[发明专利]光敏恒流电容积分传感器

说明书

技术领域

本发明涉及光敏恒流电容积分传感器技术领域，具体涉及一种包含光敏传感器技术、电容充电积分技术，信号放大技术的传感器。

背景技术

目前的光学测距技术主要是主动发射光波信号，再接收返回的光波信号，通过测量发送信号到返回信号的时间，计算出被测目标的距离，目前已公开的与光学测距有关的专利有：

CN94113323.0，使用相位变异的光学测距装置及其方法。

CN94113328.1，光学测距装置及其方法。

CN00135636.4，回波触发近距离激光测距方法。

CN01136400.9，一种光纤干涉测量距离的方法及测量设备。

CN03275757.3，一种激光扫描获取近距离物体表面三维数据的测量装置。

CN02233123.9，远距光学测量仪。

这些专利技术，在测距时，每次发出测距信号，只能测量一个目标点的距离。对于需要测量视场中所有目标点的距离时，只有通过一次测量一个点的方式逐点扫描来实现。存在的问题是，因是逐点扫描方式，对于运动变化的场景来说，各测量点的距离值会相对扭曲。

需要发明一种光敏恒流电容积分传感器，可排列在一个平面上并集成在一个IC器件上，同时配合镜头、受控光源、控制电路等组成的装置，可对视场中所有目标点在同一时刻进行测距采样完成测距，因此对运动变化的场景进行多点测距时，不存在各测量点的距离值会相对扭曲的问题。

发明内容

为克服现有技术在测距时，每次发出测距信号，只能测量一个目标点的距离。对于需要测量视场中所有目标点的距离时，只有通过一次测量一个点的方式逐点扫描来实现的问题，发明一种光敏恒流电容积分传感器。

本发明一种光敏恒流电容积分传感器，排列在一个平面上并集成在一个IC器件上，同时配合镜头、受控光源、控制电路等组成的装置，可对视场中所有目标点在同一时刻进行测距采样完成测距，因此对运动变化的场景进行多点测距时，不存在各测量点的距离值会相对扭曲的问题。

一种光敏恒流电容积分传感器，包括有光敏元件D1、电容C1、电阻R1到R4、放大器Q1、开关三极管Q2到Q6、跟随器Q7、开关三极管Q8到Q9、恒流源H1；

光敏元件D1的负极与电阻R1的1端和放大器Q1的栅极连接，光敏元件D1的正极与电源地连接，电阻R1的2端与电源VDD连接；

放大器Q1的栅极与光敏元件D1的负极和电阻R1的1端连接，源极接电源地，漏极与开关三极管Q2的栅极和电阻R2的1端连接，电阻R2的2端与模拟电源AVDD连接；

开关三极管Q2的栅极与放大器Q1的漏极和电阻R2的1端连接，漏极接模拟电源AVDD连接，源极连接到开关三极管Q3的栅极、开关三极管Q4的漏极和电阻R3的2端，电阻R3的1端与电源地连接；

开关三极管Q3的栅极与开关三极管Q2的源极和开关三极管Q4的漏极、电阻R3的2端连接，漏极与开关三极管Q4的栅极和开关三极管Q6的源极、电阻R4的2端连接，源极与开关三极管Q4的源极和恒流源H1的输入端连接，电阻R4的1端与电源地连接；

开关三极管Q4的栅极与开关三极管Q6的源极和开关三极管Q3的漏极、电阻R4的2端连接，漏极与开关三极管Q3的栅极和开关三极管Q2的源极、电阻R3的2端连接，源极与开关三极管Q3的源极和恒流源H1的输入端连接；

开关三极管Q5的栅极与外部接口U1的复位信号连接，漏极与恒流源H1的输出端、电容C1的正(+)极、跟随器Q7的栅极连接。电容C1的负（-）极与电源地连接；

开关三极管Q6的栅极与外部接口U1的基准信号连接，漏极与模拟电源AVDD连接，源极与开关三极管Q4的栅极和开关三极管Q3的漏极、电阻R4的2端连接；

跟随器Q7的栅极与开关三极管Q5的漏极、恒流源H1的输出端、电容C1的正（+）极连接，漏极与电源VDD连接，源极与开关三极管Q8的漏极连接；

开关三极管Q8的漏极与跟随器Q7的源极连接，源极与开关三极管Q9的漏极连接，栅极与外部接口U1的选通信号2连接；

开关三极管Q9的漏极与开关三极管Q8的源极连接，栅极与外部接口U1的选通信号1连接，源极与外部接口的A/D转换连接。

所述的光敏恒流电容积分传感器组成一个平面阵列。

所述的平面阵列放置在镜头的成像焦平面上，与镜头、受控光源、控制电路连接在一起，组成一个光敏恒流电容积分面阵列测距传感器，可同时对镜头视场中的物体进行多目标测距。