(57)【要約】【課題】より少ない配線数で高精度の測距が可能な受光装置および測距装置を提供する。【解決手段】本開示に係る受光装置は、行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、を備える。当該受光装置において、複数の読み出し線は、それぞれ、複数の受光素子のうち、２以上の受光素子に接続される。【選択図】図９
2020118569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、
前記複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、
を備え、
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、前記複数の受光素子のうち、２以上の受光素子に接続される
受光装置。
【請求項２】
前記複数の受光素子を前記配列の行毎に制御する行制御信号を伝送する複数の行制御信号線と、
前記複数の受光素子を前記配列の列毎に制御する列制御信号を伝送する複数の列制御信号線と、
をさらに備え、
前記複数の行制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の行それぞれに対する前記行制御信号を伝送し、
前記複数の列制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の列それぞれに対する前記列制御信号を伝送する
請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
前記列制御信号および前記行制御信号のうち少なくとも一方は、前記受光素子に対する電源の供給を制御する電源制御信号を含む
請求項２に記載の受光装置。
【請求項４】
前記複数の受光素子を、２以上の受光素子を含む組毎に制御する組制御信号を伝送する複数の組制御信号線をさらに備え、
前記複数の組制御信号線は、
それぞれ、２以上の前記組それぞれに対する前記組制御信号を伝送する
請求項１に記載の受光装置。
【請求項５】
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、ＯＲ回路を介して前記２以上の受光素子が接続される
請求項１に記載の受光装置。
【請求項６】
前記ＯＲ回路は、第１のＯＲ回路と第２のＯＲ回路とを含み、
前記第１のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第１の受光素子が接続され、
該第１のＯＲ回路の第２の入力端には、前記２以上の受光素子のうち前記第２のＯＲ回路の出力端が接続され、
該第２のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第２の受光素子が接続される
請求項５に記載の受光装置。
【請求項７】
前記受光部は、
前記複数の読み出し線が前記配列の行または列のうち所定の方向に沿ってそれぞれ設けられ、
前記２以上の受光素子は、
前記配列の前記所定の方向に沿って（ｖ−１）個（ｖは２以上の整数）おきに前記読み出し線に接続される
請求項１に記載の受光装置。
【請求項８】
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定する指定部をさらに備え、
前記指定部は、
前記２以上の受光素子の前記読み出しを異なるタイミングで指定する
請求項１に記載の受光装置。
【請求項９】
前記指定部は、
前記複数の受光素子のうち前記２以上の受光素子が接続される方向に沿って連続して配置されるｖ個の受光素子の前記読み出しを同じタイミングで指定する
請求項８に記載の受光装置。
【請求項１０】
前記指定部は、
前記読み出しを、前記受光部が含む前記複数の受光素子のうち、前記配列内の矩形領域に含まれる複数の受光素子に対して指定する
請求項８に記載の受光装置。
【請求項１１】
前記受光部は、
光源から射出された光が対象物により反射された反射光を含む光を受光し、
前記指定部は、
予め取得された、前記反射光が前記受光部に照射されると推測される領域に応じて、前記複数の受光素子のうち前記信号の読み出しを行う受光素子を指定する
請求項８に記載の受光装置。
【請求項１２】
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定するためのパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記指定部は、
前記記憶部に記憶される前記パラメータに基づき前記読み出しを行う受光素子を指定する
請求項８に記載の受光装置。
【請求項１３】
前記記憶部は、
外部入力に応じて前記パラメータの記憶を行う
請求項１２に記載の受光装置。
【請求項１４】
行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、
前記複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、
光源が発光した発光タイミングから、前記複数の受光素子が受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
前記計測値のヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、前記複数の受光素子のうち、２以上の受光素子が接続される
測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光装置および測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を用いて被測定物までの距離を測定する測距方式の一つとして、直接ＴｏＦ(Time  of  Flight)方式と呼ばれる測距手法が知られている。直接ＴｏＦ方式による測距処理では、光源から射出された光が被測定物により反射された反射光を受光素子により受光し、光が射出されてから反射光として受光されるまでの時間に基づき対象までの距離を計測する。また、直接ＴｏＦ方式において、受光素子を２次元格子状に配列した画素アレイを用いて測距を行う構成が知られている。
【０００３】
直接ＴｏＦ方式の測距の方法の一つとして、光源から照射される光で対象を水平方向（あるいは垂直方向）に直線状にスキャンし、その反射光を、上述した画素アレイを用いて検出する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０４４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直接ＴｏＦ方式により、光源の光を直線状にスキャンし、その反射光を画素アレイを用いて受光して測距を行う場合、光源から射出される光のスキャン軌跡が直線状にならず、当該光が対象から反射した反射光に、歪やズレが含まれる場合がある。そのため、より高精度の測距を行うためには、画素アレイにおいて同時読み出しが可能な受光範囲を、これら歪やズレを考慮して広く取る必要があり、配線数の増加を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、より少ない配線数で高精度の測距が可能な受光装置および測距装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本開示に係る受光装置は、行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、を備え、複数の読み出し線は、それぞれ、複数の受光素子のうち、２以上の受光素子に接続される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。
【図２】実施形態に適用可能な、受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。
【図３】実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に適用可能な測距装置の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図５】実施形態に適用可能な画素回路の基本的な構成例を示す図である。
【図６】実施形態に係る測距装置に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。
【図７】実施形態に係る画素アレイ部の構成例をより具体的に示す図である。
【図８Ａ】実施形態に係る画素アレイ部の細部の構成の例を示す図である。
【図８Ｂ】実施形態に係る画素アレイ部の細部の構成の例を示す図である。
【図９】実施形態に係る、各画素回路から信号Ｖｐｌｓを読み出すための構成の例を示す図である。
【図１０】既存技術による画素アレイ部のスキャン方法の例を示す図である。
【図１１】実施形態に係る画素アレイ部のスキャン方法の例を示す図である。
【図１２Ａ】既存技術のスキャン方法により各画素回路の読み出しを行った場合のヒストグラムの例を示す図である。
【図１２Ｂ】実施形態に係るスキャン方法により各画素回路の読み出しを行った場合のヒストグラムの例を示す図である。
【図１３】蛇行している反射光の軌跡に応じた各読み出し領域を設定した例を示す図である。
【図１４Ａ】実施形態に係る、各画素回路の読み出し配線の共有化についてより具体的に説明するための図である。
【図１４Ｂ】実施形態に係る、各画素回路の読み出し配線の共有化についてより具体的に説明するための図である。
【図１５】実施形態に係る、各読み出し領域の指定方法の例を示す図である。
【図１６】実施形態に係る、光源の分割を想定して、複数の読み出し領域を指定する例を示す図である。
【図１７】実施形態に係る読み出し領域のキャリブレーション処理を示す一例のフローチャートである。
【図１８】実施形態に係る読み出し領域のキャリブレーション処理を説明するための模式図である。
【図１９】第２の実施形態による、第１の実施形態に係る測距装置を使用する使用例を示す図である。
【図２０】本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２１】撮像部の設置位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
【００１０】
（各実施形態に適用可能な技術）
本開示は、光を用いて測距を行う技術に関するものである。本開示の各実施形態の説明に先んじて、理解を容易とするために、各実施形態に適用可能な技術について説明する。各実施形態では、測距方式として、直接ＴｏＦ(Time  Of  Flight)方式を適用する。直接ＴｏＦ方式は、光源から射出された光が被測定物により反射した反射光を受光素子により受光し、光の射出タイミングと受光タイミングとの差分の時間に基づき測距を行う方式である。
【００１１】
図１および図２を用いて、直接ＴｏＦ方式による測距について、概略的に説明する。図１は、各実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。測距装置３００は、光源部３０１と受光部３０２とを含む。光源部３０１は、例えばレーザダイオードであって、レーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部３０１から射出された光は、被測定物３０３により反射され、反射光として受光部３０２に受光される。受光部３０２は、光電変換により光を電気信号に変換する受光素子を含み、受光した光に応じた信号を出力する。
【００１２】
ここで、光源部３０１が発光した時刻（発光タイミング）を時間ｔ0、光源部３０１から射出された光が被測定物３０３により反射された反射光を受光部３０２が受光した時刻（受光タイミング）を時間ｔ1とする。定数ｃを光速度（２．９９７９×１０8［ｍ／ｓｅｃ］）とすると、測距装置３００と被測定物３０３との間の距離Ｄは、次式（１）により計算される。
Ｄ＝(ｃ／２)×(ｔ1−ｔ0)    …（１）
【００１３】
測距装置３００は、上述の処理を、複数回繰り返して実行する。受光部３０２が複数の受光素子を含み、各受光素子に反射光が受光された各受光タイミングに基づき距離Ｄをそれぞれ算出してもよい。測距装置３００は、発光タイミングの時間ｔ0から受光部３０２に光が受光された受光タイミングまでの時間ｔm（受光時間ｔmと呼ぶ）を階級（ビン(bins)）に基づき分類し、ヒストグラムを生成する。
【００１４】
なお、受光部３０２が受光時間ｔmに受光した光は、光源部３０１が発光した光が被測定物により反射された反射光に限られない。例えば、測距装置３００（受光部３０２）の周囲の環境光も、受光部３０２に受光される。
【００１５】
図２は、各実施形態に適用可能な、受光部３０２が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。図２において、横軸はビン、縦軸は、ビン毎の頻度を示す。ビンは、受光時間ｔmを所定の単位時間ｄ毎に分類したものである。具体的には、ビン＃０が０≦ｔm＜ｄ、ビン＃１がｄ≦ｔm＜２×ｄ、ビン＃２が２×ｄ≦ｔm＜３×ｄ、…、ビン＃（Ｎ−２）が(Ｎ−２)×ｄ≦ｔm＜(Ｎ−１)×ｄとなる。受光部３０２の露光時間を時間ｔepとした場合、ｔep＝Ｎ×ｄである。
【００１６】
測距装置３００は、受光時間ｔmを取得した回数をビンに基づき計数してビン毎の頻度３１０を求め、ヒストグラムを生成する。ここで、受光部３０２は、光源部３０１から射出された光が反射された反射光以外の光も受光する。このような、対象となる反射光以外の光の例として、上述した環境光がある。ヒストグラムにおいて範囲３１１で示される部分は、環境光による環境光成分を含む。環境光は、受光部３０２にランダムに入射される光であって、対象となる反射光に対するノイズとなる。
【００１７】
一方、対象となる反射光は、特定の距離に応じて受光される光であって、ヒストグラムにおいてアクティブ光成分３１２として現れる。このアクティブ光成分３１２内のピークの頻度に対応するビンが、被測定物３０３の距離Ｄに対応するビンとなる。測距装置３００は、そのビンの代表時間（例えばビンの中央の時間）を上述した時間ｔ1として取得することで、上述した式（１）に従い、被測定物３０３までの距離Ｄを算出することができる。このように、複数の受光結果を用いることで、ランダムなノイズに対して適切な測距を実行可能となる。
【００１８】
図３は、各実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。図３において、電子機器６は、測距装置１と、光源部２と、記憶部３と、制御部４と、光学系５と、を含む。
【００１９】
光源部２は、上述した光源部３０１に対応し、レーザダイオードであって、例えばレーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部２は、面光源としてレーザ光を射出するＶＣＳＥＬ(Vertical  Cavity  Surface  Emitting  LASER)を適用することができる。これに限らず、光源部２として、レーザダイオードをライン上に配列したアレイを用い、レーザダイオードアレイから射出されるレーザ光をラインに垂直の方向にスキャンする構成を適用してもよい。さらにまた、単光源としてのレーザダイオードを用い、レーザダイオードから射出されるレーザ光を水平および垂直方向にスキャンする構成を適用することもできる。
【００２０】
測距装置１は、上述した受光部３０２に対応して、複数の受光素子を含む。複数の受光素子は、例えば２次元格子状（行列状）に配列されて受光面を形成する。光学系５は、外部から入射する光を、測距装置１が含む受光面に導く。
【００２１】
制御部４は、電子機器６の全体の動作を制御する。例えば、制御部４は、測距装置１に対して、光源部２を発光させるためのトリガである発光トリガを供給する。測距装置１は、この発光トリガに基づくタイミングで光源部２を発光させると共に、発光タイミングを示す時間ｔ0を記憶する。また、制御部４は、例えば外部からの指示に応じて、測距装置１に対して、測距の際のパターンの設定を行う。
【００２２】
測距装置１は、受光面に光が受光されたタイミングを示す時間情報（受光時間ｔm）を取得した回数を所定の時間範囲内で計数し、ビン毎の頻度を求めて上述したヒストグラムを生成する。測距装置１は、さらに、生成したヒストグラムに基づき、被測定物までの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄを示す情報は、記憶部３に記憶される。
【００２３】
図４は、各実施形態に適用可能な測距装置１の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。図４において、測距装置１は、画素アレイ部１００と、測距処理部１０１と、画素制御部１０２と、全体制御部１０３と、クロック生成部１０４と、発光タイミング制御部１０５と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６と、を含む。これら画素アレイ部１００、測距処理部１０１、画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６は、例えば１つの半導体チップ上に配置される。
【００２４】
図４において、全体制御部１０３は、例えば予め組み込まれるプログラムに従い、この測距装置１の全体の動作を制御する。また、全体制御部１０３は、外部から供給される外部制御信号に応じた制御を実行することもできる。クロック生成部１０４は、外部から供給される基準クロック信号に基づき、測距装置１内で用いられる１以上のクロック信号を生成する。発光タイミング制御部１０５は、外部から供給される発光トリガ信号に従い発光タイミングを示す発光制御信号を生成する。発光制御信号は、光源部２に供給されると共に、測距処理部１０１に供給される。
【００２５】
画素アレイ部１００は、２次元格子状に配列される、それぞれ受光素子を含む複数の画素回路１０、１０、…を含む。各画素回路１０の動作は、全体制御部１０３の指示に従った画素制御部１０２により制御される。例えば、画素制御部１０２は、各画素回路１０からの画素信号の読み出しを、行方向にｐ画素、列方向にｑ画素の、（ｐ×ｑ）個の画素回路１０を含むブロック毎に制御することができる。また、画素制御部１０２は、当該ブロックを単位として、各画素回路１０を行方向にスキャンし、さらに列方向にスキャンして、各画素回路１０から画素信号を読み出すことができる。これに限らず、画素制御部１０２は、各画素回路１０をそれぞれ単独で制御することもできる。さらに、画素制御部１０２は、画素アレイ部１００の所定領域を対象領域として、対象領域に含まれる画素回路１０を、画素信号を読み出す対象の画素回路１０とすることができる。さらにまた、画素制御部１０２は、複数行（複数ライン）を纏めてスキャンし、それを列方向にさらにスキャンして、各画素回路１０から画素信号を読み出すこともできる。
【００２６】
各画素回路１０から読み出された画素信号は、測距処理部１０１に供給される。測距処理部１０１は、変換部１１０と、生成部１１１と、信号処理部１１２と、を含む。
【００２７】
各画素回路１０から読み出され、画素アレイ部１００から出力された画素信号は、変換部１１０に供給される。ここで、画素信号は、各画素回路１０から非同期で読み出され、変換部１１０に供給される。すなわち、画素信号は、各画素回路１０において光が受光されたタイミングに応じて受光素子から読み出され、出力される。
【００２８】
変換部１１０は、画素アレイ部１００から供給された画素信号を、デジタル情報に変換する。すなわち、画素アレイ部１００から供給される画素信号は、当該画素信号が対応する画素回路１０に含まれる受光素子に光が受光されたタイミングに対応して出力される。変換部１１０は、供給された画素信号を、当該タイミングを示す時間情報に変換する。
【００２９】
生成部１１１は、変換部１１０により画素信号が変換された時間情報に基づきヒストグラムを生成する。ここで、生成部１１１は、時間情報を、設定部１１３により設定された単位時間ｄに基づき計数し、ヒストグラムを生成する。生成部１１１によるヒストグラム生成処理の詳細については、後述する。
【００３０】
信号処理部１１２は、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき所定の演算処理を行い、例えば距離情報を算出する。信号処理部１１２は、例えば、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき、当該ヒストグラムの曲線近似を作成する。信号処理部１１２は、このヒストグラムが近似された曲線のピークを検出し、検出されたピークに基づき距離Ｄを求めることができる。
【００３１】
信号処理部１１２は、ヒストグラムの曲線近似を行う際に、ヒストグラムが近似された曲線に対してフィルタ処理を施すことができる。例えば、信号処理部１１２は、ヒストグラムが近似された曲線に対してローパスフィルタ処理を施すことで、ノイズ成分を抑制することが可能である。
【００３２】
信号処理部１１２で求められた距離情報は、インタフェース１０６に供給される。インタフェース１０６は、信号処理部１１２から供給された距離情報を、出力データとして外部に出力する。インタフェース１０６としては、例えばＭＩＰＩ(Mobile  Industry  Processor  Interface)を適用することができる。
【００３３】
なお、上述では、信号処理部１１２で求められた距離情報を、インタフェース１０６を介して外部に出力しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータであるヒストグラムデータを、インタフェース１０６から外部に出力する構成としてもよい。この場合、設定部１１３が設定する測距条件情報は、フィルタ係数を示す情報を省略することができる。インタフェース１０６から出力されたヒストグラムデータは、例えば外部の情報処理装置に供給され、適宜、処理される。
【００３４】
図５は、各実施形態に適用可能な画素回路１０の基本的な構成例を示す図である。図５において、画素回路１０は、受光素子１０００と、トランジスタ１１００、１１０２および１１０３と、インバータ１１０４と、スイッチ部１１０１と、ＡＮＤ回路１１１０と、を含む。
【００３５】
受光素子１０００は、入射された光を光電変換により電気信号に変換して出力する。各実施形態においては、受光素子１０００は、入射されたフォトン（光子）を光電変換により電気信号に変換し、フォトンの入射に応じたパルスを出力する。各実施形態では、受光素子１０００として、単一フォトンアバランシェダイオードを用いる。以下、単一フォトンアバランシェダイオードを、ＳＰＡＤ(Single  Photon  Avalanche  Diode)と呼ぶ。ＳＰＡＤは、カソードにアバランシェ増倍が発生する大きな負電圧を加えておくと、１フォトンの入射に応じて発生した電子がアバランシェ増倍を生じ、大電流が流れる特性を有する。ＳＰＡＤのこの特性を利用することで、１フォトンの入射を高感度で検知することができる。
【００３６】
図５において、ＳＰＡＤである受光素子１０００は、カソードが結合部１１２０に接続され、アノードが電圧（−Ｖｂｄ）の電圧源に接続される。電圧（−Ｖｂｄ）は、ＳＰＡＤに対してアバランシェ増倍を発生させるための大きな負電圧である。結合部１１２０は、信号ＥＮ＿ＰＲに応じてオン（閉）、オフ（開）が制御されるスイッチ部１１０１の一端に接続される。スイッチ部１１０１の他端は、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ(Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor)であるトランジスタ１１００のドレインに接続される。トランジスタ１１００のソースは、電源電圧Ｖｄｄに接続される。また、トランジスタ１１００のゲートに、基準電圧Ｖｒｅｆが供給される結合部１１２１が接続される。
【００３７】
トランジスタ１１００は、電源電圧Ｖｄｄおよび基準電圧Ｖｒｅｆに応じた電流をドレインから出力する電流源である。このような構成により、受光素子１０００には、逆バイアスが印加される。スイッチ部１１０１がオンの状態で受光素子１０００にフォトンが入射されると、アバランシェ増倍が開始され、受光素子１０００のカソードからアノードに向けて電流が流れる。
【００３８】
トランジスタ１１００のドレイン（スイッチ部１１０１の一端）と受光素子１０００のカソードとの接続点から取り出された信号が、インバータ１１０４に入力される。インバータ１１０４は、入力された信号に対して例えば閾値判定を行い、当該信号が閾値を正方向または負方向に超える毎に当該信号を反転し、パルス状の信号Ｖｐｌｓとして出力する。
【００３９】
インバータ１１０４から出力された信号Ｖｐｌｓは、ＡＮＤ回路１１１０の第１の入力端に入力される。ＡＮＤ回路１１１０の第２の入力端には、信号ＥＮ＿Ｆが入力される。ＡＮＤ回路１１１０は、信号Ｖｐｌｓと信号ＥＮ＿Ｆとが共にハイ（Ｈｉｇｈ）状態の場合に、信号Ｖｐｌｓを、端子１１２２を介して画素回路１０から出力する。
【００４０】
図５において、結合部１１２０は、さらに、それぞれＮチャネルのＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ１１０２および１１０３のドレインが接続される。トランジスタ１１０２および１１０３のソースは、例えば接地電位に接続される。トランジスタ１１０２のゲートは、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖが入力される。また、トランジスタ１１０３のゲートは、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈが入力される。これらトランジスタ１１０２および１１０３の少なくとも一方がオフ状態の場合、受光素子１０００のカソードが強制的に接地電位とされ、信号Ｖｐｌｓがロー（Ｌｏｗ）状態に固定される。
【００４１】
信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈを、それぞれ、画素アレイ部１００において各画素回路１０が配置される２次元格子状の垂直および水平方向の制御信号として用いる。これにより、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０のオン状態／オフ状態を、画素回路１０毎に制御可能となる。なお、画素回路１０のオン状態は、信号Ｖｐｌｓを出力可能な状態であり、画素回路１０のオフ状態は、信号Ｖｐｌｓを出力不可の状態である。
【００４２】
例えば、画素アレイ部１００において２次元格子の連続するｑ列に対して、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈをトランジスタ１１０３がオンとなる状態とし、連続するｐ行に対して、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖをトランジスタ１１０２がオンとなる状態とする。これにより、ｐ行×ｑ列のブロック状に、各受光素子１０００の出力を有効にできる。また、信号Ｖｐｌｓは、ＡＮＤ回路１１１０により、信号ＥＮ＿Ｆとの論理積により画素回路１０から出力されるため、例えば信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈにより有効とされた各受光素子１０００の出力に対して、より詳細に有効／無効を制御可能である。
【００４３】
さらに、例えば出力が無効とされる受光素子１０００が含まれる画素回路１０に対して、スイッチ部１１０１をオフ状態とする信号ＥＮ＿ＰＲを供給することで、当該受光素子１０００に対する電源電圧Ｖｄｄの供給を停止させ、当該画素回路１０をオフ状態とすることができる。これにより、画素アレイ部１００における消費電力を削減することが可能である。
【００４４】
これら信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＰＲおよびＥＮ＿Ｆは、例えば、全体制御部１０３が有するレジスタなどに記憶されるパラメータに基づき全体制御部１０３により生成される。パラメータは、当該レジスタに予め記憶させておいてもよいし、外部入力に従い当該レジスタに記憶させてもよい。全体制御部１０３により生成された各信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＰＲおよびＥＮ＿Ｆは、画素制御部１０２により画素アレイ部１００に供給される。
【００４５】
なお、上述した、スイッチ部１１０１、ならびに、トランジスタ１１０２および１１０３を用いた、信号ＥＮ＿ＰＲ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈによる制御は、アナログ電圧による制御となる。一方、ＡＮＤ回路１１１０を用いた信号ＥＮ＿Ｆによる制御は、ロジック電圧による制御となる。そのため、信号ＥＮ＿Ｆによる制御は、信号ＥＮ＿ＰＲ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈによる制御と比較して低電圧にて可能であり、取り扱いが容易である。
【００４６】
図６は、各実施形態に係る測距装置１に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。図６において、測距装置１は、それぞれ半導体チップからなる受光チップ２０と、ロジックチップ２１とが積層されて構成される。なお、図５では、説明のため、受光チップ２０とロジックチップ２１とを分離した状態で示している。
【００４７】
受光チップ２０は、画素アレイ部１００の領域において、複数の画素回路１０それぞれに含まれる受光素子１０００が２次元格子状に配列される。また、画素回路１０において、トランジスタ１１００、１１０２および１１０３、スイッチ部１１０１、インバータ１１０４、ならびに、ＡＮＤ回路１１１０は、ロジックチップ２１上に形成される。受光素子１０００のカソードは、例えばＣＣＣ(Copper-Copper  Connection)などによる結合部１１２０を介して、受光チップ２０とロジックチップ２１との間で接続される。
【００４８】
ロジックチップ２１は、受光素子１０００によって取得された信号を処理する信号処理部を含むロジックアレイ部２００が設けられる。ロジックチップ２１に対して、さらに、当該ロジックアレイ部２００と近接して、受光素子１０００によって取得された信号の処理を行う信号処理回路部２０１と、測距装置１としての動作を制御する素子制御部２０３と、を設けることができる。
【００４９】
例えば、信号処理回路部２０１は、上述した測距処理部１０１を含むことができる。また、素子制御部２０３は、上述した画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびインタフェース１０６を含むことができる。
【００５０】
なお、受光チップ２０およびロジックチップ２１上の構成は、この例に限定されない。また、素子制御部２０３は、ロジックアレイ部２００の制御以外にも、例えば受光素子１０００の近傍に、他の駆動や制御の目的で配置することができる。素子制御部２０３は、図６に示した配置以外にも、受光チップ２０およびロジックチップ２１の任意の領域に、任意の機能を有するように設けることができる。
【００５１】
図７は、各実施形態に係る画素アレイ部１００の構成例をより具体的に示す図である。図４を用いて説明した画素制御部１０２は、図７においては、水平制御部１０２ａと垂直制御部１０２ｂとに分離して示されている。
【００５２】
図７において、画素アレイ部１００は、水平方向にｘ列、垂直方向ｙ行の、計（ｘ×ｙ）個の画素回路１０を含む。また、各実施形態では、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０は、水平方向に３個、垂直方向に３個の計９個の画素回路１０を含むエレメント１１毎に制御される。
【００５３】
例えば、行方向（水平方向）、すなわち列単位で各画素回路１０を制御するための、上述の信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈに対応する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈは、エレメント１１を単位とする３ビット信号（［２：０］として示す）により全体制御部１０３から出力され、水平制御部１０２ａに供給される。すなわち、この１つの３ビット信号により、水平方向に連続して配置される３つの画素回路１０に対する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［１］およびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［２］がマージされて伝送される。
【００５４】
図７の例では、画素アレイ部１００の左端のエレメント１１から順に、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃（ｘ／３）［２：０］が、全体制御部１０３により生成され、水平制御部１０２ａに供給される。水平制御部１０２ａは、各信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃（ｘ／３）［２：０］の３ビットの値（［０］、［１］、［２］として示す）に従い、それぞれ対応するエレメント１１の各列を制御する。
【００５５】
同様に、例えば、列方向（垂直方向）、すなわち行単位で各画素回路１０を制御するための、上述の信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに対応する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖは、エレメント１１を単位とする３ビット信号で全体制御部１０３から出力され、垂直制御部１０２ｂに供給される。すなわち、この１つの３ビット信号により、垂直方向に連続して配置される３つの画素回路１０に対する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［１］およびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［２］がマージされて伝送される。
【００５６】
図７の例では、画素アレイ部１００の下端のエレメント１１から順に、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃（ｙ／３）［２：０］が、全体制御部１０３により生成され、垂直制御部１０２ｂに供給される。垂直制御部１０２ｂは、各信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃（ｙ／３）［２：０］の３ビットの値に従い、それぞれ対応するエレメント１１の各行を制御する。
【００５７】
なお、図示は省略するが、信号ＥＮ＿ＰＲは、例えば、上述の信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖと同様に、エレメント１１を単位とする３ビット信号として全体制御部１０３から出力され、垂直制御部１０２ｂに供給される。垂直制御部１０２ｂは、各信号ＥＮ＿ＰＲの３ビットの値に従い、それぞれ対応するエレメントの各行を制御する。
【００５８】
図８Ａおよび図８Ｂは、各実施形態に係る画素アレイ部１００の細部の構成の例を示す図である。より具体的には、図８Ａおよび図８Ｂでは、信号ＥＮ＿Ｆによる制御について示されている。
【００５９】
図８Ａに示されるように、信号ＥＮ＿Ｆは、画素アレイ部１００の隣接する複数列を含む制御対象１３０毎に供給される信号である。ここでは、エレメント１１のサイズに合わせて、制御対象１３０が３列を含むものとして示されている。また、信号ＥＮ＿Ｆは、当該制御対象１３０に含まれる各行に対し、所定周期の行毎に同一の信号が供給される。すなわち、制御対象１３０が３列を含むこの例では、同一行の３個の画素回路１０に対して、同一の信号ＥＮ＿Ｆが供給される。図８Ａでは、一例として、信号ＥＮ＿Ｆが４２ビット（［４１：０］として示す）の信号とされ、４２行（７行×６）毎に同一の信号が供給されるものとして示されている。図８Ａの例では、画素アレイ部１００の左端から、３列毎に、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［４１：０］、ＥＮ＿Ｆ＃１［４１：０］、…、ＥＮ＿Ｆ＃（ｘ／３）［４１：０］、が全体制御部１０３から出力され、水平制御部１０２ａに供給される。
【００６０】
水平制御部１０２ａは、各信号ＥＮ＿Ｆ＃０［４１：０］、ＥＮ＿Ｆ＃１［４１：０］、…、ＥＮ＿Ｆ＃（ｘ／３）［４１：０］の各ビットを、それぞれ対応する制御対象１３０の各行に供給する。図８Ｂに示されるように、水平制御部１０２ａは、例えば画素アレイ部１００の左端の制御対象１３０に対し、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［０］を、第１行目、第４２（ｍ＋１）行目（ｍは１以上の整数）、…、第４２（ｎ＋１）行目、…と、４２行毎に供給する。水平制御部１０２ａは、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［２］についても同様に、第２行目、第４２（ｍ＋２）行目、…と、４２行毎に供給する。なお、図８Ｂにおいて、制御対象１３０の上端の行は、４２行単位の前半となっていて、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［２０］が供給される。
【００６１】
すなわち、この４２ビットの信号ＥＮ＿Ｆ［４１：０］により、水平方向に連続して配置される３つの画素回路１０による組が、垂直方向に連続して配置される４２組に対する信号ＥＮ＿Ｆ［０］、ＥＮ＿Ｆ［１］、…、ＥＮ＿Ｆ［４１］がマージされて伝送される。
【００６２】
このように、画素アレイ部１００は、信号ＥＮ＿Ｆにより、複数列毎に異なる制御が可能とされる。さらに、画素アレイ部１００は、当該複数列内において、複数行毎に同一の信号ＥＮ＿Ｆが供給される。したがって、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０に対して、当該複数列を幅方向の最小単位として、当該複数行を周期とした制御が可能である。
【００６３】
図９は、各実施形態に係る、各画素回路１０から信号Ｖｐｌｓを読み出すための構成の例を示す図である。なお、図９では、図中に矢印で示すように、図の横方向が列方向となっている。
【００６４】
各実施形態では、列方向の所定数の画素回路１０毎に、信号Ｖｐｌｓを読み出す読み出し配線を共有化する。図９の例では、ｖ個の画素回路１０毎に、読み出し配線を共有化している。例えば、１列に配置される各画素回路１０をｖ個ずつ含むグループ１２u、１２u+1、１２u+2、…を考える。グループ１２uは、画素回路１０11〜１０1vを、グループ１２u+1は、画素回路１０21〜１０2vを、グループ１２u+2は、１０31〜１０3v、…を、それぞれ含む。
【００６５】
各グループ１２u、１２u+1、１２u+2、…において、グループ内での位置が対応する画素回路１０の読み出し配線を共有化する。図９の例では、図の右側を位置の先頭側として、グループ１２uの第１番目の画素回路１０11、グループ１２u+1の第１番目の画素回路１０21、グループ１２u+2の第１番目の画素回路１０31、…の読み出し配線を共有化する。図９の例では、各画素回路１０11、１０21、１０31、…の読み出し配線を、順次、ＯＲ回路４１11、４１21、４１31、…を介して接続することで、複数の読み出し配線の共有化を行っている。
【００６６】
例えば、グループ１２uに対して、グループ１２uに含まれる画素回路１０11〜１０1vそれぞれに対して、ＯＲ回路４１11、４１12、…、４１1vを設け、それぞれの第１の入力端に、画素回路１０11〜１０1vの読み出し配線を接続する。また、グループ１２u+1に対しても同様に、グループ１２u+1に含まれる画素回路１０21〜１０2vに対してそれぞれＯＲ回路４１21〜４１2vを設ける。さらに同様に、グループ１２u+2についても、グループ１２u+2に含まれる画素回路１０31〜１０3vに対してそれぞれＯＲ回路４１31〜４１3vを設ける。
【００６７】
なお、各ＯＲ回路４１11〜４１1vの出力は、例えば測距処理部１０１に入力される。
【００６８】
画素回路１０11、１０21および１０31を例に取ると、ＯＲ回路４１11は、第１の入力端に画素回路１０11の読み出し配線が接続され、第２の入力端にＯＲ回路４１21の出力が接続される。ＯＲ回路４１21は、第１の入力端に画素回路１０21の読み出し配線が接続され、第２の入力端にＯＲ回路４１31の出力が接続される。ＯＲ回路４１31以降についても同様である。
【００６９】
この図９に示す構成に対して、例えば垂直制御部１０２ｂは、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖにより、各グループ１２u、１２u+1、１２u+2、…において位置が対応する各画素回路１０から、同時に読み出しを行わないように制御する。換言すれば、垂直制御部１０２ｂは、列に、（ｖ−１）個おきに配置される複数の画素回路１０のうち１の画素回路１０のみ、読み出し可能に制御する。図９の例では、垂直制御部１０２ｂは、例えば、画素回路１０11と、画素回路１０21と、画素回路１０31と、から同時に読み出しを行わないように制御する。これに限らず、この列方向の同時読み出しの制御は、水平制御部１０２ａが信号ＥＮ＿Ｆを用いて行うことも可能である。
【００７０】
一方、この図９に示す構成では、垂直制御部１０２ｂは、列に連続して配置されるｖ個の画素回路１０からの同時読み出しを指定することができる。このとき、垂直制御部１０２ｂは、同時に読み出しを行う画素回路１０を、グループ１２u、１２n+1、１２u+2、…を跨いで指定することができる。すなわち、図９に示す構成では、列方向に連続するｖ個の画素回路１０が同時読み出し可能である。例えば、グループ１２uに含まれる先頭から３番目の画素回路１０13から、グループ１２u+1に含まれる先頭から２番目の画素回路１０22までの、連続して配置されるｖ個の画素回路１０に対して、同時読み出しを指定することが可能である。
【００７１】
また、垂直制御部１０２ｂは、列において連続して配置されるｖ個の画素回路１０からの同時読み出しを指定する場合、当該列の他の画素回路１０からの読み出しを行わないように制御する。そのため、例えばＯＲ回路４１11の出力は、画素回路１０11、１０21、１０31、…の何れか１つの画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓとなる。
【００７２】
このように、各画素回路１０の読み出し配線の接続と、各画素回路１０に対する読み出し制御を行うことで、列単位での読み出し配線の数を削減することが可能となる。
【００７３】
（既存技術による画素アレイのスキャン方法の例）
次に、本開示の説明に先立って、既存技術による画素アレイ部１００のスキャン方法について、概略的に説明する。図１０は、既存技術による画素アレイ部１００のスキャン方法の例を示す図である。
【００７４】
光源の光を直線状にスキャンし、その反射光を画素アレイ部１００により受光する場合において、光源から射出される光のスキャン軌跡に歪やズレが含まれ、直線状にならない場合がある。このスキャン軌跡の歪やズレは、例えば光源から射出された光をスキャンさせる機構の精度に起因するもので、装置特有の歪やズレとなる。光源から射出された光のスキャン軌跡の歪やズレは、画素アレイ部１００に受光される反射光に反映される。図１０では、画素アレイ部１００に受光される反射光の軌跡５０が蛇行している例が示されている。このような場合、読み出しを行う読み出し領域５１ａの幅（高さ）を、軌跡５０の蛇行を考慮して、反射光を取得したい幅（反射光の軌跡５０の幅）に対して広く取る必要がある。
【００７５】
図１０の例では、複数の画素回路１０を含む画素５３1、５３2、５３3および５３4を単位として読み出しが行われる。より具体的には、各画素５３1〜５３4それぞれにおいて、各画素５３1〜５３4に含まれる各画素回路１０において露光およびフォトン検出が行われ、信号Ｖｐｌｓが生成される。例えば画素５３1において、画素５３1に含まれる各画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓに基づきヒストグラム生成、ピーク検出が行われ、測距が実行される。
【００７６】
ここで、既存技術によれば、反射光の軌跡５０を含むように読み出し領域５１ａが設定されるため、反射光が受光されない領域５２ａおよび５２ｂに含まれる画素回路１０からも、信号Ｖｐｌｓの読み出しが行われることになる。この領域５２ａおよび５２ｂに含まれる画素回路１０は、光源から射出された光の反射光が受光されない、測距には不要な画素回路１０となる。
【００７７】
この不要な画素回路１０からの読み出しを行うことで、画素アレイ部１００や、画素アレイ部１００から読み出された信号Ｖｐｌｓに対して信号処理を行う測距処理部１０１などにおいて、不要な電力が消費されてしまうことになる。また、読み出し範囲が反射光の軌跡５０に対して広がるため、信号に対するタイミングケアの必要がある、各画素回路１０から読み出しを行うための読み出し配線数が、本来必要な配線数に対して増加してしまう。さらに、不要な画素回路１０からの読み出しを行うため、外乱光（環境光）の影響がより大きくなるおそれがある。
【００７８】
［第１の実施形態］
次に、本開示の第１の実施形態について説明する。本開示の第１の実施形態では、画素アレイ部１００において、反射光の軌跡５０に応じて、読み出しを行う画素回路１０を選択可能とする。
【００７９】
図１１は、第１の実施形態に係る画素アレイ部１００のスキャン方法の例を示す図である。第１の実施形態では、反射光の軌跡５０に応じて、画素回路１０を単位として、あるいは、複数の画素回路１０を含むエレメント１１を単位として、読み出し領域を設定する。図１０の例では、画素アレイ部１００に照射される反射光の軌跡５０に応じて、画素回路１０を単位として、各読み出し領域５１ｂ1〜５１ｂ8を設定している。
【００８０】
例えば、画素５３1において、当該画素５３1に含まれる各画素回路１０のうち、反射光の軌跡５０に掛かる読み出し領域５１ｂ1および５１ｂ2に含まれる各画素回路１０を、読み出しを行う画素回路１０として指定する。同様に、画素５３2において、当該画素５３2に含まれる各画素回路１０のうち、反射光の軌跡５０に掛かる読み出し領域５１ｂ3および５１ｂ4に含まれる各画素回路１０を、読み出しを行う画素回路１０として指定する。さらに同様に、画素５３3および５３4についても、読み出し領域５１ｂ5および５１ｂ6、ならびに、読み出し領域５１ｂ7および５１ｂ8それぞれに含まれる各画素回路１０を、読み出しを行う画素回路１０として指定する。
【００８１】
このように各読み出し領域５１ｂ1〜５１ｂ8を設定することで、各読み出し領域５１ｂ1〜５１ｂ8の幅（高さ）と、反射光を取得したい幅（反射光の軌跡５０の幅）と、を略等しくすることが可能となる。これにより、上述した既存技術のスキャン方法と比較して、読み出しを行う画素回路１０の個数を必要最小限に抑えることができ、消費電力の削減が可能となる。また、既存技術のスキャン方法と比較して、各読み出し領域５１ｂ1〜５１ｂ8の幅が小さくなるため、各画素回路１０から読み出しを行うための読み出し配線数を削減することが可能となる。
【００８２】
さらに、第１の実施形態に係るスキャン方法では、図１０に示した、反射光が受光されない領域５２ａおよび５２ｂを極めて小さくすることができ、外乱光などの影響を抑制することが可能である。
【００８３】
図１２Ａおよび図１２Ｂを用いて、第１の実施形態に係るスキャン方法による、外乱光の影響の抑制について、より具体的に説明する。図１２Ａは、図１０に例示した、既存技術のスキャン方法により各画素回路１０の読み出しを行った場合のヒストグラムの例を示す図である。また、図１２Ｂは、図１１に例示した、第１の実施形態に係るスキャン方法により各画素回路１０の読み出しを行った場合のヒストグラムの例を示す図である。
【００８４】
なお、この図１２Ａおよび図１２Ｂでは、例えば図２を用いて説明したようなヒストグラムに対してローパスフィルタ処理を施して当該ヒストグラムを曲線近似したものとして示している。
【００８５】
図１２Ａにおいて、オフセット５５ａは、反射光が受光されない領域５２ａおよび５２ｂに含まれる、不要な画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓによる計測値を含む。一方、図１２Ｂにおいて、これら領域５２ａおよび５２ｂに含まれる各画素回路１０からの読み出しが行われないため、オフセット５５ｂが、図１２Ａに示すオフセット５５ａと比較して少なくなる。
【００８６】
ここで、ヒストグラムにおける小さなピーク５６ａおよび５６ｂについて考える。図１２Ｂに示す、第１の実施形態に係るスキャン方法によるピーク５６ｂおよびオフセットは、図１０に示した、反射光が受光されない領域５２ａおよび５２ｂに対する計測値を含まない。そのため、オフセット５５ｂに対するピーク５６ｂの比の値は、既存技術のスキャン方法によるオフセット５５ａに対するピーク５６ａの比の値に対して大きな値となる。したがって、第１の実施形態に係るスキャン方法に基づくヒストグラムは、既存技術によるスキャン方法に基づくヒストグラムと比較して、ピークの検出が容易となり、第１の実施形態に係るスキャン方法を適用することで、より高精度の測距が可能となる。
【００８７】
（第１の実施形態に係るスキャン方法のより具体的な説明）
次に、第１の実施形態に係る画素アレイ部１００におけるスキャン方法について、より具体的に説明する。先ず、図１３、ならびに、図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて、各画素回路１０の読み出し配線の共有化について説明する。
【００８８】
図１３は、上述した図１１と同等の図であって、蛇行している反射光の軌跡５０に応じた各読み出し領域５１ｂ1〜５１ｂ8を設定した例を示している。ここで、画素アレイ部１００において１列当りの読み出しを行いたい領域が、水平制御部１０２ａにより列に連続して配置される画素回路１０の同時読み出しが可能な個数である、ｖ個の画素回路１０を含むものとする。また、当該読み出しを行いたい領域の、軌跡５０に従った列毎のズレの最大の幅（高さ）がｒ個（ｒ＞ｖ）の画素回路１０を含むものとする。
【００８９】
ここで、図１０を用いて説明した既存技術によれば、反射光が照射された位置の画素回路１０の読み出しを行う場合、列毎にｒ個の画素回路１０をオン状態（読み出し可能状態）とし、ｒ個の画素回路１０に対してそれぞれ読み出し配線を用意する必要がある。
【００９０】
これに対して、第１の実施形態では、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ならびに、信号ＥＮ＿Ｆにより、画素回路１０を単位とした読み出し制御が可能である。また、図９を用いて説明したように、垂直制御部１０２ｂは、列方向に連続して配置されるｖ個の画素回路１０に対して同時読み出しを指定することが可能である。また、垂直制御部１０２ｂは、列において（ｖ−１）個おきに配置される複数の画素回路１０のうち１の画素回路１０のみ、読み出しを行うように指定することができる。
【００９１】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、第１の実施形態に係る、各画素回路１０の読み出し配線の共有化についてより具体的に説明するための図である。なお、図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて、黒四角は、垂直制御部１０２ｂにより読み出しを行わない、あるいはオフ状態となるように制御された画素回路１０を示し、白四角は、読み出しを行うように制御された画素回路１０を示している。
【００９２】
図１４Ａに示されるように、垂直制御部１０２ｂは、ある列に連続して配置される、当該列における読み出しを行いたい領域に対応するｖ個の画素回路１０11〜１０1vに対して同時読み出しを指定する。この画素回路１０11〜１０1vは、１つのグループ１２uに含まれている。
【００９３】
例えば、垂直制御部１０２ｂは、各画素回路１０11〜１０1vに対し、それぞれトランジスタ１１０２および１１０３をオフ状態にする信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈを供給すると共に、スイッチ部１１０１をオン状態とする信号ＥＮ＿ＰＲを供給する。また、水平制御部１０２ａは、各画素回路１０11〜１０1vに供給する信号ＥＮ＿Ｆをハイ状態とする。これにより、各画素回路１０11〜１０1vが同時読み出し可能な状態となる。
【００９４】
また、垂直制御部１０２ｂは、当該列に配置される他の画素回路１０に対して、読み出しを行わないよう制御する。例えば、水平制御部１０２ａは、当該他の画素回路１０に対し、例えばトランジスタ１１０２をオン状態にする信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを供給すると共に、スイッチ部１１０１をオフ状態とする信号ＥＮ＿ＰＲを供給する。また、水平制御部１０２ａは、当該他の画素回路１０に供給する信号ＥＮ＿Ｆをロー状態とする。これにより、当該他の画素回路１０の読み出しが行われない状態となる。
【００９５】
図１４Ｂは、図１４Ａに示した列とは異なる列（例えば図１４Ａに示した列に隣接する列）における読み出し指定の例を示す図である。この図１４Ｂの例では、当該異なる列において読み出しを行いたい領域に対応するｖ個の画素回路１０13〜１０22に対して同時読み出しを指定する。この画素回路１０13〜１０22は、２つのグループ１２uとグループ１２u+1とに跨って含まれている。また、水平制御部１０２ａおよび垂直制御部１０２ｂは、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＥＮ＿ＦおよびＥＮ＿ＰＲにより、当該列に配置される他の画素回路１０に対して、読み出しを行わないように制御する。
【００９６】
このような構成により、第１の実施形態の構成では、ｖ個の画素回路１０に対する読み出し配線を用意すればよく、既存技術に対して読み出し配線の本数を削減することが可能となる。また、読み出しを行いたい領域を超えた領域に配置される各画素回路１０が同時に読み出し可能とされないように制御されると共に、１００ｐｓｅｃ単位、あるいは、それ以下の時間で配線遅延のケアが必要な読み出し配線が共有化されている。そのため、配線遅延のケアの対象や、高速動作が必要な後段の回路を削減することが可能である。
【００９７】
さらに、垂直制御部１０２ｂは、信号ＥＮ＿ＰＲにより、読み出しを行いたい領域を超えた領域に配置される各画素回路１０に対する電源電圧Ｖｄｄの供給を停止させている。これにより、反射光が照射されない画素回路１０における電力消費が抑制され、画素アレイ部１００全体の消費電力も削減される。
【００９８】
なお、上述では、画素回路１０を単位として、読み出しを行うか否か（画素回路１０のオン／オフ）を制御しているが、これはこの例に限定されない。例えば、水平制御部１０２ａおよび垂直制御部１０２ｂは、画素回路１０のオン／オフを、ｐ行×ｑ列の、（ｐ×ｑ）個の画素回路１０を含むブロック毎に制御することができる。例えば、図７を用いて説明した、３行×３列の９個の画素回路１０を含むエレメント１１のブロックを単位として、画素回路１０のオン／オフを制御することができる。このブロック単位の制御においては、画素回路１０をブロック単位でオン／オフするための信号線（例えば信号ＥＮ＿Ｆの信号線）とのトレードオフで、オン／オフの制御単位の調整が可能である。
【００９９】
（第１の実施形態に係る読み出し領域指定の具体的な例）
図１５および図１６を用いて、反射光の軌跡５０に応じた読み出し領域の指定について、より具体的に説明する。図１５は、第１の実施形態に係る、各読み出し領域の指定方法の例を示す図である。図１５において、画素アレイ部１００における有効領域６０を基準として、読み出し領域６１を指定する。読み出し領域６１の基点位置６２を読み出し領域６１の例えば左端、および、当該左端における下端の位置とし、基点位置６２を、有効領域６０の左端および下端からの位置により指定する。
【０１００】
また、図１５の例では、読み出し領域６１は、図１５において左側の範囲６８と、右側の範囲６９とに分割されて指定される。分割の基準位置６５は、水平方向には、読み出し領域６１の基点位置６２に対する水平方向のオフセット６３として指定される。また、当該基準位置６５は、垂直方向には、有効領域６０の下端を基準とした高さ６４として指定される。また、範囲６８において垂直方向の高さが変わる位置を、調整間隔６６により指定し、変化する高さを、調整量６７により指定する。これは、範囲６９においても同様である。
【０１０１】
図１５の例では、範囲６８の各パラメータ（各指定値）が、例えば全体制御部１０３が有するレジスタの一つである調整レジスタ＃０に記憶され、範囲６９の各パラメータが、同様に全体制御部１０３が有するレジスタの一つである調整レジスタ＃１に記憶される。範囲６８および６９の各パラメータ（指定値）は、これら調整レジスタ＃０および＃１に予め記憶されていてもよいし、全体制御部１０３に対する外部入力により記憶させてもよい。
【０１０２】
例えば全体制御部１０３は、上述した各指定を行うための各パラメータをレジスタから読み出し、読み出されたパラメータに基づき、例えば信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＥＮ＿ＦおよびＥＮ＿ＰＲを生成する。全体制御部１０３は、生成した信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿Ｆを水平制御部１０２ａに渡す。水平制御部１０２ａは、渡された信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈに基づく信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈを、画素アレイ部１００の所定の列に供給する。また、水平制御部１０２ａは、渡された信号ＥＮ＿Ｆを、画素アレイ部１００の所定の複数列（例えば３列）、および、所定周期毎の所定行に供給する。さらに、全体制御部１０３は、生成した信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＥＮ＿ＰＲを垂直制御部１０２ｂに渡す。垂直制御部１０２ｂは、渡された信号ＥＮ＿ＰＲと、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに基づく信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖとを、画素アレイ部１００の所定の行に供給する。
【０１０３】
図１６は、第１の実施形態に係る、光源の分割を想定して、複数の読み出し領域を指定する例を示す図である。例えば、光源部２（図３参照）を４つのレーザダイオードにて構成し、各レーザダイオードに対応する読み出し領域６１1、６１2、６１3および６１4を指定する。この場合、例えば、左端の読み出し領域６１1の基点位置６２に対して、各読み出し領域６１2、６１3および６１4の基点位置６５1、６５2および６５3を指定する。
【０１０４】
例えば、読み出し領域６１2の基点位置６５1は、基点位置６２に対する水平方向のオフセット６３1と、有効領域６０の下端を基準とした高さ６４1により指定される。同様に、読み出し領域６１3および６１4の各基点位置６５2および６５3は、それぞれ、基点位置６２に対する水平方向のオフセット６３2および６３3と、有効領域６０の下端を基準とした高さ６４2および６４3により指定される。
【０１０５】
また、図１６では省略されているが、図１５と同様に、各読み出し領域６１1〜６１4において、垂直方向の高さが変わる位置を調整間隔６６により指定し、変化する高さを、調整量６７により指定する。指定された各指定値は、読み出し領域を指定するためのパラメータとして、調整レジスタに記憶される。
【０１０６】
例えば全体制御部１０３は、図１５での説明と同様に、上述した各指定を行うパラメータを調整レジスタから読み出し、読み出した各パラメータに基づき各信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＥＮ＿ＦおよびＥＮ＿ＰＲを生成する。全体制御部１０３は、生成した信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿Ｆを水平制御部１０２ａに渡し、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶＥＮ＿ＰＲを垂直制御部１０２ｂに渡す。
【０１０７】
（第１の実施形態に適用可能なキャリブレーション処理）
次に、第１の実施形態に係る、読み出し領域のキャリブレーション処理について説明する。上述したように、画素アレイ部１００に照射される反射光の軌跡５０の歪やズレが装置特有のものである場合、この軌跡５０を予め取得することができる。取得した軌跡５０の情報に基づき図１５および図１６で説明した各パラメータを求め、全体制御部１０３が有する調整レジスタに記憶させる。
【０１０８】
図１７は、第１の実施形態に係る読み出し領域のキャリブレーション処理を示す一例のフローチャートである。例えば、測距装置１（図４参照）に対して一定の距離に対象物を設置する（ステップＳ１００）。対象物は、例えば白い紙や板など、反射率および均一性が高いものが好ましい。
【０１０９】
次に、ステップＳ１０１で、出力を用いる画素回路１０を選択する。画素回路１０は、１つのみを指定してもよいし、計測値を加算する例えば画素５３1よりも狭い範囲に含まれる複数の画素回路１０を選択してもよい。ここでは、１つの画素回路１０を選択するものとして説明を行う。
【０１１０】
図１８は、第１の実施形態に係る読み出し領域のキャリブレーション処理を説明するための模式図である。図１８において、ステップＳ１０１において画素回路１０objが選択されたものとする。次のステップＳ１０２で、測距装置１は、例えば全体制御部１０３の制御により光源部２を発光させ、当該画素回路１０objにおいて露光を開始する。次のステップＳ１０３で、測距装置１において測距処理部１０１は、画素回路１０objから出力された信号Ｖｐｌｓに基づき受光タイミングを計測し、計測値を記憶する。
【０１１１】
なお、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理を複数回繰り返して実行して、所定位置での画素回路１０objの出力に基づきヒストグラムを生成してもよい。
【０１１２】
次のステップＳ１０４で、全体制御部１０３は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理が所定領域分終了したか否かを判定する。例えば、全体制御部１０３は、画素アレイ部１００内あるいは有効領域６０内の全ての画素回路１０について処理が終了した場合に、所定領域分の処理が終了したと判定する。これに限らず、画素５３1に含まれる全ての画素回路１０について処理が終了した場合に、所定領域分の処理が終了したと判定してもよいし、さらに別の領域を設定し、設定された領域内で処理が終了したか否かを判定してもよい。
【０１１３】
全体制御部１０３は、所定領域分の処理が終了していないと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０５に移行させる。ステップＳ１０５で、全体制御部１０３は、次に出力を用いる画素回路１０を指定するための、ずらし量および方向を設定する。例えば、全体制御部１０３は、画素回路１０objの位置に対して、矢印８２で示される垂直方向、または、矢印８３で示される水平方向に、１画素回路１０分、ずらした位置を設定する。全体制御部１０３は、処理をステップＳ１０１に戻し、ステップＳ１０５で設定された位置の画素回路１０を新たに出力を用いる画素回路１０objとして指定し、ステップＳ１０２以降の処理を実行し、計測値を蓄積する。
【０１１４】
ステップＳ１０４で、全体制御部１０３は、所定領域分の処理が終了したと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０６に移行させる。ステップＳ１０６で、全体制御部１０３は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の処理による出力結果、すなわち、ステップＳ１０３で蓄積された計測値を解析する。次のステップＳ１０７で、全体制御部１０３は、ステップＳ１０６の解析結果に基づき、読み出し領域を決定する。例えば、全体制御部１０３は、各位置での画素回路１０objにおける反応頻度に基づき、その位置が読み出し領域に含める位置として適切か否かを判定する。
【０１１５】
全体制御部１０３は、ステップＳ１０７で決定された読み出し領域を示す各パラメータを、レジスタに記憶させる。これにより、例えば読み出し領域５１ｂ1が設定される。
【０１１６】
この図１７のフローチャートによる処理は、当該測距装置１を含む電子機器６を利用するユーザが、測距装置１による測距機能を利用する際に実行し、読み出し領域の補正に用いることができる。これに限らず、当該測距装置１を含む電子機器６の出荷時などに、メーカにおいて当該フローチャートにより処理を実行し、読み出し領域を決定してもよい。さらに、図１７のフローチャートの処理に依らず、当該測距装置１を含む電子機器６の組立工程などにおいて光源部２の取り付け位置などに応じて、光源部２からの光の反射光が画素アレイ部１００に受光される際の軌跡５０を推測し、推測結果に基づき、読み出し領域を示す各パラメータを生成しレジスタに記憶させてもよい。
【０１１７】
［第２の実施形態］
次に、本開示の第２の実施形態として、本開示の第１の実施形態の適用例について説明する。図１９は、第２の実施形態による、上述の第１の実施形態に係る測距装置１を使用する使用例を示す図である。
【０１１８】
上述した測距装置１は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０１１９】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置。
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置。
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、ＴＶや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置。
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置。
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置。
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置。
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置。
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置。
【０１２０】
［本開示に係る技術のさらなる適用例］
（移動体への適用例）
本開示に係る技術は、さらに、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボットといった各種の移動体に搭載される装置に対して適用されてもよい。
【０１２１】
図２０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１２２】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、および統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、および車載ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）１２０５３が図示されている。
【０１２３】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、および、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１２４】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１２５】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット１２０３０は、例えば、受信した画像に対して画像処理を施し、画像処理の結果に基づき物体検出処理や距離検出処理を行う。
【０１２６】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１２７】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１２８】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ(Advanced  Driver  Assistance  System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１２９】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１３０】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１３１】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声および画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２およびインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイおよびヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１３２】
図２１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。図２１では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５を有する。
【０１３３】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドアおよび車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１および車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１および１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１３４】
なお、図２１には、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２および１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２および１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１３５】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０１３６】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１〜１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１３７】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１３８】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１３９】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上述した本開示の第１の実施形態に係る測距装置１を撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、走行する車両からの測距を行う測距装置１を、より小規模な構成で提供可能である。
【０１４０】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０１４１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、
前記複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、
を備え、
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、前記複数の受光素子のうち、２以上の受光素子に接続される
受光装置。
（２）
前記複数の受光素子を前記配列の行毎に制御する行制御信号を伝送する複数の行制御信号線と、
前記複数の受光素子を前記配列の列毎に制御する列制御信号を伝送する複数の列制御信号線と、
をさらに備え、
前記複数の行制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の行それぞれに対する前記行制御信号を伝送し、
前記複数の列制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の列それぞれに対する前記列制御信号を伝送する
前記（１）に記載の受光装置。
（３）
前記列制御信号および前記行制御信号のうち少なくとも一方は、前記受光素子に対する電源の供給を制御する電源制御信号を含む
前記（２）に記載の受光装置。
（４）
前記複数の受光素子を、２以上の受光素子を含む組毎に制御する組制御信号を伝送する複数の組制御信号線をさらに備え、
前記複数の組制御信号線は、
それぞれ、２以上の前記組それぞれに対する前記組制御信号を伝送する
前記（１）乃至（３）の何れかに記載の受光装置。
（５）
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、ＯＲ回路を介して前記２以上の受光素子が接続される
前記（１）に記載の受光装置。
（６）
前記ＯＲ回路は、第１のＯＲ回路と第２のＯＲ回路とを含み、
前記第１のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第１の受光素子が接続され、
該第１のＯＲ回路の第２の入力端には、前記２以上の受光素子のうち前記第２のＯＲ回路の出力端が接続され、
該第２のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第２の受光素子が接続される
前記（５）に記載の受光装置。
（７）
前記受光部は、
前記複数の読み出し線が前記配列の行または列のうち所定の方向に沿ってそれぞれ設けられ、
前記２以上の受光素子は、
前記配列の前記所定の方向に沿って（ｖ−１）個（ｖは２以上の整数）おきに前記読み出し線に接続される
前記（１）乃至（６）の何れかに記載の受光装置。
（８）
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定する指定部をさらに備え、
前記指定部は、
前記２以上の受光素子の前記読み出しを異なるタイミングで指定する
前記（１）乃至（７）の何れかに記載の受光装置。
（９）
前記指定部は、
前記複数の受光素子のうち前記２以上の受光素子が接続される方向に沿って連続して配置されるｖ個の受光素子の前記読み出しを同じタイミングで指定する
前記（８）に記載の受光装置。
（１０）
前記指定部は、
前記読み出しを、前記受光部が含む前記複数の受光素子のうち、前記配列内の矩形領域に含まれる複数の受光素子に対して指定する
前記（８）または（９）に記載の受光装置。
（１１）
前記受光部は、
光源から射出された光が対象物により反射された反射光を含む光を受光し、
前記指定部は、
予め取得された、前記反射光が前記受光部に照射されると推測される領域に応じて、前記複数の受光素子のうち前記信号の読み出しを行う受光素子を指定する
前記（８）乃至（１０）の何れかに記載の受光装置。
（１２）
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定するためのパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記指定部は、
前記記憶部に記憶される前記パラメータに基づき前記読み出しを行う受光素子を指定する
前記（８）乃至（１１）の何れかに記載の受光装置。
（１３）
前記記憶部は、
外部入力に応じて前記パラメータの記憶を行う
前記（１２）に記載の受光装置。
（１４）
行列状の配列で配置される複数の受光素子を含む受光部と、
前記複数の受光素子から読み出しを行った各信号を伝送する複数の読み出し線と、
光源が発光した発光タイミングから、前記複数の受光素子が受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
前記計測値のヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、前記複数の受光素子のうち、２以上の受光素子が接続される
測距装置。
（１５）
前記複数の受光素子を前記配列の行毎に制御する行制御信号を伝送する複数の行制御信号線と、
前記複数の受光素子を前記配列の列毎に制御する列制御信号を伝送する複数の列制御信号線と、
をさらに備え、
前記複数の行制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の行それぞれに対する前記行制御信号を伝送し、
前記複数の列制御信号線は、
それぞれ、前記配列の複数の列それぞれに対する前記列制御信号を伝送する
前記（１４）に記載の測距装置。
（１６）
前記列制御信号および前記行制御信号のうち少なくとも一方は、前記受光素子に対する電源の供給を制御する電源制御信号を含む
前記（１５）に記載の測距装置。
（１７）
前記複数の受光素子を、２以上の受光素子を含む組毎に制御する組制御信号を伝送する複数の組制御信号線をさらに備え、
前記複数の組制御信号線は、
それぞれ、２以上の前記組それぞれに対する前記組制御信号を伝送する
前記（１４）乃至（１６）の何れかに記載の測距装置。
（１８）
前記複数の読み出し線は、
それぞれ、ＯＲ回路を介して前記２以上の受光素子が接続される
前記（１４）乃至（１７）の何れかに記載の測距装置。
（１９）
前記ＯＲ回路は、第１のＯＲ回路と第２のＯＲ回路とを含み、
前記第１のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第１の受光素子が接続され、
該第１のＯＲ回路の第２の入力端には、前記２以上の受光素子のうち前記第２のＯＲ回路の出力端が接続され、
該第２のＯＲ回路の第１の入力端には、前記２以上の受光素子のうち第２の受光素子が接続される
前記（１８）に記載の測距装置。
（２０）
前記受光部は、
前記複数の読み出し線が前記配列の行または列のうち所定の方向に沿ってそれぞれ設けられ、
前記２以上の受光素子は、
前記配列の前記所定の方向に沿って（ｖ−１）個（ｖは２以上の整数）おきに前記読み出し線に接続される
前記（１４）乃至（１９）の何れかに記載の測距装置。
（２１）
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定する指定部をさらに備え、
前記指定部は、
前記２以上の受光素子の前記読み出しを異なるタイミングで指定する
前記（１４）に記載の測距装置。
（２２）
前記指定部は、
前記複数の受光素子のうち前記２以上の受光素子が接続される方向に沿って連続して配置されるｖ個の受光素子の前記読み出しを同じタイミングで指定する
前記（２１）に記載の測距装置。
（２３）
前記指定部は、
前記読み出しを、前記受光部が含む前記複数の受光素子のうち、前記配列内の矩形領域に含まれる複数の受光素子に対して指定する
前記（２１）または（２２）に記載の測距装置。
（２４）
前記受光部は、
光源から射出された光が対象物により反射された反射光を含む光を受光し、
前記指定部は、
予め取得された、前記反射光が前記受光部に照射されると推測される領域に応じて、前記複数の受光素子のうち前記信号の読み出しを行う受光素子を指定する
前記（２１）乃至（２３）の何れかに記載の測距装置。
（２５）
前記複数の受光素子のうち前記読み出しを行う受光素子を指定するためのパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記指定部は、
前記記憶部に記憶される前記パラメータに基づき前記読み出しを行う受光素子を指定する
前記（２１）乃至（２４）の何れかに記載の測距装置。
（２６）
前記記憶部は、
外部入力に応じて前記パラメータの記憶を行う
前記（２５）に記載の測距装置。
【符号の説明】
【０１４２】
１  測距装置
２  光源部
３  記憶部
４  制御部
６  電子機器
１０，１０11，１０13，１０1v，１０21，１０22，１０2v，１０31，１０3v，１０obj  画素回路
１１  エレメント
４１11，４１1v，４１21，４１2v，４１31，４１3v  ＯＲ回路
５０  軌跡
５１ａ，５１ｂ1，５１ｂ2，５１ｂ3，５１ｂ4，５１ｂ5，５１ｂ6，５１ｂ7，５１ｂ8，６１，６１1，６１2，６１3，６１4  読み出し領域
５５ａ，５５ｂ  オフセット
５６ａ，５６ｂ  ピーク
６０  有効領域
１００  画素アレイ部
１０２  画素制御部
１０２ａ  水平制御部
１０２ｂ  垂直制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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