(57)【要約】【課題】測距動作における計測精度を高めることができる光モジュールを得る。【解決手段】本開示の光モジュールは、光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いている発光部と、第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が第１の方向を向いている受光部と、発光部から射出された光の一部を第１の受光画素に向かって導く導光部材と、受光部の第１の方向に配置されたカバー部材とを備える。受光部またはカバー部材は、第１の受光画素および第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、第１の受光画素を基準として、第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁とを有する。【選択図】図３
2020153700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いている発光部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が前記第１の方向を向いている受光部と、
前記発光部から射出された光の一部を前記第１の受光画素に向かって導く導光部材と、
前記受光部の前記第１の方向に配置されたカバー部材と
を備え、
前記受光部または前記カバー部材は、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、
前記第１の受光画素を基準として、前記第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁と
を有する
光モジュール。
【請求項２】
前記第１の遮光壁の前記第１の方向の端部は、前記第２の遮光壁の前記第１の方向の端部よりも前記第１の方向に位置する
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記受光部は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有し、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素は、半導体基板に形成された受光素子をそれぞれ有し、
前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁は、前記半導体基板に設けられた
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第１の受光画素は、さらに、前記第１の受光画素の前記受光素子と前記カバー部材との間に設けられ、前記第１の受光画素の前記受光素子の位置から前記第２の方向にずれた位置に配置された第１のレンズを有する
請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素をさらに有し、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記第３の受光画素は、前記半導体基板に形成された受光素子を有し、
前記受光部は、前記半導体基板における、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁をさらに有する
請求項３に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記受光部は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有し、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素は、半導体基板に形成された受光素子をそれぞれ有し、
前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁は、前記半導体基板の上の絶縁膜に設けられた
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素を含み、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記第３の受光画素は、前記半導体基板に形成された受光素子を有し、
前記受光部は、前記絶縁膜において、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁をさらに有する
請求項６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記カバー部材は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有する
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素を含み、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記カバー部材は、さらに、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁を有する
請求項８に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記受光部は、さらに、
前記第１の受光画素と前記カバー部材との間に設けられた第１のレンズと、
前記第２の受光画素と前記カバー部材との間に設けられた第２のレンズと
を有する
請求項８に記載の光モジュール。
【請求項１１】
光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いている発光部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が前記第１の方向を向いている受光部と、
前記発光部から射出された光の一部を前記第１の受光画素に向かって導く導光部材と、
前記受光部の前記第１の方向に配置されたカバー部材と、
前記第１の受光画素の検出結果および前記第２の受光画素の検出結果に基づいて、前記第１の方向における計測対象物までの距離を計測可能な処理部と
を備え、
前記受光部または前記カバー部材は、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、
前記第１の受光画素を基準として、前記第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁と
を有する
測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、計測対象物までの距離を計測する際に用いられる光モジュール、および計測対象物までの距離を計測する測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計測対象物までの距離を計測する際、しばしば、ＴＯＦ（Time Of Flight）法が用いられる。このＴＯＦ法では、光を射出するとともに、計測対象物により反射された反射光を検出する。そして、ＴＯＦ法では、光を射出したタイミングおよび反射光を検出したタイミングの間の時間差を計測することにより、計測対象物までの距離を計測する。例えば、特許文献１，２には、計測対象物により反射された反射光を検出する受光素子とは別に、モジュールの内部で反射された反射光を検出する受光素子を設ける技術が開示されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１３６０９９号
【特許文献２】国際公開第２０１５／１３６１００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測距装置では、計測された距離の精度が高いことが望まれており、さらなる計測精度の向上が期待されている。
【０００５】
測距動作における計測精度を高めることができる光モジュールおよび測距装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施の形態における光モジュールは、発光部と、受光部と、導光部材と、カバー部材とを備えている。発光部は、光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いているものである。受光部は、第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が第１の方向を向いているものである。導光部材は、発光部から射出された光の一部を第１の受光素子に向かって導くものである。カバー部材は、受光部の第１の方向に配置されたものである。受光部またはカバー部材は、第１の受光画素および第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、第１の受光画素を基準として、第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁とを有するものである。
【０００７】
本開示の一実施の形態における測距装置は、発光部と、受光部と、導光部材と、カバー部材と、処理部とを備えている。発光部は、光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いているものである。受光部は、第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が第１の方向を向いているものである。導光部材は、発光部から射出された光の一部を第１の受光素子に向かって導くものである。カバー部材は、受光部の第１の方向に配置されたものである。処理部は、第１の受光画素の検出結果および第２の受光画素の検出結果に基づいて、第１の方向における計測対象物までの距離を計測可能なものである。受光部またはカバー部材は、第１の受光画素および第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、第１の受光画素を基準として、第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁とを有するものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態における光モジュールおよび測距装置では、発光部の発光面から光が射出され、その光の一部が導光部材により第１の受光素子に向かって導かれ、導かれた光が第１の受光画素により検出される。また、光が第２の受光画素により検出される。受光部またはカバー部材には、第１の受光画素および第２の受光画素の境界に対応する位置に第１の遮光壁が設けられ、第１の受光素子を基準として、第１の受光画素を基準として、第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施の形態に係る測距装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した発光部および受光部の一構成例を表す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る受光部の概略断面構造を表す断面図である。
【図４】図１に示した測距装置の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図５】図３に示した受光部の一動作例を表す説明図である。
【図６】変形例に係る測距装置の一構成例を表すブロック図である。
【図７】他の変形例に係る受光部の一構成例を表す説明図である。
【図８】他の変形例に係る測距装置の一特性例を表す説明図である。
【図９】他の変形例に係る測距装置の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１０】他の変形例に係る測距装置の一特性例を表す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る受光部の概略断面構造を表す断面図である。
【図１２】図１１に示した受光部の一動作例を表す説明図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る受光部の概略断面構造を表す断面図である。
【図１４】図１３に示した受光部の一動作例を表す説明図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る受光部の概略断面構造を表す断面図である。
【図１６】図１５に示した受光部の一動作例を表す説明図である。
【図１７】第５の実施の形態に係る受光部の概略断面構造を表す断面図である。
【図１８】図１５に示した受光部の一動作例を表す説明図である。
【図１９】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
６．移動体への応用例
【００１１】
＜１．第１の実施の形態＞
［構成例］
図１は、一実施の形態に係る測距装置（測距装置１）の一構成例を表すものである。測距装置１は、計測対象物１００に向かって光Ｌ１を射出するとともに、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出し、その検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、計測対象物１００までの距離を計測するように構成される。測距装置１は、ダイレクト方式により計測対象物１００までの距離を計測するように構成される。測距装置１は、発光部１１と、反射体１２と、受光部１３と、処理部１５とを備えている。発光部１１、反射体１２、および受光部１３は、光モジュールＭを構成する。
【００１２】
発光部１１は、処理部１５からの指示に基づいて、発光面Ｓ０からパルス光である光Ｌ０を射出するように構成される。発光部１１は、例えば赤外光を射出する光源を有する。この光源は、レーザ光源やＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを用いて構成される。
【００１３】
反射体１２は、発光部１１から射出された光Ｌ０の一部を透過するとともに、光Ｌ０の一部を反射するように構成される。反射体１２は、例えば、ハーフミラーを用いて構成される。反射体１２を透過した光（光Ｌ１）は、計測対象物１００に向かって進行し、計測対象物１００により反射される。また、反射体１２により反射された光（光Ｌ１Ｒ）は、受光部１３に向かって進行する。
【００１４】
受光部１３は、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。
【００１５】
図２は、発光部１１および受光部１３の一構成例を表すものである。この例では、発光部１１および受光部１３は、ＸＹ面に配置され、Ｘ方向に並設される。発光部１１の発光面Ｓ０および受光部１３の受光面Ｓ２は、Ｚ方向を向くように配置される。
【００１６】
受光部１３は、画素アレイＡを有している。画素アレイＡは、マトリクス状に配置された複数の画素Ｐを有している。画素Ｐは、受光素子ＰＤを含んで構成される。受光素子ＰＤは、例えばアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ；Avalanche Photodiode）や、シングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ；Single Photon Avalanche Diode）などのフォトダイオードを用いることができる。
【００１７】
画素アレイＡは、２つの領域Ａ１，Ａ２に区分される。領域Ａ１は、２つの領域Ａ１，Ａ２のうちの、発光部１１に近い領域である。この例では、領域Ａ１には、１列分の画素Ｐが設けられている。領域Ａ１における画素Ｐは、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。領域Ａ２における画素Ｐは、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するようになっている。
【００１８】
なお、この例では、受光部１３に複数の画素Ｐを設けたが、さらに、例えば、これらの領域Ａ１，Ａ２の外側に、光が入射しないように遮光された遮光画素を設けてもよい。このような遮光画素を設けることにより、測距装置１では、例えば受光素子ＰＤに流れるいわゆる暗電流を測定することができるようになっている。
【００１９】
図３は、図２に示した受光部１３のIII−III矢視方向の概略断面構造を表すものである。測距装置１は、カバー部材１４を備えている。カバー部材１４は、受光部１３を、埃や外部雰囲気から保護するように構成される。カバー部材１４は、図示しない保持部により保持されることにより、受光部１３の受光面Ｓ２と離間して配置される。カバー部材１４は、透過性を有する材料を用いて構成される。具体的には、カバー部材１４は、ガラスやプラスチックを用いて構成される。
【００２０】
受光部１３は、半導体基板１３Ａと、酸化膜１３Ｂとを有している。
【００２１】
半導体基板１３Ａは、複数の受光素子ＰＤと、遮光壁Ｗ１，Ｗ２とを有している。複数の受光素子ＰＤは、受光素子ＰＤ１，ＰＤ２を含む。受光素子ＰＤ１，ＰＤ２は、Ｘ方向に隣り合うように配置される。受光素子ＰＤ１は、領域Ａ１における画素Ｐ１の受光素子ＰＤであり、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。受光素子ＰＤ２は、領域Ａ２における、画素Ｐ１に隣り合う画素Ｐ２の受光素子ＰＤであり、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出する。遮光壁Ｗ１，Ｗ２は、Ｚ方向に立設し、光を遮るとともに光を反射するように構成される。遮光壁Ｗ１は、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられる。遮光壁Ｗ１は、この例では、図２において、領域Ａ１および領域Ａ２の境界に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐにわたって形成される。遮光壁Ｗ２は、ＸＹ面において、画素Ｐ１を基準として、遮光壁Ｗ１が設けられた側とは反対側に設けられる。遮光壁Ｗ２は、この例では、図２において、領域Ａ１の左辺に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐにわたって形成される。遮光壁Ｗ１は、遮光壁Ｗ２よりも高く形成される。遮光壁Ｗ１は、この例では半導体基板１３Ａの裏面から表面までの高さを有し、半導体基板１３Ａを貫通している。遮光壁Ｗ２は、半導体基板１３Ａの裏面から基板内のある位置までの高さを有する。すなわち、遮光壁Ｗ１，Ｗ２は、遮光壁Ｗ１のＺ方向における端部（図３における上端部）が、遮光壁Ｗ２のＺ方向における端部（上端部）よりもカバー部材１４に近くなるように構成される。遮光壁Ｗ１，Ｗ２は、例えば、半導体基板１３Ａにトレンチを形成し、その後にタングステンなどの金属を蒸着することにより形成することができる。なお、これに限定されるものではなく、例えば、半導体基板１３Ａとトレンチとの界面において光が全反射できる様々な構成を用いることができる。例えば、金属がなくても界面の両側における屈折率が全反射条件を満たす場合には、金属を蒸着しなくてもよい。
【００２２】
酸化膜１３Ｂは、半導体基板１３Ａの表面に形成された酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の膜である。酸化膜１３Ｂは、複数のレンズＯＣＬを有している。レンズＯＣＬは、入射した光を集光するように構成される。複数のレンズＯＣＬは、受光部１３の領域Ａ２における受光素子ＰＤにそれぞれ対応するように設けられる。領域Ａ２において、受光素子ＰＤの位置と、その受光素子ＰＤに対応するレンズＯＣＬの位置は、領域Ａ２を囲む辺（外周辺）に近いほど互いにずれている。例えば、図３に示したように、受光素子ＰＤ２に対応するレンズＯＣＬの位置は、受光素子ＰＤ２の位置よりも領域Ａ２の中心に向かってずれている。また、受光素子ＰＤ２よりも領域Ａ２の中心に近い受光素子ＰＤ（例えば受光素子ＰＤ３）とその受光素子ＰＤ３に対応するレンズＯＣＬとの位置のずれ量は、受光素子ＰＤ２とその受光素子ＰＤ２に対応するレンズＯＣＬとの位置のずれ量よりも小さくなっている。このようにレンズＯＣＬの位置を受光素子ＰＤの位置からずらすことにより、焦点を経由して斜めに入射する光を適切に受光素子ＰＤに導くことができる。測距装置１は、このようにして、ＣＲＡ（Chief Ray Angle）補正を行うようになっている。
【００２３】
処理部１５（図１）は、発光部１１が光Ｌ０を射出するように制御するとともに、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測するように構成される。具体的には、処理部１５は、例えば領域Ａ１における画素Ｐが光Ｌ１Ｒを受光したタイミングから、領域Ａ２における画素Ｐが光Ｌ２を受光したタイミングまでの時間を計測することにより、領域Ａ２における画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測するようになっている。
【００２４】
測距装置１において、発光部１１から射出した光が計測対象物１００により反射され、反射された光が受光部１３により検出されるまでの光学経路上には、光拡散部材、バンドパスフィルタなどの光学フィルタ、レンズ、あるいはその他の光学部材を必要に応じて適宜設けてもよい。同様に、発光部１１から射出した光が反射体１２により反射され、反射された光が受光部１３により検出されるまでの光学経路上には、光拡散部材、バンドパスフィルタなどの光学フィルタ、レンズ、あるいはその他の光学部材を必要に応じて適宜設けてもよい。
【００２５】
ここで、反射体１２は、本開示における「導光部材」の一具体例に対応する。画素Ｐ１は、本開示における「第１の受光画素」の一具体例に対応する。画素Ｐ２は、本開示における「第２の受光画素」の一具体例に対応する。遮光壁Ｗ１は、本開示における「第１の遮光壁」の一具体例に対応する。遮光壁Ｗ２は、本開示における「第２の遮光壁」の一具体例に対応する。
【００２６】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の測距装置１の動作および作用について説明する。
【００２７】
（全体動作概要）
まず、図１を参照して、測距装置１の全体動作概要を説明する。発光部１１は、処理部１５からの指示に基づいて光Ｌ０を射出する。反射体１２は、発光部１１から射出された光Ｌ０の一部を透過するとともに、一部を反射する。反射体１２を透過した光Ｌ１は、計測対象物１００に向かって進行し、計測対象物１００により反射される。また、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、受光部１３の領域Ａ１における各画素Ｐに向かって進行する。計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐに向かって進行する。受光部１３の領域Ａ１における各画素Ｐは光Ｌ１Ｒを検出し、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐは光Ｌ２を検出する。処理部１５は、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測する。
【００２８】
（詳細動作）
図４は、測距装置１における測距動作の一例を表すものである。測距装置１は、いわゆるダイレクト方式により、計測対象物１００までの距離を計測する。図４（Ａ）は、発光部１１から射出された光Ｌ０の波形を示し、図４（Ｂ）は、受光部１３が検出する光Ｌ２の波形を示す。
【００２９】
測距動作では、発光部１１は、処理部１５からの指示に基づいてパルス波形を有する光Ｌ０を射出する（図４（Ａ））。この光Ｌ０は反射体１２に入射し、この反射体１２を透過した光Ｌ１が、計測対象物１００に向かって進行する。そして、この光Ｌ１が計測対象物１００により反射され、反射された光Ｌ２は、受光部１３に向かって進行する。そして、この受光部１３の領域Ａ２における画素Ｐが、この光Ｌ２を検出する（図４（Ｂ））。受光部１３により検出された光Ｌ２は、図４（Ａ）に示した光Ｌ０の波形を、遅延時間ＤＬだけ遅延した波形を有する。この遅延時間ＤＬは、光が、発光部１１、反射体１２、計測対象物１００、受光部１３の順に進行する時間であり、光の飛行時間に対応する。この光の飛行時間は、測距装置１と計測対象物１００との間の距離に対応している。
【００３０】
一方、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、受光部１３に向かって進行する。受光部１３の領域Ａ１における画素Ｐは、この光Ｌ１Ｒを検出する（図４（Ｂ））。領域Ａ１における画素Ｐにより検出された光Ｌ１Ｒの波形は、例えば、図４（Ａ）に示した光Ｌ０の波形とほぼ同様である。処理部１５は、領域Ａ１における画素Ｐが光Ｌ１Ｒを受光したタイミングから領域Ａ２における画素Ｐが光Ｌ２を受光したタイミングまでの時間を計測する。これにより、測距装置１では、発光部１１、受光部１３、および処理部１５における回路遅延の影響を取り除くことができ、光の飛行時間をより正確に計測することができる。このようにして、測距装置１は、計測対象物１００までの距離を計測することができる。
【００３１】
図５は、受光部１３における光の検出動作の一例を表すものである。この例では、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２が、受光部１３に入射している。なお、図５では、光Ｌ１Ｒおよび光Ｌ２を図示しているが、通常は、光Ｌ１Ｒおよび光Ｌ２は、互いに異なるタイミングで、受光部１３に入射する。
【００３２】
反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、カバー部材１４を介して、受光部１３に入射する。領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）は、この光Ｌ１Ｒを検出する。光Ｌ１Ｒは、遮光壁Ｗ１により反射されるとともに、遮光壁Ｗ２により反射されるので、光Ｌ１Ｒが受光素子ＰＤ１から漏れにくくなるため、受光素子ＰＤ１は、この光Ｌ１Ｒを効果的に検出することができる。また、光Ｌ１Ｒは、遮光壁Ｗ１により遮光されるので、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）には入射しない。これにより、測距装置１では、測距動作において、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤがこの光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【００３３】
一方、計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、カバー部材１４を介して、受光部１３に入射する。受光部１３におけるレンズＯＣＬは、光Ｌ２を集光するとともにＣＲＡ補正を行う。これにより、レンズＯＣＬは、焦点を経由して斜めに入射する光を適切に受光素子ＰＤに導く。そして、受光部１３の領域Ａ２における、そのレンズＯＣＬに対応する受光素子ＰＤ（例えば受光素子ＰＤ２）は、この光Ｌ２を検出する。
【００３４】
計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部１３の領域Ａ２以外に入射する光（光Ｌ２１）を含む。この例では、光Ｌ２１は、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）付近に入射する。このような光Ｌ２１は、図４に示したように、受光部１３に対して斜めに入射する。測距装置１では、遮光壁Ｗ２の高さが低いので、この光Ｌ２１は、図４に示したように、受光素子ＰＤ１の一部を通過するように進行する。すなわち、仮に、遮光壁Ｗ２を遮光壁Ｗ１と同様に高くした場合には、光Ｌ２１は遮光壁Ｗ２で反射されるので、受光素子ＰＤ１がこの光Ｌ２１を検出してしまう。測距装置１では、遮光壁Ｗ２の高さを低くしたので、光Ｌ２１は、図４に示したように、受光素子ＰＤ１の一部を通過する程度ですむので、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤがこの光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置１では、誤って計測を再度開始するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【００３５】
このように、測距装置１では、領域Ａ１における画素Ｐ１および領域Ａ２における画素Ｐ２の境界に対応する位置に遮光壁Ｗ１を設けるとともに、ＸＹ面において、画素Ｐ１を基準として遮光壁Ｗ１が設けられた側とは反対側に遮光壁Ｗ２を設けるようにした。そして、遮光壁Ｗ２の高さを遮光壁Ｗ１の高さよりも低くした。これにより、測距装置１では、画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２が、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるとともに、画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１が、光Ｌ２に含まれる光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置１では、計測精度を高めることができる。
【００３６】
［効果］
以上のように本実施の形態では、領域Ａ１における画素Ｐ１および領域Ａ２における画素Ｐ２の境界に対応する位置に遮光壁Ｗ１を設けるとともに、画素Ｐ１を基準として遮光壁Ｗ１が設けられた側とは反対側に遮光壁Ｗ２を設けるようにした。そして、遮光壁Ｗ２の高さを遮光壁Ｗ１の高さよりも低くした。これにより、計測精度を高めることができる。
【００３７】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、図１に示したように、ハーフミラーを用いて反射体１２Ａを構成したが、これに限定されるものではなく、ミラー、光ファイバ、レンズなどを用いてもよい。図６は、ミラーを用いて反射体を構成した場合の測距装置１Ａの一構成例を表すものである。この測距装置１Ａは、発光部１１Ａと、反射体１２Ａとを備えている。発光部１１Ａは、処理部１５からの指示に基づいて、発光面Ｓ０からパルス光である光Ｌ０を射出するように構成される。発光部１１Ａは、例えば複数の光源を有する。反射体１２Ａは、発光部１１Ａの複数の光源のうちの一部の光源が射出した光Ｌ０を反射するように構成される。反射体１２Ａは、例えばリフレクタを用いて構成される。ここで、反射体１２Ａは、本開示における「導光部材」の一具体例に対応する。反射体１２Ａにより反射された光Ｌ１Ｒは、受光部１３に向かって進行する。発光部１１Ａから射出した光Ｌ０のうち、反射体１２Ａに入射しない光は、光Ｌ１として、計測対象物１００に向かって進行する。
【００３８】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、図２に示したように、領域Ａ１に１列分の画素Ｐを設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、領域Ａ１に、複数列分の画素Ｐを設けてもよい。また、例えば、図７に示す受光部９３のように、領域Ａ１に１列分の画素Ｐよりも少ない画素Ｐを設けてもよい。この例では、領域Ａ１には、３つの画素Ｐが設けられている。領域Ａ１における画素Ｐは、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。領域Ａ２における画素Ｐは、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出する。
【００３９】
［変形例１−３］
上記実施の形態では、処理部１５は、領域Ａ１における画素Ｐが光Ｌ１Ｒを受光したタイミングから領域Ａ２における画素Ｐが光Ｌ２を受光したタイミングまでの時間を計測するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、受光部１３の領域Ａ１における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、あらかじめ補正値テーブルＴＢＬを生成しておき、測距動作において、領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて計測された距離を、この補正値テーブルＴＢＬを用いて較正するようにしてもよい。以下に、本変形例に係る測距装置１Ｃについて詳細に説明する。
【００４０】
測距装置１Ｃは、上記実施の形態の場合（図１）と同様に、処理部１５Ｃを有している。処理部１５Ｃは、発光部１１が光Ｌ０を射出するように制御するとともに、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測するように構成される。この例では、処理部１５Ｃは、発光部１１に光Ｌ０を射出するように指示したタイミングから領域Ａ２における画素Ｐが光Ｌ２を受光したタイミングまでの時間を計測することにより、計測対象物１００までの距離（計測距離ＤＭ）を計測する。そして、処理部１５Ｃは、受光部１３の領域Ａ１における各画素Ｐでの検出結果に基づいてあらかじめ生成された補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を画素Ｐ単位で較正するようになっている。
【００４１】
上記実施の形態の場合（図４）と同様に、処理部１５Ｃは、遅延時間ＤＬに基づいて、計測対象物１００までの距離を計測する。このようにして得られた較正前の距離（計測距離ＤＭ）は、実際の距離（実距離ＤＲ）からずれるおそれがある。このずれは、例えば、発光部１１、受光部１３、処理部１５Ｃにおける回路遅延などに起因する。
【００４２】
図８は、測距装置１による計測距離ＤＭと実距離ＤＲのずれの一例を表すものである。図８において、横軸は実距離ＤＲを示し、縦軸は較正前の距離である計測距離ＤＭを示す。計測距離ＤＭと実距離ＤＲの間にずれがない理想的な場合、実距離ＤＲおよび計測距離ＤＭの関係は、傾きが“ａ１”（ａ１＝１）であり、切片が“０”である直線ＬＮ１で表される。しかしながら、実際には、実距離ＤＲおよび計測距離ＤＭの関係は、しばしば、直線ＬＮ２で示したようになる。この直線ＬＮ２の傾きは“ａ２”であり、切片は“ｂ”である。すなわち、直線ＬＮ２の傾きおよび切片は、直線ＬＮ１の傾きおよび切片と互いに異なっている。
【００４３】
測距装置１Ｃでは、あらかじめ、補正値テーブル生成動作を行うことにより、補正値テーブルＴＢＬを生成する。補正値テーブルＴＢＬは、計測距離ＤＭを実距離ＤＲに変換する補正値についての情報を含んでいる。この補正値テーブル生成動作では、発光部１１は、処理部１５Ｃからの指示に基づいて光Ｌ０を射出し、受光部１３の領域Ａ１における画素Ｐが、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。そして、この検出結果に基づいて、処理部１５Ｃは、補正値テーブルＴＢＬを生成する。測距装置１Ｃは、このような補正値テーブル生成動作を、測距動作を行う期間以外の期間に、いつでも行うことができる。
【００４４】
具体的には、この補正値テーブル生成動作において、処理部１５Ｃは、ある基準タイミングを基準として、発光部１１における光Ｌ０の射出タイミングを様々なタイミングに設定しつつ、受光部１３の領域Ａ１における画素Ｐでの受光タイミングを検出する。光Ｌ０の射出タイミングは、実距離ＤＲを模擬して設定される。すなわち、基準タイミングと射出タイミングとの時間差は、模擬された実距離ＤＲを光が往復する時間である。処理部１５は、受光タイミングと光の速度に基づいて、計測距離ＤＭを得る。そして、処理部１５Ｃは、計測距離ＤＭ、および模擬された実距離ＤＲの差分を算出することにより、補正値を算出する。処理部１５Ｃは、射出タイミングを様々なタイミングに設定しつつ、この補正値を算出し、この補正値を計測距離ＤＭと対応づけることにより、補正値テーブルＴＢＬを生成する。
【００４５】
そして、測距動作では、発光部１１は、処理部１５Ｃからの指示に基づいて光Ｌ０を射出し、受光部１３の領域Ａ２における画素Ｐが、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出する。そして、処理部１５Ｃは、受光部１３の領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測する。そして、処理部１５Ｃは、補正値テーブル生成動作により生成した補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を、その距離に対応する補正値で補正することにより、計測された距離を較正する。このようにして、処理部１５Ｃは、補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を、画素Ｐ単位で較正することができる。
【００４６】
［変形例１−４］
上記実施の形態では、ダイレクト方式により計測対象物１００までの距離を計測するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、インダイレクト方式により計測対象物１００までの距離を計測してもよい。本変形例に係る測距装置１Ｄは、上記実施の形態の場合（図１）と同様に、受光部１３Ｄと、処理部１５Ｄとを有している。
【００４７】
受光部１３Ｄは、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。
【００４８】
処理部１５Ｄは、発光部１１が光Ｌ０を射出するように制御するとともに、受光部１３Ｄの領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測するように構成される。この例では、処理部１５Ｄは、発光部１１に光Ｌ０を射出するように指示したタイミングから領域Ａ２における画素Ｐが光Ｌ２を受光したタイミングまでの時間を計測することにより、計測対象物１００までの距離（計測距離ＤＭ）を計測する。そして、処理部１５Ｄは、受光部１３Ｄの領域Ａ１における各画素Ｐでの検出結果に基づいてあらかじめ生成された補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を画素Ｐ単位で較正するようになっている。
【００４９】
図９は、本変形例に係る測距装置１Ｄにおける測距動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、発光部１１から射出される光Ｌ０の波形を示し、図９（Ｂ）は、受光部１３Ｄが検出する光Ｌ２の波形を示す。
【００５０】
測距動作では、発光部１１は、処理部１５Ｄからの指示に基づいて、デューティ比が５０％であるパルス波形を有する光Ｌ０を射出する（図９（Ａ））。この光Ｌ０は反射体１２に入射し、この反射体１２を透過した光Ｌ１が、計測対象物１００に向かって進行する。そして、この光Ｌ１が計測対象物１００により反射され、反射された光Ｌ２は、受光部１３Ｄに向かって進行する。そして、この受光部１３Ｄの領域Ａ２における画素Ｐが、この光Ｌ２を検出する（図９（Ｂ））。受光部１３Ｄにより検出された光Ｌ２は、図９（Ａ）に示した光Ｌ０の波形を遅延時間ＤＬだけ遅延した波形を有する。処理部１５Ｄは、この遅延時間ＤＬに基づいて、計測対象物１００までの距離を計測し、あらかじめ生成された補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を較正する。
【００５１】
インダイレクト方式では、画素Ｐは、発光部１１が光を出射する期間Ｔ１において、受光素子ＰＤの受光量に応じた信号電荷Ｑ１を蓄積するとともに、発光部１１が光を出射しない期間Ｔ２において、受光素子ＰＤの受光量に応じた信号電荷Ｑ２を蓄積する。そして、処理部１５Ｄは、信号電荷Ｑ１と信号電荷Ｑ２との電荷比を求める。受光素子ＰＤは、期間ＴＡ，ＴＢにおいて光Ｌ２を受光しているので、信号電荷Ｑ１の電荷量は、期間ＴＡの長さに比例し、信号電荷Ｑ２の電荷量は、期間ＴＢの長さに比例する。遅延時間ＤＬが短い場合には、信号電荷Ｑ１が多くなるとともに信号電荷Ｑ２が少なくなり、遅延時間ＤＬが長い場合には、信号電荷Ｑ１が少なくなるとともに信号電荷Ｑ２が多くなる。このように、信号電荷Ｑ１と信号電荷Ｑ２の電荷比は、遅延時間ＤＬに応じて変化する。処理部１５Ｄは、この電荷比を求めることにより、例えば高い精度で遅延時間ＤＬを求めることができる。処理部１５Ｄは、このようにして得られた遅延時間ＤＬに基づいて、計測対象物１００までの距離を計測する。
【００５２】
この場合にも、較正前の距離（計測距離ＤＭ）は、実際の距離（実距離ＤＲ）からずれるおそれがある。このずれは、例えば、発光部１１、受光部１３Ｄ、処理部１５Ｄにおける回路遅延、受光部１３Ｄにおける各画素Ｐの回路構成、光Ｌ０の波形形状などに起因する。
【００５３】
図１０は、測距装置１Ｄによる計測距離ＤＭと実距離ＤＲのずれの一例を表すものである。計測距離ＤＭと実距離ＤＲの間にずれがない理想的な場合、実距離ＤＲおよび計測距離ＤＭの関係は、傾きが“ａ１”（ａ１＝１）であり、切片が“０”である直線ＬＮ１で表される。しかしながら、実際には、実距離ＤＲおよび計測距離ＤＭの関係は、しばしば、曲線ＬＮ３で示したようになる。この曲線ＬＮ３は、うねり成分ｃを有する。この曲線ＬＮ３からうねり成分ｃを除去した直線ＬＮ４の傾きは“ａ２”であり、切片は“ｂ”である。すなわち、直線ＬＮ４の傾きおよび切片は、直線ＬＮ１の傾きおよび切片と互いに異なっている。
【００５４】
測距装置１Ｄでは、変形例１−３に係る測距装置１Ｃと同様に、あらかじめ、補正値テーブル生成動作を行うことにより、補正値テーブルＴＢＬを生成する。そして、測距動作では、発光部１１は、処理部１５Ｄからの指示に基づいて光Ｌ０を射出し、受光部１３Ｄの領域Ａ２における画素Ｐが、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出する。そして、処理部１５Ｄは、受光部１３Ｄの領域Ａ２における各画素Ｐでの検出結果に基づいて、光の飛行時間を計測することにより、画素Ｐ単位で計測対象物１００までの距離を計測する。そして、処理部１５Ｄは、補正値テーブル生成動作により生成した補正値テーブルＴＢＬを用いて、計測された計測対象物１００までの距離を、画素Ｐ単位で較正する。
【００５５】
このように、測距装置１Ｄでは、インダイレクト方式により計測対象物１００までの距離を計測するようにしたので、例えば高い精度で、計測対象物１００までの距離を計測することができる。
【００５６】
［その他の変形例］
また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。
【００５７】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係る測距装置２について説明する。本実施の形態は、受光部の半導体基板に、より多くの遮光壁Ｗを設けたものである。なお、上記第１の実施の形態に係る測距装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５８】
図１に示したように、測距装置２は、受光部２３を備えている。受光部２３は、上記第１の実施の形態に係る受光部１３と同様に、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。
【００５９】
図１１は、受光部２３の概略断面構造を表すものである。受光部２３は、酸化膜２３Ｂと、半導体基板２３Ａとを有している。
【００６０】
酸化膜２３Ｂは、上記第１の実施の形態に係る酸化膜１３Ｂ（図３）から、複数のレンズＯＣＬを省いたものである。
【００６１】
半導体基板２３Ａは、複数の受光素子ＰＤと、複数の遮光壁Ｗとを有している。複数の受光素子ＰＤは、受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４を含む。受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４は、Ｘ方向においてこの順に配置される。受光素子ＰＤ１は、領域Ａ１に設けられた画素Ｐ１の受光素子ＰＤであり、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。受光素子ＰＤ２〜ＰＤ４は、領域Ａ２に設けられた画素Ｐ２〜Ｐ４の受光素子ＰＤであり、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出する。複数の遮光壁Ｗは、領域Ａ１の左辺、領域Ａ２の外周辺、領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に設けられる。複数の遮光壁Ｗは、遮光壁Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を含む。遮光壁Ｗ１は、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられる。遮光壁Ｗ２は、ＸＹ面において、画素Ｐ１を基準として、遮光壁Ｗ１が設けられた側とは反対側に設けられる。遮光壁Ｗ３は、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に設けられる。遮光壁Ｗ４は、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に設けられる。領域Ａ２において、遮光壁Ｗは、領域Ａ２の中心に近づくほど低くなるように構成される。具体的に、遮光壁Ｗ３の高さは、遮光壁Ｗ１の高さよりも低く、遮光壁Ｗ４の高さは、遮光壁Ｗ３の高さよりも低い。この例では、Ｘ方向について説明したが、Ｙ方向においても同様である。このように、測距装置２では、領域Ａ２において、ＸＹ面内の場所に応じて高さが異なる遮光壁Ｗを設け、選択的に光Ｌ２を入射させることにより、ＣＲＡ補正を行う。すなわち、上記第１の実施の形態に係る測距装置１では、レンズＯＣＬを用いてＣＲＡ補正を行うようにしたが、本実施の形態に係る測距装置２では、遮光壁Ｗを用いてＣＲＡ補正を行うようにしている。
【００６２】
ここで、画素Ｐ３は、本開示における「第３の受光画素」の一具体例に対応する。遮光壁Ｗ３は、本開示における「第３の遮光壁」の一具体例に対応する。
【００６３】
図１２は、受光部２３における光の検出動作の一例を表すものである。
【００６４】
反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、カバー部材１４を介して、受光部２３に入射する。領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）は、この光Ｌ１Ｒを検出する。上記第１の実施の形態の場合と同様に、光Ｌ１Ｒは、遮光壁Ｗ１により反射されるとともに、遮光壁Ｗ２により反射されるので、光Ｌ１Ｒが受光素子ＰＤ１から漏れにくくなるため、受光素子ＰＤ１は、この光Ｌ１Ｒを効果的に検出することができる。また、光Ｌ１Ｒは、遮光壁Ｗ１により遮光されるので、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）には入射しない。これにより、測距装置２では、測距動作において、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤがこの光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【００６５】
一方、計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、カバー部材１４を介して、受光部２３に入射する。受光部２３の領域Ａ２において、各画素Ｐの境界に対応する位置に設けられた遮光壁Ｗは、ＣＲＡ補正を行う。そして、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）は、この光Ｌ２を検出する。これにより、受光素子ＰＤ２は、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置２では、計測精度を高めることができる。
【００６６】
計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部２３の領域Ａ２以外に入射する光（光Ｌ２１）を含む。この例では、光Ｌ２１は、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）付近に入射する。測距装置２では、遮光壁Ｗ２の高さを低くしたので、光Ｌ２１は、受光素子ＰＤ１の一部を通過する程度ですむので、受光素子ＰＤ１がこの光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置２では、計測精度を高めることができる。
【００６７】
このように、測距装置２では、領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に遮光壁Ｗを設けるとともに、その遮光壁Ｗの高さがＸＹ面内の場所に応じて異なるようにした。具体的には、例えば、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁Ｗ３の高さを、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられた遮光壁Ｗ１の高さよりも低くした。また、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に対応する位置に設けられた遮光壁Ｗ４の高さを、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁Ｗ３の高さよりも低くした。これにより、受光素子ＰＤは、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置２では、計測精度を高めることができる。
【００６８】
以上のように本実施の形態では、領域Ａ２内の各画素の境界に対応する位置に遮光壁を設けるとともに、その遮光壁の高さが場所に応じて異なるようにしたので、計測精度を高めることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００６９】
［変形例２］
上記実施の形態に係る測距装置２に、上記第１の実施の形態の各変形例を適用してもよい。
【００７０】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態に係る測距装置３について説明する。本実施の形態は、受光部の酸化膜に遮光壁を設けたものである。なお、上記第２の実施の形態に係る測距装置２と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７１】
図１に示したように、測距装置３は、受光部３３を備えている。受光部３３は、上記第２の実施の形態に係る受光部２３と同様に、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。
【００７２】
図１３は、受光部３３の概略断面構造を表すものである。受光部３３は、半導体基板３３Ａと、酸化膜３３Ｂとを有している。
【００７３】
半導体基板３３Ａは、複数の受光素子ＰＤを有している。すなわち、半導体基板３３Ａは、上記第２の実施の形態に係る半導体基板２３Ａ（図１１）から、遮光壁Ｗを省いたものである。複数の受光素子ＰＤは、受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４を含む。受光素子ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４は、Ｘ方向においてこの順に配置される。受光素子ＰＤ１は、領域Ａ１に設けられた画素Ｐ１の受光素子ＰＤであり、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒを検出する。受光素子ＰＤ２〜ＰＤ４は、領域Ａ２に設けられた画素Ｐ２〜Ｐ４の受光素子ＰＤであり、計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するようになっている。
【００７４】
酸化膜３３Ｂは、複数の遮光壁ＷＡを有している。複数の遮光壁ＷＡは、酸化膜３３Ｂにおいて、領域Ａ１の左辺、領域Ａ２の外周辺、および領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に設けられる。複数の遮光壁ＷＡは、酸化膜３３Ｂにおいて、Ｚ方向に立設し、光を遮るとともに光を反射するように構成される。複数の遮光壁ＷＡは、遮光壁ＷＡ１，ＷＡ２，ＷＡ３，ＷＡ４を含む。遮光壁ＷＡ１は、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられる。この遮光壁ＷＡ１は、この例では、領域Ａ１および領域Ａ２の境界に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐにわたって形成される。遮光壁ＷＡ２は、ＸＹ面において、画素Ｐ１を基準として、遮光壁ＷＡ１が設けられた側とは反対側に設けられる。この遮光壁ＷＡ２は、この例では、領域Ａ１の左辺に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐにわたって形成される。遮光壁ＷＡ１は、遮光壁ＷＡ２よりも高く形成される。遮光壁ＷＡ３は、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられる。遮光壁ＷＡ４は、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に対応する位置に設けられる。領域Ａ２において、遮光壁ＷＡは、領域Ａ２の中心に近づくほど低くなるように構成される。具体的に、遮光壁ＷＡ３の高さは、遮光壁ＷＡ１の高さよりも低く、遮光壁ＷＡ４の高さは、遮光壁ＷＡ３の高さよりも低い。この例では、Ｘ方向について説明したが、Ｙ方向においても同様である。このように、測距装置３では、酸化膜３３Ｂにおいて、領域Ａ２に、ＸＹ面内の場所に応じて高さが異なる遮光壁ＷＡを設け、選択的に光Ｌ２を入射させることによりＣＲＡ補正を行う。すなわち、上記第２の実施の形態に係る測距装置２では、半導体基板１３Ａに設けられた遮光壁Ｗを用いてＣＲＡ補正を行うようにしたが、本実施の形態に係る測距装置３では、酸化膜３３Ｂに設けられた遮光壁ＷＡを用いてＣＲＡ補正を行うようにしている。
【００７５】
ここで、酸化膜３３Ｂは、本開示における「絶縁膜」の一具体例に対応する。遮光壁ＷＡ１は、本開示における「第１の遮光壁」の一具体例に対応する。遮光壁ＷＡ２は、本開示における「第２の遮光壁」の一具体例に対応する。遮光壁ＷＡ３は、本開示における「第３の遮光壁」の一具体例に対応する。
【００７６】
図１４は、受光部３３における光の検出動作の一例を表すものである。
【００７７】
反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、カバー部材１４を介して、受光部３３に入射する。受光部３３の酸化膜３３Ｂにおいて、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＡ１により反射されるとともに、遮光壁ＷＡ２により反射される。そして、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）は、この光Ｌ１Ｒを検出する。これにより、光Ｌ１Ｒが受光素子ＰＤ１から漏れにくくなるため、受光素子ＰＤ１は、この光Ｌ１Ｒを効果的に検出することができる。また、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＡ１により遮光されるので、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）には入射しない。これにより、測距装置３では、測距動作において、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤがこの光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【００７８】
一方、計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、カバー部材１４を介して、受光部３３に入射する。受光部３３の酸化膜３３Ｂにおいて、遮光壁ＷＡはＣＲＡ補正を行う。そして、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）は、この光Ｌ２を検出する。これにより、受光素子ＰＤ２は、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置３では、計測精度を高めることができる。
【００７９】
計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部３３の領域Ａ２以外に入射する光（光Ｌ２１）を含む。測距装置３では、遮光壁ＷＡ２の高さを低くしたので、光Ｌ２１は、遮光壁ＷＡ２により反射されないので、受光素子ＰＤ１がこの光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置３では、計測精度を高めることができる。
【００８０】
このように、測距装置３では、酸化膜３３Ｂにおいて、領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に遮光壁ＷＡを設けるとともに、その遮光壁ＷＡの高さがＸＹ面内の場所に応じて異なるようにした。具体的には、例えば、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＡ３の高さを、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＡ１の高さよりも低くした。また、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＡ４の高さを、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＡ３の高さよりも低くした。これにより、受光素子ＰＤは、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置３では、計測精度を高めることができる。
【００８１】
以上のように本実施の形態では、酸化膜において、領域Ａ２内の各画素の境界に対応する位置に遮光壁を設けるとともに、その遮光壁の高さが場所に応じて異なるようにしたので、計測精度を高めることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００８２】
［変形例３］
上記実施の形態に係る測距装置３に、上記第１の実施の形態の各変形例を適用してもよい。
【００８３】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態に係る測距装置４について説明する。本実施の形態は、カバー部材に遮光壁を設けたものである。なお、上記第３の実施の形態に係る測距装置３と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８４】
図１に示したように、測距装置４は、受光部４３を備えている。受光部４３は、上記第３の実施の形態に係る受光部３３と同様に、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。また、測距装置４は、カバー部材４４を備えている。
【００８５】
図１５は、受光部４３およびカバー部材４４の概略断面構造を表すものである。受光部４３は、半導体基板３３Ａと、酸化膜２３Ｂとを有している。カバー部材４４は、複数の遮光壁ＷＢを有している。複数の遮光壁ＷＢは、受光部４３の領域Ａ１の左辺に対応する位置、領域Ａ２の外周辺に対応する位置、および領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に設けられる。複数の遮光壁ＷＢは、Ｚ方向に立設し、光を遮るとともに光を反射するように構成される。複数の遮光壁ＷＢは、遮光壁ＷＢ１，ＷＢ２，ＷＢ３，ＷＢ４を含む。遮光壁ＷＢ１は、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられる。この遮光壁ＷＢ１は、この例では、領域Ａ１および領域Ａ２の境界に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐに対応する領域にわたって形成される。遮光壁ＷＢ２は、ＸＹ面において、画素Ｐ１を基準として、遮光壁ＷＢ１が設けられた側とは反対側に設けられる。この遮光壁ＷＢ２は、この例では、領域Ａ１の左辺に沿って、Ｙ方向に並設された複数の画素Ｐに対応する領域にわたって形成される。遮光壁ＷＢ１は、遮光壁ＷＢ２よりも高く形成される。遮光壁ＷＢ３は、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられる。遮光壁ＷＢ４は、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に対応する位置に設けられる。領域Ａ２において、遮光壁ＷＢは、領域Ａ２の中心に近づくほど低くなるように構成される。具体的に、遮光壁ＷＢ３の高さは、遮光壁ＷＢ１の高さよりも低く、遮光壁ＷＢ４の高さは、遮光壁ＷＢ３の高さよりも低い。この例では、Ｘ方向について説明したが、Ｙ方向においても同様である。このように、測距装置４では、カバー部材４４において、領域Ａ２に、ＸＹ面内の場所に応じて高さが異なる遮光壁ＷＢを設け、選択的に光Ｌ２を入射させることによりＣＲＡ補正を行う。すなわち、上記第３の実施の形態に係る測距装置３では、酸化膜３３Ｂに設けられた遮光壁ＷＡを用いてＣＲＡ補正を行うようにしたが、本実施の形態に係る測距装置４では、カバー部材４４に設けられた遮光壁ＷＢを用いてＣＲＡ補正を行うようにしている。
【００８６】
ここで、遮光壁ＷＢ１は、本開示における「第１の遮光壁」の一具体例に対応する。遮光壁ＷＢ２は、本開示における「第２の遮光壁」の一具体例に対応する。遮光壁ＷＢ３は、本開示における「第３の遮光壁」の一具体例に対応する。
【００８７】
図１６は、受光部４３における光の検出動作の一例を表すものである。
【００８８】
反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、カバー部材４４に入射する。カバー部材４４において、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＢ１により反射されるとともに、遮光壁ＷＢ２により反射される。そして、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）は、この光Ｌ１Ｒを検出する。これにより、光Ｌ１Ｒが受光素子ＰＤ１から漏れにくくなるため、受光素子ＰＤ１は、この光Ｌ１Ｒを効果的に検出することができる。また、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＢ１により遮光されるので、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）には入射しにくい。これにより、測距装置４では、測距動作において、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤがこの光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【００８９】
一方、計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、カバー部材４４に入射する。カバー部材４４において、遮光壁ＷＢはＣＲＡ補正を行う。そして、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）は、この光Ｌ２を検出する。これにより、受光素子ＰＤ２は、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置４では、計測精度を高めることができる。
【００９０】
計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部４３の領域Ａ２以外に入射する光（光Ｌ２１）を含む。測距装置４では、遮光壁ＷＢ２の高さを低くしたので、光Ｌ２１は、遮光壁ＷＢ２により反射されないので、受光素子ＰＤ１がこの光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置４では、計測精度を高めることができる。
【００９１】
このように、測距装置４では、カバー部材４４において、領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に遮光壁ＷＢを設けるとともに、その遮光壁ＷＢの高さがＸＹ面内の場所に応じて異なるようにした。具体的には、例えば、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＢ３の高さを、画素Ｐ１および画素Ｐ２の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＢ１の高さよりも低くした。また、画素Ｐ３および画素Ｐ４の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＢ４の高さを、画素Ｐ２および画素Ｐ３の境界に対応する位置に設けられた遮光壁ＷＢ３の高さよりも低くした。これにより、受光素子ＰＤは、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置４では、計測精度を高めることができる。
【００９２】
以上のように本実施の形態では、カバー部材において、領域Ａ２内の各画素の境界に対応する位置に遮光壁を設けるとともに、その遮光壁の高さが場所に応じて異なるようにしたので、計測精度を高めることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００９３】
［変形例４］
上記実施の形態に係る測距装置４に、上記第１の実施の形態の各変形例を適用してもよい。
【００９４】
＜５．第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態に係る測距装置５について説明する。本実施の形態は、第４の実施の形態に係る測距装置４において、酸化膜にレンズＯＣＬを設けたものである。なお、上記第４の実施の形態に係る測距装置４と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９５】
図１に示したように、測距装置５は、受光部５３を備えている。受光部５３は、上記第４の実施の形態に係る受光部４３と同様に、反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒ、および計測対象物１００により反射された光Ｌ２を検出するように構成される。また、測距装置５は、カバー部材４４を備えている。
【００９６】
図１７は、受光部５３およびカバー部材４４の概略断面構造を表すものである。受光部５３は、半導体基板３３Ａと、酸化膜５３Ｂとを有している。
【００９７】
酸化膜５３Ｂは、半導体基板３３Ａの表面に形成された酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の膜である。酸化膜５３Ｂは、複数のレンズＯＣＬを有している。複数のレンズＯＣＬは、領域Ａ１，Ａ２における複数の画素Ｐ（複数の受光素子ＰＤ）にそれぞれ対応するように設けられる。
【００９８】
図１８は、受光部５３における光の検出動作の一例を表すものである。
【００９９】
反射体１２により反射された光Ｌ１Ｒは、カバー部材４４に入射する。カバー部材４４において、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＢ１により反射されるとともに、遮光壁ＷＢ２により反射される。受光部５３におけるレンズＯＣＬは、光Ｌ１Ｒを集光する。そして、領域Ａ１における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ１の受光素子ＰＤ１）は、この光Ｌ１Ｒを検出する。これにより、光Ｌ１Ｒが受光素子ＰＤ１から漏れにくくなるため、受光素子ＰＤ１は、この光Ｌ１Ｒを効果的に検出することができる。また、光Ｌ１Ｒは、遮光壁ＷＢ１により遮光されるので、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）には入射しにくい。これにより、測距装置５では、測距動作において、この光Ｌ１Ｒを検出するおそれを低減することができるので、計測精度を高めることができる。
【０１００】
一方、計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、カバー部材４４に入射する。カバー部材４４において、遮光壁ＷＢはＣＲＡ補正を行う。受光部５３におけるレンズＯＣＬは、光Ｌ２を集光する。そして、領域Ａ２における画素Ｐの受光素子ＰＤ（例えば画素Ｐ２の受光素子ＰＤ２）は、この光Ｌ２を検出する。これにより、受光素子ＰＤ２は、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置５では、計測精度を高めることができる。
【０１０１】
計測対象物１００により反射された光Ｌ２は、受光部４３の領域Ａ２以外に入射する光（光Ｌ２１）を含む。測距装置５では、遮光壁ＷＢ２の高さを低くしたので、光Ｌ２１は、遮光壁ＷＢ２により反射されないので、受光素子ＰＤ１がこの光Ｌ２１を検出するおそれを低減することができる。これにより、測距装置５では、計測精度を高めることができる。
【０１０２】
このように、測距装置５では、カバー部材４４において、領域Ａ２内の各画素Ｐの境界に対応する位置に遮光壁ＷＢを設けるとともに、その遮光壁ＷＢの高さがＸＹ面内の場所に応じて異なるようにした。そして、受光部５３の酸化膜５３Ｂに複数のレンズＯＣＬを設けるようにした。これにより、受光素子ＰＤは、焦点を経由して斜めに入射する光を効果的に検出することができる。その結果、測距装置５では、計測精度を高めることができる。
【０１０３】
以上のように本実施の形態では、カバー部材において、領域Ａ２内の各画素の境界に対応する位置に遮光壁を設けるとともに、その遮光壁の高さが場所に応じて異なるようにした。そして、受光部の酸化膜に複数のレンズを設けるようにした。これにより、計測精度を高めることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【０１０４】
［変形例５］
上記実施の形態に係る測距装置５に、上記第１の実施の形態の各変形例を適用してもよい。
【０１０５】
＜６．移動体への応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０１０６】
図１９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。
【０１０７】
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１９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、及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、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０１０８】
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、及び、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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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及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１９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及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及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。
【０１１７】
図２０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１１８】
図２０では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１１９】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５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、バックドア及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及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及び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。
【０１２０】
なお、図２０には、撮像部１２１０１ないし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１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３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ないし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。
【０１２１】
撮像部１２１０１ないし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ないし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。
【０１２２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし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。
【０１２３】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし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。
【０１２４】
撮像部１２１０１ないし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ないし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ないし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ないし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。
【０１２５】
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、撮像部１２０３１に適用され得る。これにより、車両制御システム１２０００では、測距における計測精度を高くすることができるので、車両の衝突回避あるいは衝突緩和機能、車間距離に基づく追従走行機能、車速維持走行機能、車両の衝突警告機能、車両のレーン逸脱警告機能等の精度を高めることができる。
【０１２６】
以上、いくつかの実施の形態および変形例、ならびにそれらの具体的な応用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１２７】
例えば、上記の各実施の形態では、本技術を、計測対象物１００までの距離を計測する測距装置に適用したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、本技術を、発光部が光Ｌ０を射出してから受光部が光Ｌ２を検出するまでの光の飛行時間を計測する時間計測装置に適用してもよい。
【０１２８】
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。
【０１２９】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。以下の構成の本技術によれば、測距動作における計測精度を高めることができる。
【０１３０】
（１）光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いている発光部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が前記第１の方向を向いている受光部と、
前記発光部から射出された光の一部を前記第１の受光画素に向かって導く導光部材と、
前記受光部の前記第１の方向に配置されたカバー部材と
を備え、
前記受光部または前記カバー部材は、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、
前記第１の受光画素を基準として、前記第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁と
を有する
光モジュール。
（２）前記第１の遮光壁の前記第１の方向の端部は、前記第２の遮光壁の前記第１の方向の端部よりも前記第１の方向に位置する
前記（１）に記載の光モジュール。
（３）前記受光部は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有し、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素は、半導体基板に形成された受光素子をそれぞれ有し、
前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁は、前記半導体基板に設けられた
前記（１）または（２）に記載の光モジュール。
（４）前記第１の受光画素は、さらに、前記第１の受光画素の前記受光素子と前記カバー部材との間に設けられ、前記第１の受光画素の前記受光素子の位置から前記第２の方向にずれた位置に配置された第１のレンズを有する
前記（３）に記載の光モジュール。
（５）前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素をさらに有し、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記第３の受光画素は、前記半導体基板に形成された受光素子を有し、
前記受光部は、前記半導体基板における、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁をさらに有する
前記（３）に記載の光モジュール。
（６）前記受光部は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有し、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素は、半導体基板に形成された受光素子をそれぞれ有し、
前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁は、前記半導体基板の上の絶縁膜に設けられた
前記（１）または（２）に記載の光モジュール。
（７）前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素を含み、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記第３の受光画素は、前記半導体基板に形成された受光素子を有し、
前記受光部は、前記絶縁膜において、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁をさらに有する
前記（６）に記載の光モジュール。
（８）前記カバー部材は、前記第１の遮光壁および前記第２の遮光壁を有する
前記（１）または（２）に記載の光モジュール。
（９）前記受光部は、光を検出可能な第３の受光画素を含み、
前記第１の受光画素、前記第２の受光画素、および前記第３の受光画素は、前記第２の方向においてこの順に配置され、
前記カバー部材は、さらに、前記第２の受光画素および前記第３の受光画素の境界に対応する位置に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第３の遮光壁を有する
前記（８）に記載の光モジュール。
（１０）前記受光部は、さらに、
前記第１の受光画素と前記カバー部材との間に設けられた第１のレンズと、
前記第２の受光画素と前記カバー部材との間に設けられた第２のレンズと
を有する
前記（８）または（９）に記載の光モジュール。
（１１）光を射出可能であり、発光面が第１の方向に向いている発光部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、光を検出可能な第１の受光画素および第２の受光画素を有し、受光面が前記第１の方向を向いている受光部と、
前記発光部から射出された光の一部を前記第１の受光画素に向かって導く導光部材と、
前記受光部の前記第１の方向に配置されたカバー部材と、
前記第１の受光画素の検出結果および前記第２の受光画素の検出結果に基づいて、前記第１の方向における計測対象物までの距離を計測可能な処理部と
を備え、
前記受光部または前記カバー部材は、
前記第１の受光画素および前記第２の受光画素の境界に対応する位置に設けられた第１の遮光壁と、
前記第１の受光画素を基準として、前記第１の遮光壁が設けられた側とは反対側に設けられ、前記第１の遮光壁よりも低い第２の遮光壁と
を有する
測距装置。
【符号の説明】
【０１３１】
１〜５，１Ａ…測距装置、１１，１１Ａ…発光部、１２，１２Ａ…反射体、１３，２３，３３，４３，５３，９３…受光部、１３Ａ，２３Ａ，３３Ａ…半導体基板、１３Ｂ，２３Ｂ，３３Ｂ，５３Ｂ…酸化膜、１４，４４…カバー部材、１５…処理部、Ａ…画素アレイ、Ａ１，Ａ２…領域、ＤＬ…遅延時間、ＤＭ…計測距離、ＤＲ…実距離、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ１Ｒ，Ｌ２…光、Ｍ…光モジュール、ＯＣＬ…レンズ、Ｐ…画素、ＰＤ，ＰＤ１〜ＰＤ４…受光素子、Ｓ０…発光面、Ｓ２…受光面、Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４，ＷＡ，ＷＡ１〜ＷＡ４，ＷＢ，ＷＢ１〜ＷＢ４…遮光壁。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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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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