和4个所述可见光转换单元。由此，提供了上述可见光转换区块具有四个可见光转换单元的效果。