(57)【要約】【課題】イメージセンサ面内の画素位置に依存する測距誤差を補正可能にする誤差信号生成回路を提供する。【解決手段】誤差信号生成回路６０は、イメージセンサの画素回路を模した２以上のレプリカ画素回路１５と、２以上のレプリカ画素回路１５からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する検出回路６１と、を備え、２以上のレプリカ画素回路１５は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受け、駆動信号を受けたとき前記出力信号を出力する。【選択図】図２Ａ
2020161989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサの画素回路を模した２以上のレプリカ画素回路と、
前記２以上のレプリカ画素回路からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する検出回路と、を備え、
前記２以上のレプリカ画素回路は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受け、前記駆動信号を受けたとき前記出力信号を出力する
誤差信号生成回路。
【請求項２】
前記２以上のレプリカ画素回路は、画素回路列のうち端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路と、中央部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路とを含む
請求項１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項３】
前記イメージセンサは、行列状に配置された画素回路の行毎に設けられた画素駆動配線を有し、
前記誤差信号生成回路は、
前記画素駆動配線のレプリカであって、前記２以上のレプリカ画素回路に前記駆動信号を供給するためのレプリカ駆動配線と、
前記レプリカ駆動配線の容量特性を前記画素駆動配線に合わせるために前記レプリカ駆動配線に接続された容量素子と、を備える
請求項１または２に記載の誤差信号生成回路。
【請求項４】
前記画素回路は、前記画素駆動配線から画素駆動信号を受ける駆動トランジスタを有し、
レプリカ画素回路は、第１トランジスタと第２トランジスタとからなるインバータ回路を有し、
前記第１トランジスタは、前記駆動トランジスタのレプリカであり、
前記駆動信号は、前記画素駆動信号のレプリカであり、
前記インバータ回路は、前記駆動信号を反転した信号を前記出力信号として出力する
請求項３に記載の誤差信号生成回路。
【請求項５】
前記少なくとも２つのレプリカ画素回路の各々と前記検出回路とを接続する出力配線を有し、
各レプリカ画素回路と検出回路との間の各出力配線の長さは同等である
請求項３に記載の誤差信号生成回路。
【請求項６】
前記イメージセンサは、画素回路の列毎に設けられた画素出力配線を有し、
前記２以上のレプリカ画素回路は、対応する画素出力配線を介して前記出力信号を前記検出回路に伝達する
請求項１または２に記載の誤差信号生成回路。
【請求項７】
前記画素回路は、前記画素駆動配線から画素駆動信号を受ける駆動トランジスタと、フォトダイオードとを有し、
レプリカ画素回路は、駆動トランジスタのレプリカである第１トランジスタを有し、前記フォトダイオードを有しない
請求項１または２に記載の誤差信号生成回路。
【請求項８】
前記レプリカ画素回路は、
電荷を保持する浮遊拡散層と、
前記浮遊拡散層を電源電位にリセットするリセットトランジスタと、
前記浮遊拡散層をグランド電位に設定する電位設定トランジスタと、を有する
請求項７に記載の誤差信号生成回路。
【請求項９】
前記イメージセンサは、行列状に配置された画素回路の行毎に設けられた画素駆動配線を有し、
前記誤差信号生成回路は、
前記画素駆動配線のレプリカであって、前記２以上のレプリカ画素回路に前記駆動信号を供給するためのレプリカ駆動配線と、
前記レプリカ駆動配線の容量特性を前記画素駆動配線に合わせるために前記レプリカ駆動配線に接続された容量素子と、を備え、
前記２以上のレプリカ画素回路は、前記画素回路の列数より少ない
請求項６から８の何れか１項に記載の誤差信号生成回路。
【請求項１０】
前記２以上のレプリカ画素回路は、前記画素回路の列数と同数である
請求項１、２、６から８の何れか１項に記載の誤差信号生成回路。
【請求項１１】
前記レプリカ画素回路１５は、前記画素回路の構成要素のレプリカを含む
請求項１または２に記載の誤差信号生成回路。
【請求項１２】
前記レプリカ画素回路は、
電荷を保持する浮遊拡散層をグランド電位に設定する電位設定トランジスタを有する
請求項１１に記載の誤差信号生成回路。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載の誤差信号生成回路を備える固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項１から１２の何れか１項に記載の誤差信号生成回路を備える距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、差信号生成回路および距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
距離測定装置から測定対象の物体（以下、測定対象物）までの距離測定方法として、光を距離測定装置付近から測定対象物に向けて照射されてから、物体により反射し距離測定装置に帰還するまでの時間を測定するＴＯＦ（Time Of Flight）法がある。
【０００３】
ＴＯＦ法は、複眼方式などの他の距離測定方法と比較すれば、光源が必要になる点が短所である一方、光源を強くすれば、遠方にある物体の距離測定を高分解能で行うことができる点が長所である。
【０００４】
距離測定装置は、反射光を受光する受光部としてイメージセンサを備える。特許文献１は、２次元イメージセンサにおいて、各受光素子で発生した電荷を転送するためのゲートパルスの遅延に対応させて、各受光素子からの読み取りタイミングを調整する画像読み取り装置を開示している。これにより、受光素子における電荷転送タイミングと受光素子からの読み取りタイミングを同一にできるため、正確な読み取り動作を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−９０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の読み取りタイミングの調整をＴＯＦ法による距離測定装置に適用するのは困難であり、受光素子の電荷を転送するためのゲートパルスの遅延は、ゲートドライバから各受光素子までの距離に応じて大きくなり、イメージセンサ受光面内の受光素子の位置に依存する大きさの測距誤差が生じるという問題がある。この測距誤差をイメージセンサ面内の測距誤差と呼ぶことにする。
【０００７】
上記課題に鑑み本開示は、イメージセンサ面内の受光素子の位置に依存する測距誤差を補正可能にする誤差信号生成回路、固体撮像装置および距離測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示に係る誤差信号生成回路の一形態は、イメージセンサの画素回路を模した２以上のレプリカ画素回路と、前記２以上のレプリカ画素回路１５からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する検出回路と、を備え、前記２以上のレプリカ画素回路は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受け、前記駆動信号を受けたとき前記出力信号を出力する。
【０００９】
また、本開示に係る個体撮像装置の一形態は、上記の誤差信号生成回路を備える。
【００１０】
また、本開示に係る距離測定装置の一形態は、上記の誤差信号生成回路を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の誤差信号生成回路、固体撮像装置および距離測定装置によれば、イメージセンサ面内の画素の位置に依存する測距誤差を補正可能にする。
【００１２】
上記構成の距離誤差検出手段に例えば車載の前方監視のように、広い距離範囲と高い距離分解能がともに要求される用途にて、エリアセンサを用いて直接ＴＯＦ法を行う場合に、エリアセンサ内における位置による距離の誤差を検出分解能以下に抑制するために必要なセンサ面内誤差信号を生成することができる。また、上記構成の距離誤差検出手段に従ってエリアセンサ内における位置による距離の誤差を補正することで、距離測定装置から生成する距離画像における距離誤差を前記距離測定装置の距離測定分解能以下に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１における距離測定装置の構成例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１における受光部の構成例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態１における検出回路の構成例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施の形態１における検出回路の動作説明図である。
【図３】図３は、実施の形態１における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１における画素回路の回路例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１におけるレプリカ画素回路の回路例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態２における受光部の構成例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態２における検出回路の構成例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態２における検出回路の動作説明図である。
【図８】図８は、実施の形態２における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２におけるレプリカ画素回路の回路例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３における距離測定装置の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４におけるレプリカ画素回路の回路例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、比較例における測距装置に用いられる受光部の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、比較例における受光部における画素駆動信号の波形を示す図である。
【図１８】図１８は、比較例における測距装置の測定距離を模式的に示す説明図である。
【図１９】図１９は、比較例における測距装置による図１８に対応する測定結果を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（本開示の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した従来の測距装置に関し、イメージセンサ面内の測距誤差の課題があることを見出した。この課題について、図１６〜図１９を用いて説明する。
【００１５】
図１６は、比較例における測距装置に用いられる受光部９０の構成を示す図である。同図の受光部９０は、画素アレイ９１、ドライバ回路９２を備える。
【００１６】
受光部９０は、いわゆるイメージセンサと呼ばれる固体撮像装置である。
【００１７】
画素アレイ９１は、行列状に配置された複数の画素回路９５と、画素回路９５の行毎に設けられた画素駆動配線９６と、画素回路９５の列毎に設けられた画素出力配線９７とを有する。
【００１８】
画素回路９５は、入射した光を信号電荷に変換する光電変換機能を有し、信号電荷量を示す画素信号を出力する。同図の画素回路９５内の左上の黒丸は駆動トランジスタを示し、右下の黒丸は出力トランジスタを示す。
【００１９】
画素駆動配線９６は、画素回路９５の行に画素駆動信号を供給するための配線であり、画素回路９５内の駆動トランジスタのゲートに接続される。画素駆動信号は、各画素駆動配線９６の両端から画素駆動信号の供給を受ける。
【００２０】
画素出力配線９７は、画素回路９５から出力される画素信号を伝達するための配線であり、画素回路９５内の出力トランジスタに接続される。
【００２１】
ドライバ回路９２およびドライバ回路９３は、画素駆動配線９６の両端から同時に画素駆動信号を出力する。
【００２２】
図１６において、画素回路９５の行内で複数の画素回路は同一の画素駆動配線９６からの画素駆動信号で駆動される。画素回路９５とドライバ９４との距離が異なると、つまり、画素アレイ９１内の画素回路９５の位置が異なると、画素駆動信号の遅延が異なるので、同じ画素駆動信号によって実際に画素回路９５が駆動されるタイミングは、画素アレイ９１内での位置により異なる。
【００２３】
ここで、画素駆動信号に生じる遅延について例を挙げて説明する。
【００２４】
図１７は、比較例における受光部における画素駆動信号の波形を示す図である。同図の横軸は時間軸である。縦軸の「Ａ〜Ｅ」は、図１６中の例えば「Ａ〜Ｅ」の箇所に対応する。
【００２５】
「Ａ」は、ドライバ回路９２内のドライバ９４の入力線における画素駆動信号の波形を示す。「Ｅ」は、ドライバ回路９３内のドライバ９４の入力線における画素駆動信号の波形を示す。
【００２６】
「Ｂ」は、ドライバ回路９２に最も近く、かつ、ドライバ回路９３から最も遠い画素回路９５の画素駆動トランジスタのゲートと、画素駆動配線９６との接続点を示す。「Ｄ」は、ドライバ回路９３に最も近く、かつ、ドライバ回路９２から最も遠い画素回路９５の画素駆動トランジスタのゲートと、画素駆動配線９６との接続点を示す。
【００２７】
「Ｃ」は、ドライバ回路９２およびドライバ回路９３の中間的な位置にある画素回路９５の画素駆動トランジスタのゲートと、画素駆動配線９６との接続点を示す。
【００２８】
図１７に示すように、「Ａ」および「Ｅ」における画素駆動信号の波形は、同じタイミングで変化するように２つのドライバ９４から出力される。
【００２９】
「Ｂ」、「Ｅ」の波形は、「Ａ、Ｅ」の波形から遅延時間ｔｂが発生している。この遅延時間ｔｂは、ドライバ回路９２の伝搬遅延時間に相当する。
【００３０】
「Ｃ」の波形は、基準となる「Ａ、Ｅ」の波形から遅延時間ｔｃが発生し、しかも、波形なまりが生じている。なお、遅延時間は、波形振幅の５０％をしきい値としている。「Ｃ」の波形なまりは、画素駆動配線９６の配線容量、各画素回路９５の駆動トランジスタのゲート容量等により生じる。波形なまりが大きいほど遅延時間は大きくなる。画素駆動信号に生じる遅延時間は、ドライバ９４から画素回路９５までの距離が遠いほど、大きくなる。図１６では、画素駆動配線９６の両端にドライバ９４が接続されているので、画素駆動信号に生じる遅延時間は、両端のドライバ９４のうち近い方のドライバ９４から画素回路９５までの距離が遠いほど、大きくなる。
【００３１】
次に、遅延時間によって生じる、イメージセンサ面内の測距誤差について説明する。
【００３２】
図１８は、比較例における測距装置の測定距離を模式的に示す説明図である。また、図１９は、比較例における測距装置による図１８に対応する測定結果を模式的に示す説明図である。
【００３３】
図１８において曲面Ｐ０は、測距装置の受光部９０から距離ｄ０にある等距離面を示す。ところが、図１６に示した受光部９０では、実際の距離ｄ０の被写体を測距したとき、測距結果としての距離値は、曲面Ｐ１のようなｄ０−Δｄとなる。
【００３４】
図１８のように、誤差Δｄの大きさは、画素回路９５の位置に依存する。つまり、イメージセンサ面内においてドライバ９４から画素回路９５までの距離が遠いほど、誤差Δｄは大きくなる。
【００３５】
例えば、図１９の（ａ）および（ｂ）のように、ドライバ９４に最も近い（Ｂ）の画素回路９５の測距値は正しいｄ０となる。ドライバ９４に最も近い（Ｄ）の画素回路９５でも測距値は正しいｄ０となる。
【００３６】
これに対して、ドライバ回路９２およびドライバ回路９３の中間的な位置にある（Ｃ）の画素回路９５では、測距値は（Ｂ）および（Ｄ）と同じｄ０となるが、波形なまりによる遅延があるため、実際の距離がｄ０＋Δｄの物体を検出しており、測距誤差が生じている。これは、図１９（ａ）において（Ｃ）の画素回路９５が実際の距離ｄ０の物体を検出するのは、測距値がｄ０−Δｄの時の画素駆動信号であることを意味する。
【００３７】
図１９の（ｃ）は、誤差Δｄが、測距装置の分解能よりも大きい場合の問題を示す。
【００３８】
距離ｄ０を含む距離区分に存在する物体は、（Ｂ）および（Ｄ）の画素回路９５では距離ｄ０の距離区分において正しく検出されるが、（Ｃ）の画素回路９５では、距離ｄ０の距離区分において検出されないことになる。
【００３９】
また、距離（ｄ０＋Δｄ）を含む距離区分に存在する物体は、（Ｂ）および（Ｄ）の画素回路９５では距離ｄ０の距離区分において検出されない正しい結果となるが、（Ｃ）の画素回路９５では、距離（ｄ０＋Δｄ）の距離区分において検出されてしまい誤った結果となる。
【００４０】
このような課題に鑑み本開示は、イメージセンサ面内の画素回路の位置に依存する測距誤差を補正可能にする誤差信号生成回路および距離測定装置を提供することを目的とする。  
【００４１】
例えば、車載の前方監視の距離測定装置のように、広い距離範囲と高い距離分解能がともに要求される用途にて、イメージセンサを用いてＴＯＦ法で測距する場合に、イメージセンサ内における位置に依存する誤差を検出分解能以下に抑制するために必要なセンサ面内の誤差信号を生成することを目的とする。
【００４２】
このような課題を解決するために、本開示の一態様に係る距離測定装置は、イメージセンサの画素回路を模した２以上のレプリカ画素回路と、前記２以上のレプリカ画素回路からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する検出回路と、を備え、前記２以上のレプリカ画素回路は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受けたとき前記出力信号を出力する。
【００４３】
この構成によれば、イメージセンサ面内で生じる測距誤差を誤差信号に従って補正可能にする。
【００４４】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明する。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密な寸法を表すものではない。
【００４５】
（実施の形態１）
［１．１  距離測定装置１の概略構成］
まず、実施の形態１に係る距離測定装置１の構成について説明する。
【００４６】
図１は、実施の形態１における距離測定装置の構成例を示す図である。同図の距離測定装置１は、発光部２、受光部３、制御部４および信号処理部５を備える。受光部３は誤差信号生成回路６０を備える。信号処理部５は、演算部５０および補正部５１を備える。
【００４７】
発光部２は、パルス発光を指示する発光制御信号に従ってパルス状の照射光を発する。発光部２の照射光は、赤外線を含むものとする。
【００４８】
受光部３は、例えば２次元状に配列された複数の画素を有するイメージセンサつまり固体撮像装置であり、露光を指示する露光制御信号に従って露光する。
【００４９】
誤差信号生成回路６０は、受光部３内の画素回路の電荷を転送するための画素駆動信号の遅延に相当する誤差信号を検出する。
【００５０】
制御部４は、発光制御信号および露光制御信号によって発光部２および受光部３の発光および露光を制御する。
【００５１】
信号処理部５は、受光部３から得られた画素信号に基づいて距離画像および輝度画像を生成する。
【００５２】
演算部５０は、受光部３から得られた画素信号にＴＯＦ法により距離画像を生成し、輝度画像を生成する。
【００５３】
補正部５１は、誤差信号生成回路６０からの誤差信号に応じて距離画像の画素単位に距離値を補正する。
【００５４】
［１．２  受光部３の構成］
次に、受光部３の構成について図２Ａから図２Ｃを用いて説明する。
【００５５】
図２Ａは、実施の形態１における受光部３の構成例を示す図である。
【００５６】
受光部３は、いわゆるイメージセンサと呼ばれる固体撮像装置である。同図の受光部３は、画素アレイ３１と、ドライバ３３、ドライバ３４、列ＡＤＣ３９、誤差信号生成回路６０を備える。
【００５７】
画素アレイ３１は、行列状に配置された複数の画素回路３５と、画素回路３５の行毎に設けられた画素駆動配線３６と、画素回路３５の列毎に設けられた画素出力配線３７と、誤差信号生成回路６０とを有する。
【００５８】
ドライバ３３およびドライバ３４は、画素駆動配線３６の両端から同時に画素駆動信号を出力する。
【００５９】
画素回路３５は、入射した光を信号電荷に変換する光電変換機能を有し、信号電荷量を示す画素信号を出力する。同図の画素回路３５内の左上の黒丸は駆動トランジスタを示し、右下の黒丸は出力トランジスタを示す。
【００６０】
画素駆動配線３６は、画素回路３５の行に画素駆動信号を供給するための配線であり、画素回路３５内の駆動トランジスタのゲートに接続される。画素駆動信号は、各画素駆動配線３６の両端から供給される。
【００６１】
画素出力配線３７は、画素回路３５から出力される画素信号を伝達するための配線であり、画素回路３５内の出力トランジスタに接続される。
【００６２】
列ＡＤＣ３９は、画素回路３５から画素出力配線３７を介して出力される画素信号をアナログ−デジタル変換する。
【００６３】
誤差信号生成回路６０は、レプリカドライバ１３、レプリカドライバ１４、レプリカ画素回路１５、レプリカ駆動配線１６、レプリカ出力配線１７、容量素子１８および検出回路６１をそなえる。
【００６４】
レプリカドライバ１３は、ドライバ３３のレプリカであり、画素駆動信号のレプリカである駆動信号をレプリカ駆動配線１６の一端に出力する。
【００６５】
レプリカドライバ１４は、ドライバ３４のレプリカであり、レプリカドライバ１３と同じタイミングで上記駆動信号をレプリカ駆動配線１６の他端に出力する。
【００６６】
レプリカ画素回路１５は、画素回路３５を模した回路である。誤差信号生成回路６０は、２以上のレプリカ画素回路１５を備える。２以上のレプリカ画素回路１５は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受け、駆動信号を受けたとき出力信号を出力する。また、２以上のレプリカ画素回路１５は、画素回路列のうち端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５と、中央部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５とを含む。図２Ａの誤差信号生成回路６０は、３つのレプリカ画素回路１５を備えている。
【００６７】
レプリカ駆動配線１６は、画素駆動配線３６のレプリカであって、２以上のレプリカ画素回路１５に駆動信号を伝達する。そのため、レプリカ駆動配線１６の両端にはレプリカドライバ１３およびレプリカドライバ１４が接続されている。
【００６８】
レプリカ出力配線１７は、レプリカ画素回路１５と検出回路６１とを接続し、レプリカ画素回路１５の出力信号を伝達する。レプリカ画素回路１５の各々と検出回路６)とを接続する各レプリカ出力配線１７の長さは同等である。
【００６９】
容量素子１８は、レプリカ駆動配線１６の容量特性を画素駆動配線３６に合わせるためにレプリカ駆動配線１６とグランド配線との間に設けられる。例えば、レプリカ駆動配線１６には、複数の容量素子１８が分散配置される。
【００７０】
検出回路６１は、２以上のレプリカ画素回路１５からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する。この誤差信号は、イメージセンサ面内の測距誤差の補正を可能にする。つまり、誤差信号はイメージセンサ面内の測距誤差の補正に用いられる。
【００７１】
［１．２  誤差信号生成回路６０の構成］
ここで、検出回路６１の構成について説明する。
【００７２】
図２Ｂは、実施の形態１における検出回路６１の構成例を示す図である。図２Ｃは、実施の形態１における検出回路６１の動作説明図である。図２Ａ〜図２Ｃ中のＢ１、Ｃ１、Ｄ１は、レプリカ画素回路１５の出力信号を示す。
【００７３】
図２Ｂの検出回路６１は、１つ以上の単位回路６４を備える。単位回路６４は、２つの立下り判定回路６２および時間差回路６３を備える。
【００７４】
立下り判定回路６２は、入力された信号の立下りエッジがしきい値ｔｈ１を遷移するタイミングを検出する。しきい値ｔｈ１は、例えば信号振幅の５０％である。立下り判定回路６２は、例えば、入力された信号としきい値ｔｈ１とを比較するコンパレータで構成される。あるいは、立下り判定回路６２は、デジタル信号を入出力するシグナルドライバまたはシグナルバッファで構成してよい。
【００７５】
時間差回路６３は、２つの立下り判定回路６２の検出タイミングの時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する。図２Ｂおよび図２Ｃの例では、時間差回路６３は、レプリカ画素回路１５の出力信号Ｂ１（またはＤ１）と出力信号Ｃ１との時間差Δｔを検出し、時間差Δを示す誤差信号を生成する。
【００７６】
なお、図２Ｂの検出回路６１は、単位回路６４を１つ備える構成でもよいし、単位回路６４を２つ備える構成でもよい。検出回路６１が、単位回路６４を２つ備える場合は、２つの誤差信号を出力すればよい。
【００７７】
単位回路６４に入力される２つの信号は、画素回路列のうち端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号と、端部以外の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号とすればよい。
【００７８】
また、誤差信号生成回路６０が、４つ以上のレプリカ画素回路１５を備える場合には、３つ以上の単位回路６４を備える。この場合、端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号は、時間差Δｔの基準として、各単位回路６４に入力してよい。
【００７９】
このような構成により、検出回路６１は誤差信号を生成することがきる。
【００８０】
［１．３  距離測定装置１の詳細な構成］
次に、距離測定装置１のより詳細な構成について説明する。
【００８１】
図３は、実施の形態１における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。同図の距離測定装置１は、発光部２、受光部３、制御部４および信号処理部５を備える。発光部２、受光部３、制御部４および信号処理部５については、図１において既に説明通りであり、以下異なる点を中心に説明する。
【００８２】
受光部３は、画素アレイ３１、画素駆動回路３２、ドライバ回路３Ｌ、ドライバ回路３Ｒ、画素出力配線３７、列処理回路３８、出力回路４０および誤差信号生成回路６０を備える。
【００８３】
画素アレイ３１は、図２Ａで説明した通りである。
【００８４】
画素駆動回路３２は、垂直走査回路とも呼ばれ、画素回路３５の行毎に画素駆動信号を生成し、例えば、画素回路３５の行を走査するように画素駆動信号を出力する。行毎の画素駆動信号は、ドライバ回路３Ｌとドライバ回路３Ｒとに同じタイミングで供給される。
【００８５】
画素駆動信号は、画素回路３５内の画素駆動トランジスタのゲートに入力されるゲートパルス信号である。画素駆動トランジスタは、例えば、フォトダイオードから浮遊拡散層（ＦＤ：Floating Diffusion）への信号電荷の転送するスイッチトランジスタ、または、浮遊拡散層の電位をリセットするスイッチトランジスタ等である。
【００８６】
ドライバ回路３Ｌは、画素回路３５の行毎に設けられたドライバ３３を備える。各ドライバ３３は、画素駆動配線３６の一端に画素駆動信号を出力する。
【００８７】
ドライバ回路３Ｒは、画素回路３５の行毎に設けられたドライバ３４を備える。各ドライバ３４は、画素駆動配線３６の他端に画素駆動信号を出力する。
【００８８】
画素駆動配線３６の両端の２つのドライバ３３およびドライバ３４は、同じタイミングで画素駆動信号を出力する。
【００８９】
信号処理部５は、演算部５０および補正部５１をそなえる。
【００９０】
演算部５０は、受光部３から出力される画素信号に基づいて画素毎に距離を示す画素値（距離値ともいう）をＴＯＦ法により算出する。また、演算部５０は、受光部３から出力される画素信号に基づいて画素毎に輝度を示す画素値（輝度値ともいう）算出する。
【００９１】
補正部５１は、誤差信号生成回路６０からの誤差信号に従ってイメージセンサ面内の距離誤差を補正する。例えば、図２Ａでは誤差信号は、画素回路３５の全列のうち中央部の列に対応している。この場合、補正部５１は、中央部の列以外の列に対応する誤差信号を補間により算出してから、距離誤差を補正する。図１８の例では、補正部５１は、等距離として測定された曲面Ｐ１のような測定値を、実際の等距離面である曲面Ｐ０に座標変換することによって補正してもよい。この補正により、イメージセンサ面内の距離誤差を距離測定装置１の距離測定分解能以下に抑制することができる。
【００９２】
［１．４  画素回路３５の構成］
次に、画素回路３５およびレプリカ画素回路１５構成について説明する。
【００９３】
図４は、実施の形態１における画素回路の回路例を示す図である。同図の画素回路３５は、フォトダイオードＰＤ、浮遊拡散層ＦＤ、トランジスタＴ１〜Ｔ６および容量素子Ｃ１を備える。また、同図の画素駆動配線３６は、トランジスタＴ１〜Ｔ６のゲートに入力される複数のゲート制御信号の総称または代表であり、例えば、ゲート制御信号ＴＲＮを指す。
【００９４】
フォトダイオードＰＤは、受光量に応じた信号電荷を発生する光電変換素子である。
【００９５】
浮遊拡散層ＦＤは、フォトダイオードＰＤからトランジスタＴを介して転送される信号電荷を保持する。
【００９６】
トランジスタＴ１は、ゲート制御信号ＴＲＮに従ってフォトダイオードＰＤから浮遊拡散層ＦＤに信号電荷を転送する転送スイッチである。
【００９７】
トランジスタＴ２は、ゲート制御信号ＯＶＦに従ってフォトダイオードＰＤの電位を電源電位にリセットするスイッチである。
【００９８】
トランジスタＴ３は、ゲート制御信号ＲＳＴに従って浮遊拡散層ＦＤの電位を電源電位にリセットするリセットスイッチである。
【００９９】
トランジスタＴ４は、ゲート制御信号ＣＮＴに従って浮遊拡散層ＦＤの容量を拡大するスイッチである。
【０１００】
トランジスタＴ５は、電流源４１とともにソースフォロア回路を構成し、トランジスタＴ６がオンのとき、浮遊拡散層ＦＤの電位を画素信号として画素出力配線３７に出力する増幅トランジスタである。
【０１０１】
トランジスタＴ６は、ゲート制御信号ＳＥＬに従ってオンする選択スイッチである。
【０１０２】
なお、画素回路３５の構成はこれに限らず、本質でない回路部部分を省略してもよい。
【０１０３】
［１．５  レプリカ画素回路１５の構成］
次に、レプリカ画素回路１５の構成について説明する。
【０１０４】
図５は、実施の形態１におけるレプリカ画素回路１５の回路例を示す図である。同図のレプリカ画素回路１５は、トランジスタＴ７およびトランジスタＴ８を備える。
【０１０５】
トランジスタＴ７およびトランジスタＴ８は、ＮＭＯＳトランジスタとＰＭＯＳトランジスタであり、インバータ回路を構成する。このインバータ回路は、レプリカ駆動配線１６からの駆動信号を反転した信号をレプリカ画素回路１５の出力信号としてレプリカ出力配線１７に出力する。
【０１０６】
なお、トランジスタ（Ｔ７)は、転送スイッチとしてのトランジスタＴ）のレプリカである。レプリカ駆動配線１６は、画素駆動配線３６のレプリカである。レプリカ駆動配線１６には、レプリカドライバ１３および１４から画素駆動信号のレプリカである駆動信号が伝達される。
【０１０７】
図５によれば、レプリカ画素回路１５の回路構成を、画素回路３５よりもかなり単純化することができる。また、レプリカ画素回路１５の出力信号は、画素出力配線３７ではなく、専用のレプリカ出力配線１７を介して検出回路６１に伝達される。これにより、誤差信号生成回路６０における誤差信号の生成を、画素アレイ３１の駆動動作に依存することなく独立に行うことができる。
【０１０８】
［１．５  レプリカ画素回路１５の配置例］
次に、レプリカ画素回路１５の配置について説明する。
【０１０９】
図６は、実施の形態１におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。同図では、画素アレイ３１の領域内における画素回路３５の図示を省略し、主にレプリカ画素回路１５の配置例を示している。同図では、レプリカ画素回路１５の行を、通常の画素回路３５の行の先頭行の前と、末尾行の後とに設けている。言い換えれば、第１行から第Ｎ行までのＮ行の通常の画素回路３５に行が存在する場合、レプリカ画素回路１５の行は、第０行目と第（Ｎ＋１）行目に設けられている。
【０１１０】
第０行および第（Ｎ＋１）行はそれぞれ３個のレプリカ画素回路１５と、複数の容量素子１８と、レプリカ出力配線１７とを有している。
【０１１１】
なお、第０行および第（Ｎ＋１）行はそれぞれ、４個以上のレプリカ画素回路１５を備えてもよい。
【０１１２】
実施の形態１における誤差信号生成回路６０、固体撮像装置（つまり受光部３）および距離測定装置１によれば、イメージセンサ面内で生じる測距誤差を誤差信号に従って補正可能にすることができる。さらに、補正により、イメージセンサ面内の距離誤差を距離測定装置１の距離測定分解能以下に抑制することができる。
【０１１３】
以上説明してきたように実施の形態１に係る誤差信号生成回路６０は、イメージセンサの画素回路を模した２以上のレプリカ画素回路１５と、前記２以上のレプリカ画素回路１５からの出力信号の時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する検出回路６１と、備え、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、異なる長さの経路を介して同じ駆動信号を受け、前記駆動信号を受けたとき前記出力信号を出力する。
【０１１４】
これによれば、イメージセンサで生じる測距誤差を誤差信号に従って補正可能にする。
【０１１５】
ここで、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、画素回路列のうち端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５と、中央部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５とを含んでいてもよい。
【０１１６】
これによれば、例えば、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、駆動信号に生じる遅延および波形なまりの影響を最も大きく受けるレプリカ画素回路１５と最も小さく受けるレプリカ画素回路１５を含む。したがって異なる長さの経路に起因する最大限の誤差信号を検出することができる。したがって、距離誤差の補正精度の向上を可能にする。
【０１１７】
ここで、前記イメージセンサは、行列状に配置された画素回路の行毎に設けられた画素駆動配線３６を有し、前記誤差信号生成回路６０は、前記画素駆動配線３６のレプリカであって、前記２以上のレプリカ画素回路１５に前記駆動信号を供給するためのレプリカ駆動配線１６と、前記レプリカ駆動配線１６の容量特性を前記画素駆動配線３６に合わせるために前記レプリカ駆動配線１６に接続された容量素子１８と、を備えていてもよい。
【０１１８】
これによれば、レプリカ駆動配線１６で駆動信号に生じる遅延および波形なまりを、画素駆動配線３６で生じる遅延および波形なまりにより近づけることできる。よって、誤差信号の検出精度および補正精度の向上を可能にする。
【０１１９】
ここで、前記画素回路３５は、前記画素駆動配線３６から画素駆動信号を受ける駆動トランジスタＴ１を有し、レプリカ画素回路１５は、第１トランジスタＴ７と第２トランジスタＴ８とからなるインバータ回路を有し、前記第１トランジスタＴ７は、前記駆動トランジスタＴ１のレプリカであり、前記駆動信号は、前記画素駆動信号のレプリカであり、前記インバータ回路は、前記駆動信号を反転した信号を前記出力信号として出力してもよい。
【０１２０】
これによれば、レプリカ画素回路１５の回路構成を、画素回路３５の回路構成よりも簡単にすることができる。
【０１２１】
ここで、前記少なくとも２つのレプリカ画素回路１５の各々と前記検出回路６１とを接続するレプリカ出力配線１７を有し、各レプリカ画素回路１５と検出回路６１との間の各レプリカ出力配線１７の長さは同等であってもよい。
【０１２２】
これによれば、レプリカ画素回路１５の回路構成を単純にし、複雑な制御をすることなく、検出回路６１が前記出力信号を簡単に得ることができる。
【０１２３】
また、実施の形態１に係る固体撮像装置は、上記誤差信号生成回路６０を備える。
【０１２４】
さらに、実施の形態１に係る距離測定装置１は、上記誤差信号生成回路６０を備える。
【０１２５】
（実施の形態２）
実施の形態１では、レプリカ画素回路１５はインバータ回路で構成され、レプリカ画素回路１５からの検出回路６１に出力信号を伝達する専用のレプリカ出力配線１７を有する例を説明した。実施の形態２では、レプリカ画素回路１５が通常の画素回路３５と類似の回路構成を有し、専用のレプリカ出力配線１７ではなく画素出力配線３７を介してレプリカ画素回路１５からの検出回路６１に出力信号を伝達する例について説明する。実施の形態２では、専用のレプリカ出力配線１７を不要にし、レプリカ画素回路１５が通常の画素回路３５と実施の形態１よりも類似することから誤差信号の精度をより向上させることができる。
【０１２６】
［２．１  距離測定装置１の概略構成］
実施の形態２における距離測定装置１の概略構成は、図１とほぼ同じであるので、以下異なる点を中心に説明する。実施の形態２に係る距離測定装置１は、主に受光部３におけるレプリカ画素回路１５の構成が異なっている。
【０１２７】
まず、実施の形態２に係る受光部３の構成について説明する。
【０１２８】
［２．２  受光部３の構成］
次に受光部３の構成について説明する。
【０１２９】
図７Ａは、実施の形態２における受光部の構成例を示す図である。図７Ａは、図２Ａと比べて、レプリカ出力配線１７が削除された点と、レプリカ画素回路１５が画素出力配線３７に出力信号を出力する点と、出力信号の極性が逆になっている点と、レプリカ画素回路１５の回路構成とが異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。
【０１３０】
画素出力配線３７は、画素回路３５からの画素信号だけでなく、レプリカ画素回路１５からの出力信号も伝達する。検出回路６１は、レプリカ画素回路１５の列に対応する画素出力配線３７に接続され、レプリカ画素回路１５からの出力信号を受信する。
【０１３１】
出力信号の極性は、実施の形態１と比べて逆になっている。そのため、検出回路６１の動作が図２Ａと比べて、少し異なっている。
【０１３２】
［２．２  検出回路６１の構成］
図７Ｂは、実施の形態２における検出回路の構成例を示す図である。図７Ｃは、実施の形態２における検出回路の動作説明図である。図７Ｂは、図２Ｂと比べて、立ち下がりエッジではなく、立ち上がりエッジを対象にする点が異なっている。
【０１３３】
図７Ｂの検出回路６１は、１つ以上の単位回路６７を備える。単位回路６７は、２つの立ち上がり判定回路６５および時間差回路６６を備える。
【０１３４】
立ち上がり判定回路６５は、入力された信号の立ち上がりがしきい値ｔｈ１を遷移するタイミングを検出する。しきい値ｔｈ１は、例えば信号振幅の５０％である。立ち上がり判定回路６５は、例えば、入力された信号としきい値ｔｈ１とを比較するコンパレータで構成される。あるいは、立ち上がり判定回路６５は、デジタル信号を入出力するシグナルドライバまたはシグナルバッファで構成してよい。
【０１３５】
時間差回路６６は、２つの立ち上がり判定回路６５の検出タイミングの時間差を検出し、当該時間差を示す誤差信号を生成する。図７Ｂおよび図７Ｃの例では、時間差回路６３は、レプリカ画素回路１５の出力信号Ｂ１（またはＤ１）と出力信号Ｃ１との時間差Δｔを検出し、時間差Δを示す誤差信号を生成する。
【０１３６】
なお、図７Ｂの検出回路６１は、単位回路６７を１つ備える構成でもよいし、単位回路６７を２つ備える構成でもよい。検出回路６１が、単位回路６７を２つ備える場合は、２つの誤差信号を出力すればよい。
【０１３７】
単位回路６７に入力される２つの信号は、画素回路列のうち端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号と、端部以外の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号とすればよい。
【０１３８】
また、誤差信号生成回路６０が、４つ以上のレプリカ画素回路１５を備える場合には、３つ以上の単位回路６７を備える。この場合、端部の画素回路列に設けられたレプリカ画素回路１５の出力信号は、時間差Δｔの基準として、各単位回路６４に入力してもよい。
【０１３９】
このような構成により、検出回路６１は誤差信号を生成することがきる。
【０１４０】
［２．３  距離測定装置１の詳細な構成］
次に、距離測定装置１のより詳細な構成について説明する。
【０１４１】
図８は、実施の形態２における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。同図は、図３と比べて、レプリカ出力配線１７が削除された点と、レプリカ画素回路１５が画素出力配線３７に出力信号を出力する点とが異なっている。これらの差異は、図２Ｂで説明した通りである。
【０１４２】
［２．４  レプリカ画素回路１５の構成］
次に、レプリカ画素回路１５の構成について説明する。
【０１４３】
図９は、実施の形態２におけるレプリカ画素回路の回路例を示す図である。同図は、図４に示した画素回路３５と比べて、フォトダイオードＰＤ、トランジスタＴ４および容量素子Ｃ１が削除された点と、トランジスタＴ９およびゲート制御信号ＦＩＸＬが追加された点とが異なる。以下異なる点を中心に説明する。
【０１４４】
フォトダイオードＰＤ、トランジスタＴ４および容量素子Ｃ１は、誤差信号の検出では特に必要ないので削除されている。
【０１４５】
トランジスタＴ９は、ゲート制御信号ＦＩＸＬに従って浮遊拡散層ＦＤをグランド電位に設定する電位設定トランジスタである。
【０１４６】
この構成により、レプリカ画素回路１５は、電源電位のリセットレベルの出力信号と、グランドレベルの出力信号とを生成することができる。レプリカ画素回路１５は、通常の画素回路３５の画素信号読み出し動作によって、出力信号を画素出力配線３７に出力する。
【０１４７】
［２．５  レプリカ画素回路１５の配置例］
図１０は、実施の形態２におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。同図は、図６と比べて、レプリカ出力配線１７が削除された点が異なり、これ以外は同じである。
【０１４８】
以上説明してきたように実施の形態２に係る誤差信号生成回路６０は、前記イメージセンサは、画素回路の列毎に設けられた画素出力配線３７を有し、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、対応する画素出力配線３７を介して前記出力信号を前記検出回路６１に伝達する。
【０１４９】
これによれば、前記出力信号用の配線を別途追加することなく、既存の画素出力配線３７を利用することができ、また、画素信号を出力する既存の制御動作によって前記出力信号を伝達することができる。
【０１５０】
ここで、前記画素回路３５は、前記画素駆動配線３６から画素駆動信号を受ける駆動トランジスタＴ１と、フォトダイオードＰＤとを有し、レプリカ画素回路１５は、駆動トランジスタＴ１のレプリカである第１トランジスタＴ１を有し、前記フォトダイオードを有しない構成としてもよい。
【０１５１】
これによれば、レプリカ画素回路１５の経路の差異をより少なくでき、より正確な誤差情報が得られる。
【０１５２】
ここで、前記レプリカ画素回路１５は、電荷を保持する浮遊拡散層ＦＤと、前記浮遊拡散層ＦＤを電源電位にリセットするリセットトランジスタＴ３と、前記浮遊拡散層ＦＤをグランド電位に設定する電位設定トランジスタＴ９と、を有していてもよい。
【０１５３】
これによれば、レプリカ画素回路１５は、電源電位のリセットレベルの前記出力信号と、グランドレベルの前記出力信号とを生成することができる。
【０１５４】
ここで、前記イメージセンサは、行列状に配置された画素回路の行毎に設けられた画素駆動配線３６を有し、前記誤差信号生成回路６０は、前記画素駆動配線３６のレプリカであって、前記２以上のレプリカ画素回路１５に前記駆動信号を供給するためのレプリカ駆動配線１６と、前記レプリカ駆動配線１６の容量特性を前記画素駆動配線３６に合わせるために前記レプリカ駆動配線１６に接続された容量素子１８と、を備え、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、前記画素回路の列数より少なくてもよい。
【０１５５】
これによれば、レプリカ駆動配線１６で駆動信号に生じる遅延および波形なまりを、画素駆動配線３６で生じる遅延および波形なまりにより近づけることできる。よって、誤差信号の検出精度および補正精度の向上を可能にする。
【０１５６】
これによれば、画素回路の実経路とレプリカ画素回路１５の経路の差異がより少なく、より正確な誤差情報を得られる。
【０１５７】
（実施の形態３）
実施の形態２では、レプリカ画素回路１５が画素列の数よりも少ない例を説明した。実施の形態３では、実施の形態２に対してレプリカ画素回路１５が画素列と同数である例について説明する。実施の形態３では、レプリカ画素回路１５の行と通常の画素回路３５の行との差異が実施の形態２と比べてより小さくなるため、誤差信号の精度をより向上させることができる。
【０１５８】
［３．１  距離測定装置１の概略構成］
実施の形態３における距離測定装置１の概略構成は、実施の形態２とほぼ同じであるので、以下異なる点を中心に説明する。実施の形態３に係る距離測定装置１は、主に受光部３におけるレプリカ画素回路１５が列と同数である点が異なっている。
【０１５９】
［３．２  距離測定装置１の構成］
次に、実施の形態３に係る距離測定装置１の構成について説明する。
【０１６０】
図１１は、実施の形態３における距離測定装置の構成例を示す図である。同図は、図７Ａと比べて、レプリカ駆動配線１６が画素回路３５の列と同数設けられている点と、容量素子１８が削除された点とが異なる。以下異なる点を中心に説明する。
【０１６１】
レプリカ画素回路１５は、画素回路３５の列と同数設けられている。よって、レプリカ駆動配線１６の負荷特性は画素駆動配線３６の負荷特性に同等にでき、容量素子１８の容量設計および配置設計をする必要がなくなる。
【０１６２】
図１２は、実施の形態３における距離測定装置の詳細な構成例を示す図である。同図は、図８と比べて、レプリカ駆動配線１６が画素回路３５の列と同数設けられている点と、容量素子１８が削除された点とが異なり、これ以外は同じである。
【０１６３】
図１３は、実施の形態３におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。同図は、図１０と比べて、レプリカ駆動配線１６が画素回路３５の列と同数設けられている点が異なり、これ以外は同じである。
【０１６４】
以上説明してきたように実施の形態３に係る誤差信号生成回路６０において、前記２以上のレプリカ画素回路１５は、前記画素回路の列数と同数である。
【０１６５】
これによれば、画素回路の実経路とレプリカ画素回路１５の経路の差異が少なく、より正確な誤差情報が得られる。
【０１６６】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態３に対して、レプリカ画素回路１５の回路構成が画素回路３５の回路構成を含む例について説明する。実施の形態４では、レプリカ画素回路１５の行と通常の画素回路３５の行とがほぼ同じなので、実施の形態３と比べて、さらに誤差信号の精度をより向上させることができる。
【０１６７】
［４．１  距離測定装置１の概略構成］
実施の形態４における距離測定装置１の概略構成は、実施の形態３とほぼ同じであるので、以下異なる点を中心に説明する。実施の形態４に係る距離測定装置１は、実施の形態３に対して、レプリカ画素回路１５の回路構成が異なっている。
【０１６８】
［４．２  レプリカ画素回路１５の概略構成］
次に、レプリカ画素回路１５の構成について説明する。
【０１６９】
図１４は、実施の形態４におけるレプリカ画素回路の回路例を示す図である。同図は、図４に示した画素回路３５と比較して、トランジスタＴ９およびゲート制御信号ＦＩＸＬが追加された点が異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【０１７０】
トランジスタＴ９は、ゲート制御信号ＦＩＸＬに従って浮遊拡散層ＦＤをグランド電位に設定する電位設定トランジスタである。
【０１７１】
このレプリカ画素回路１５は、画素回路３５としても機能する。レプリカ画素回路１５の出力信号として、通常の画素回路３５としての画素信号（リセットレベルと信号レベル）とを出力可能であり、誤差信号生成用のリセットレベル（電源電位）とグランド電位レベルとを出力可能である。
【０１７２】
レプリカ駆動配線１６は、実施の形態１から３よりも画素駆動配線３６との特性上の差異が小さく、画素駆動配線３６とほぼ同等である。
【０１７３】
図１５は、実施の形態４におけるレプリカ画素回路の配置例を示す説明図である。同図のように、レプリカ画素回路１５は、通常の画素回路３５の機能も兼用するので、画素アレイ３１の任意の位置に配置可能である。図１５では、画素回路３５の先頭の２行、末尾の２行、中央部の２行に配置する例を示している。
【０１７４】
以上説明してきたように実施の形態４に係る誤差信号生成回路６０において、前記レプリカ画素回路１５は、前記画素回路３５の構成要素のレプリカを含む。
【０１７５】
これによれば、レプリカ画素回路１５が通常の画像出力が可能なため、画素回路アレイ上の任意の行で、時間差を検出できる。
【０１７６】
ここで、前記レプリカ画素回路１５は、電荷を保持する浮遊拡散層ＦＤをグランド電位に設定する電位設定トランジスタＴ９を有していしてもよい。
【０１７７】
これによれば、誤差信号生成用の出力信号としてグランド電位レベルを出力するので、誤差信号生成の精度を確保することができる。
【０１７８】
以上、本開示に係る誤差信号生成回路６０、受光部３（つまり固体撮像装置）および距離測定装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態および変形例における一部の構成要素を任意に組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本開示は、誤差信号生成回路、受光部（つまり固体撮像装置）および距離測定装置に適しており、例えばＴＯＦカメラシステムに適している。
【符号の説明】
【０１８０】
１  距離測定装置
２  発光部
３  受光部
４  制御部
５  信号処理部
１３、１４  レプリカドライバ
１５  レプリカ画素回路
１６  レプリカ駆動配線
１７  レプリカ出力配線
１８  容量素子
３１  画素アレイ
３２  画素駆動回路
３Ｌ、３Ｒ  ドライバ回路
３３、３４  ドライバ
３５  画素回路
３６  画素駆動配線
３７  画素出力配線
５０  演算部
５１  補正部
６０  誤差信号生成回路
６１  検出回路
６２  立ち下り判定回路
６３  時間差回路
６４、６７  単位回路
６５  立ち上がり判定回路
６６、６７  時間差回路
【図１】
2020161989.tif 000003
【図２Ａ】
2020161989.tif 000004
【図２Ｂ】
2020161989.tif 000005
【図２Ｃ】
2020161989.tif 000006
【図３】
2020161989.tif 000007
【図４】
2020161989.tif 000008
【図５】
2020161989.tif 000009
【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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