CN112558093B 光学接近传感器及对应的操作方法 （意法半导体股份有限公司）

CN212905460U,2021.04.06US2016320173A1,2016.11.03modulationinavalanchebr本公开的实施例涉及光学接近传感器及对第一值和第二值之间调制的偏置信号施加到光电输出信号根据由于所发射的经调制的光学信号在目标对象处的反射而在固态光电转换器处为执行经调制的偏置信号与电输出信号的相位动电路配置为根据相移信号来计算光学接近传2控制所述偏置电路，以将在第一值和第二值之间态光电转换器朝向目标对象发射经调制的光接收来自所述固态光电转换器的电输出信号，所述电输出信号根据执行对施加到所述固态光电转换器的所述偏置信号与从所述固态光电转换器接收的基于所述相位比较，产生相移信号，所述相移信号根据朝向经调制的光学信号与在所述固态光电转换器处接收的所述接收的经调制的光学信号之间调节电路，被配置为调节来自所述固态光电转换器的所所述调节电路中的至少两个被实施在相同的半导6.根据权利要求1所述的光学接近传感器，其中所述固态光电转换器包括单光子雪崩8.根据权利要求1所述的光学接近传感器，其中所述固态光电转换器包括用于评估背执行对施加到所述光电转换器的所述经调制的偏置信号与从所述固态光电转换器接根据所述相移信号的所述多个值，计算所述光学接近传感器与所述目3向所述光学接近传感器的固态光电转换器施加在第一值和第二值之间调制的偏置信接收来自所述固态光电转换器的电输出信号，所述电输出信号根据执行对施加到所述固态光电转换器的所述经调制的偏置信号与从所述固态光电转换基于所述相位比较，产生相移信号，所述相移信号根据朝向经调制的光学信号与在所述固态光电转换器处接收的所述接收的经调制的光学信号之间光学信号被反射离开所述目标对象而被所述光学传感器接收的反射的经调制的光学调制驱动器电路，在所述基底上，所述驱动器电路被配置为向所述控制电路，被配置为计算所述经调制的光学信号与所述反射在所述基底上的信号调节电路，所述信号调节电路被配置所述光学传感器包括单光子雪崩二极管的阵列、雪崩光电二极管的阵4期性地)调制的光学信号与在设备处接收的对应光学信号之间的相位差的测量，以用于评[0006]如图1中例示的，依赖于直接飞行时间技术的光学接近传感器10可以包括定时和100生成用于光学发射器102的控制信号，该控制信号引起光学脉冲从光学发射器的发射，stopstop[0007]在例如高级驾驶员辅助系统(ADAS)中使用的机械扫描LIDAR设备(光检测和测范[0009]如图2中例示的，依赖于频域反射法的光学接近传感器20可以包括定时和控制单用于光学发射器202的控制信号，该控制信号5从光学发射器202的发射。所发射的光学信号的强度可以被周期性地调制并且例如被表达TX是发射的光学信号的相位。光学信号向目标对象210传播，并且具有强度IRX光电二极管(APD)的阵列或硅光电倍增器(SiPM)可以是这种设配置用于利用(周期性地)调制的信号偏置上6[0025]图9和图10是根据各种实施例的光学接近传感器的示例性实施细节的分解截面图[0030]图3是根据一个或多个实施例的示例性光学接近传感器30的示意性框图。传感器[0032]传感器30可以包括驱动器电路302，驱动器电路302被配置用于驱动发射器/检测[0033]传感器30可以包括信号调节电路304，信号调节电路304被配置用于从发射器/检数转换器(ADC)以及到处理电路的逻辑接口。信号调节电路304可以被集成在与发射器/检[0034]传感器30可以包括定时和控制电路306(在本文中可以被称为定时和控制单元以被配置为控制整个传感器30的操作。例如，定时和控制单元306可以包括微控制器电路7利用(远)高于击穿电压的反向偏置电压对其进行偏置，这在名义上被用作光电检测器设生成的每105个载流子可以发射大约三个光子。由于SiPM可以以一定的增益因子(例如约[0039]因此，以高于击穿电压的反向偏置电压偏置的SPAD的阵列或APD的阵列或SiPM发阵列或APD的阵列或SiPM发射的光可以通过调制SPAD的阵列或APD的阵列或SiPM的偏置条自SPAD的阵列或APD的阵列的光发射在偏置电压高于击穿电压时发生，因此这种偏置调制射后，在相同的SPAD的阵列或APD的阵列(也可以作为光检测器操作)处接收这种发射的光[0042]备选地，可以在两个都高于击穿电压但彼此不同的值之间调制SPAD的阵列或APD[0043]在一个或多个实施例中，光学接近传感器30与目标对象之间的距离D可以被计算m可以被选择为传感器的目标距离精确度和目标距离范围之间的折衷。8这可能不足以为光学接近传感器30提供毫米级的性，其中o(t)=o(p)/2nfn(o(p)是相位精确度)。在一个或多个实施例中，可[0048]备选地，如图4的示意性框图中所例示的，发射器/检测器设备300和驱动器电路[0051]在图7中例示的一个或多个实施例中，发射器/检测器设备300可以包括多个光发1002的阵列。9[0073]执行对施加到光电转换器的上述经调制的偏置信号与从固态光电转换器接收的据由固态光电转换器发射的上述经调制的光学信号与在固态光电转换器处接收的经调制[0075]如本文所例示的，偏置电路可以包括调制电路，调制电路被配置为以100MHz至置为调节来自固态光电转换器的电输出信号并且将经调节的电信号定位在与阵列中的二极管1001的位置相对应的位置处)的阵列，透镜的阵列中的透镜具有[0091]执行对施加到光电转换器的上述经调制的偏置信号与从固态光电转换器接收的[0093]如本文所例示的，操作根据一个或多个实施例的光学接近传感器的方法可以包[0096]执行对施加到固态光电转换器的上述经调制的偏置信号与从固态光电转换器接射的经调制的光学信