(57)【要約】  フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くする。  固体撮像装置内の光電変換素子には、複数の電極と複数の検出端子とが設けられる。ドライバは、複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に光電変換素子に生じさせて複数の検出端子のうち転送先に該当しない端子の全てから転送先の端子へ電荷を転送させる。検出部は、転送先の端子に転送された前記電荷の量に応じた信号を検出する。
2019031001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と
を具備する固体撮像装置。
【請求項２】
前記複数の電極の個数は４つであり、
前記複数の検出端子の個数は４つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、
前記複数の電極は二次元格子状に配列される
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記複数の電極の個数は３つであり、
前記複数の検出端子の個数は３つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含む
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記複数の電極の個数は５つであり、
前記複数の検出端子の個数は５つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含む
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備える請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形である
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形である
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、
前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部と
を具備する電子装置。
【請求項１３】
複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子における前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させる駆動手順と、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出手順と
を具備する固体撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法に関する。詳しくは、照射光と反射光との位相差から距離を求める固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＴｏＦ（Time of Flight）法と呼ばれる測距方法が知られている。このＴｏＦ法は、サイン波や矩形波などの間欠光を電子装置から照射光として照射して、照射光に対する反射光と照射光との位相差を求め、その位相差から距離を測定する方法である。ＴｏＦ法を用いる電子装置について、測距精度を向上させるためにＣＡＰＤ（Current Assisted Photonic Demodulator）方式を適用するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、ＣＡＰＤ方式は、２つの電極と２つの検出端子とが設けられたフォトダイオードにおいて、それらの電極に電位差を与えることにより、２つの検出端子の一方から他方に電荷を転送させる方式である。ＣＡＰＤ方式において電子装置は、照射光に同期したタイミングで電位差の正負を切り替えて受光量を検出することにより、位相差に応じた距離を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、ＣＡＰＤ方式の適用により、測距精度を向上させることができる。このＣＡＰＤ方式では、フォトダイオード内における電荷の転送効率を高くするほど測距精度が向上するため、転送効率は高い方が望ましい。しかしながら、照射光の周波数が高いと、その分、電位差の正負の切り替えの間隔が短くなり、次の切り替えまでに電荷を完全に転送することができず、転送効率が低下してしまう。また、２つの検出端子のうち、転送元の方の下部に光が入射すると、その光を変換した電荷が転送先の検出端子へ転送されずに、転送効率が低下してしまう。転送効率を高くするには、電位差の絶対値を大きくすればよいが、消費電力が増大するために好ましくない。このように、上述の従来技術では、電荷の転送効率を高くすることが困難であるという問題がある。【０００５】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部とを具備する固体撮像装置、および、その制御方法である。これにより、向きの異なる複数の電界が生じた固体撮像装置において転送先に該当しない検出端子の全てから転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。【０００７】
また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は４つであり、前記複数の検出端子の個数は４つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、前記複数の電極は二次元格子状に配列されてもよい。これにより、転送先に該当しない３つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。【０００８】
また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給してもよい。これにより、高電位と２つの所定電位と１つの低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。【０００９】
また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給してもよい。これにより、高電位と１つの所定電位と２つの低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。【００１０】
また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給してもよい。これにより、高電位と所定電位と第１の低電位と第２の低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。【００１１】
また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給してもよい。これにより、高電位および低電位により生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。【００１２】
また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は３つであり、前記複数の検出端子の個数は３つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含むものであってもよい。これにより、転送先に該当しない２つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。【００１３】
また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は５つであり、前記複数の検出端子の個数は５つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含むものであってもよい。これにより、転送先に該当しない４つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。【００１４】
また、この第１の側面において、前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備えてもよい。これにより、光電変換素子間が分離されるという作用をもたらす。【００１５】
また、この第１の側面において、前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形であってもよい。これにより、円形の検出端子間で電荷が転送されるという作用をもたらす。【００１６】
また、この第１の側面において、前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形であってもよい。これにより、矩形の検出端子間で電荷が転送されるという作用をもたらす。【００１７】
また、本技術の第２の側面は、複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部とを具備する電子装置である。これにより、電荷量に応じた信号に基づいて距離が測定されるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１８】
本技術によれば、フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くすることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本技術の第１の実施の形態における電子装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部の平面図である。
【図４】本技術の第１の実施の形態における単位ユニットの一構成例を示すブロック図である。
【図５】本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオードの配線面側から見た平面図である。
【図６】本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオードの断面図の一例である。
【図７】本技術の第１の実施の形態における駆動時のフォトダイオードの状態を説明するための図である。
【図８】本技術の第１の実施の形態における左上の検出回路の一構成例を示す回路図である。
【図９】本技術の第１の実施の形態における右上の検出回路の一構成例を示す回路図である。
【図１０】本技術の第１の実施の形態における単位ユニットの平面図の一例である。
【図１１】本技術の第１の実施の形態におけるトランジスタ配置領域の一構成例を示す図である。
【図１２】本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１３】本技術の第１の実施の形態におけるＴｏＦ期間内の固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１４】本技術の第１の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図１５】本技術の第１の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図１６】本技術の第１の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図１７】本技術の第１の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図１８】本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本技術の第１の実施の形態の変形例におけるフォトダイオードの平面図の一例である。
【図２０】本技術の第２の実施の形態におけるフォトダイオードの平面図の一例である。
【図２１】本技術の第３の実施の形態におけるフォトダイオードの平面図の一例である。
【図２２】本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオードの、受光面側から見た平面図の一例である。
【図２３】本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオードの断面図の一例である。
【図２４】本技術の第５の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図２５】本技術の第５の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図２６】本技術の第５の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図２７】本技術の第５の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図２８】本技術の第６の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図２９】本技術の第６の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３０】本技術の第６の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３１】本技術の第６の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３２】本技術の第７の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３３】本技術の第７の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３４】本技術の第７の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３５】本技術の第７の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。
【図３６】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３７】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】
【００２０】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（４タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
２．第２の実施の形態（３タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
３．第３の実施の形態（５タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
４．第４の実施の形態（遮光部を設け、複数の電界を生じさせる例）
５．第５の実施の形態（２種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
６．第６の実施の形態（３種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
７．第７の実施の形態（４種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
８．移動体への応用例
【００２１】
＜１．第１の実施の形態＞
［電子装置の構成例］
図１は、本技術の実施の形態における電子装置１００の一構成例を示すブロック図である。この電子装置１００は、ＴｏＦ法により物体までの距離を測定することができる装置であり、発光部１１０、同期制御部１２０、固体撮像装置２００および測距部１３０を備える。
【００２２】
発光部１１０は、所定周波数の同期信号に同期して間欠光を照射するものである。例えば、照射光として近赤外光などが用いられる。また、同期信号として、矩形波のクロック信号ＣＬＫｐが用いられる。なお、サイン波の信号を同期信号として用いることもできる。
【００２３】
固体撮像装置２００は、間欠光に対する反射光を受光し、受光データを生成するものである。この固体撮像装置２００は、所定数の受光データからなる画像データを垂直同期信号ＸＶＳに同期して生成し、測距部１３０に信号線２０９を介して供給する。この垂直同期信号ＸＶＳの周波数は、例えば、３０ヘルツ（Ｈｚ）である。
【００２４】
同期制御部１２０は、発光部１１０および固体撮像装置２００を同期して動作させるものである。この同期制御部１２０は、クロック信号ＣＬＫｐを発光部１１０および固体撮像装置に信号線１２９を介して供給する。このクロック信号ＣＬＫｐの周波数は、垂直同期信号よりも高く、例えば、１０乃至２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である。
【００２５】
測距部１３０は、画像データに基づいて、物体までの距離を測定するものである。この測定部は、測定値を示すデプスデータを生成して外部に出力する。このデプスデータは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理やジェスチャー認識などに用いられる。
【００２６】
［固体撮像装置の構成例］
図２は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の一構成例を示すブロック図である。この固体撮像装置２００は、ドライバ２１１、行走査回路２１２、画素アレイ部２２０、タイミング制御部２１３およびカラム信号処理部２１４を備える。
【００２７】
ドライバ２１１は、同期制御部１２０からのクロック信号ＣＬＫｐに同期して、画素アレイ部２２０に、互いに位相が異なる複数の駆動信号を供給するものである。これらの駆動信号の詳細については、後述する。
【００２８】
画素アレイ部２２０には、複数の画素が二次元格子状に配列される。以下、画素アレイ部２２０において、所定方向（水平方向など）に配列された画素の集合を「行」と称し、行に垂直に配列された画素の集合を「列」と称する。
【００２９】
タイミング制御部２１３は、垂直同期信号ＸＶＳに同期して、行走査回路２１２およびカラム信号処理部２１４の動作タイミングを制御するものである。このタイミング制御部２１３は、垂直同期信号ＸＶＳより周波数の高い水平同期信号ＸＨＳを生成して行走査回路２１２に供給する。
【００３０】
行走査回路２１２は、水平同期信号ＸＨＳに同期して、行を順に駆動するものである。カラム信号処理部２１４は、列ごとに、画素からの画素信号に対してＡＤ（Analog-to-Digital）変換処理やＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理などの所定の信号処理を実行するものである。カラム信号処理部２１４は、処理後のデータからなる画像データを測距部１３０へ供給する。
【００３１】
図３は、本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部２２０の平面図である。画素アレイ部２２０には、複数の単位ユニット２３０が二次元格子状に配列される。また、単位ユニット２３０のそれぞれには２行×２列の４つの画素が配列される。
【００３２】
単位ユニット２３０において左上の画素の座標は、例えば、（ｉ、ｊ）である。ここで、ｉおよびｊは整数である。また、右上の画素の座標は、（ｉ、ｊ＋１）であり、左下の画素の座標は（ｉ＋１、ｊ）である。右下の画素の座標は（ｉ＋１、ｊ＋１）である。
【００３３】
また、単位ユニット２３０の列ごとに、ドライバ２１１からの駆動信号を伝送する４つの駆動信号線が配線される。さらに、画素の列ごとに垂直信号線が配線される。
【００３４】
［単位ユニットの構成例］
図４は、本技術の第１の実施の形態における単位ユニット２３０の一構成例を示すブロック図である。この単位ユニット２３０は、検出回路２４０、２５０、２６０および２７０と、フォトダイオード２８０とを備える。
【００３５】
フォトダイオード２８０は、光電変換により入射光を電荷に変換するものである。このフォトダイオード２８０には、駆動信号線を介してドライバ２１１からの駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤが入力される。これらの駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤのそれぞれの位相は、互いに９０度ずつ異なる。
【００３６】
フォトダイオード２８０は、駆動信号ＧＤＡがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＡを検出回路２４０に出力し、駆動信号ＧＤＢがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＢを検出回路２５０に出力する。また、フォトダイオード２８０は、駆動信号ＧＤＣがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＣを検出回路２６０に出力し、駆動信号ＧＤＤがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＤを検出回路２７０に出力する。
【００３７】
検出回路２４０は、電流信号ＤＥＴＡに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊを介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。検出回路２５０は、電流信号ＤＥＴＢに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊ＋１を介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。
【００３８】
検出回路２６０は、電流信号ＤＥＴＣに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊを介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。検出回路２７０は、電流信号ＤＥＴＤに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊ＋１を介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。
【００３９】
図４における検出回路２４０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ、ｊ）の画素に該当する。また、図４における検出回路２５０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ、ｊ＋１）の画素に該当する。図４における検出回路２６０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ＋１、ｊ）の画素に該当する。また、図４における検出回路２７０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素に該当する。すなわち、フォトダイオード２８０は、４つの画素により共有されている。
【００４０】
なお、検出回路２４０、２５０、２６０および２７０からなる回路は、特許請求の範囲に記載の検出部の一例である。
【００４１】
［フォトダイオードの構成例］
図５は、本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の配線面側から見た平面図である。ここで、行の方向をＸ方向とし、列の方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向とする。フォトダイオード２８０のＸＹ平面は、Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４に分割される。そして、これらの４つの領域は、２行×２列に配列される。また、これらの領域のそれぞれは、「タップ」とも呼ばれる。すなわち、フォトダイオード２８０は、４タップからなる。
【００４２】
Ａ領域２８１には、検出端子２８５と、その検出端子２８５に隣接する電極２８６とが配置される。Ｂ領域２８２には、検出端子２８７と、その検出端子２８７に隣接する電極２８８とが配置される。また、Ｃ領域２８３には、検出端子２８９と、その検出端子２８９に隣接する電極２９０とが配置される。Ｄ領域２８４には、検出端子２９１と、その検出端子２９１に隣接する電極２９２とが配置される。
【００４３】
受光面に垂直な方向（Ｚ方向）から見て、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のそれぞれの形状は、例えば、円形であり、電極２８６、２８８、２９０および２９２のそれぞれの形状も円形である。また、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のそれぞれは、対応する電極を囲むように形成されている。
【００４４】
また、検出端子２８５は、検出回路２４０に接続され、検出端子２８７は検出回路２５０に接続される。検出端子２８９は、検出回路２６０に接続され、検出端子２９１は検出回路２７０に接続される。電極２８６、２８８、２９０および２９２は、互いに異なる駆動信号線を介してドライバ２１１に接続される。そして、電極２８６、２８８、２９０および２９２のそれぞれには、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤが入力される。なお、フォトダイオード２８０は、特許請求の範囲に記載の光電変換素子の一例である。
【００４５】
ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤにより、互いに向きの異なる複数の電界をフォトダイオード２８０に生じさせる。これらの電界により、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のいずれかを転送先として、転送先に該当しない端子の全てから転送先の端子へ電荷が転送される。
【００４６】
図６は、本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の断面図の一例である。同図は、図５の線分Ｘ１−Ｘ２に沿ってフォトダイオード２８０を切断した際の断面図に該当する。フォトダイオード２８０の基板２９３において、図６の下側の面が受光面に該当する。この受光面と対向する上側の配線面に、検出端子２８５および２８７と電極２８６および２８８とが形成される。また、同図における矢印は、光の入射方向を示す。
【００４７】
検出端子２８５は、Ｎ−層２８５−２と、その上側のＮ＋層２８５−１とからなる。電極２８６は、Ｐ−層２８６−２と、その上側のＰ＋層２８６−１とからなる。検出端子２８７は、Ｎ−層２８７−２と、その上側のＮ＋層２８７−１とからなる。電極２８８は、Ｐ−層２８８−２と、その上側のＰ＋層２８８−１とからなる。また、基板２９３は、例えば、Ｐ型半導体により構成される。
【００４８】
上述したように基板２９３の配線面を表面として、表面に対向する裏面に光が照射される。このような固体撮像装置２００は、裏面照射型の固体撮像装置と呼ばれる。
【００４９】
図７は、本技術の第１の実施の形態における駆動時のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。同図におけるａは、Ａ領域からＢ領域への向きの電界が生じた際のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。同図におけるｂは、Ｂ領域からＡ領域への向きの電界が生じた際のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。
【００５０】
図７におけるａに例示するように、ドライバ２１１が電極２８６にミドルレベルより高いハイレベルの電位を供給し、電極２８８にミドルレベルの電位を供給すると、Ａ領域からＢ領域への向きの電界が生じる。この電界により、マイナスの電荷（電子）がドリフトして、それらのほとんどがＢ領域からＡ領域へ転送される。この電荷は、検出端子２８５から出力され、電流信号ＤＥＴＡが流れる。また、検出端子２８７において、若干のリーク電流が流れる。
【００５１】
一方、図７におけるｂに例示するように、ドライバ２１１が電極２８６にミドルレベルの電位を供給し、電極２８８にハイレベルの電位を供給すると、Ｂ領域からＡ領域への向きの電界が生じる。この電界により、電子がドリフトして、それらのほとんどがＡ領域からＢ領域へ転送される。この電荷は、検出端子２８７から出力され、電流信号ＤＥＴＢが流れる。また、検出端子２８５において、若干のリーク電流が流れる。
【００５２】
このように、フォトダイオードの複数の電極間に電位差を与えることにより、複数の検出端子間で電荷を転送させる方式は、ＣＡＰＤ方式と呼ばれる。一般的なＣＡＰＤ方式では、フォトダイオードに電極が２つのみ設けられ、それらの一方から他方への電荷が転送される。これに対して、フォトダイオード２８０では、電極２８６、２８８、２９０および２９２の４つが設けられ、それらのうち３つから残りの１つへ電荷が転送される。
【００５３】
図８は、本技術の第１の実施の形態における左上の検出回路２４０の一構成例を示す回路図である。この検出回路２４０は、リセットトランジスタ２４３、転送トランジスタ２４４、浮遊拡散層２４５、ゲイン制御トランジスタ２４６、容量２４７、増幅トランジスタ２４８および選択トランジスタ２４９を備える。リセットトランジスタ２４３等のトランジスタとして、例えば、Ｎ型のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタが用いられる。
【００５４】
リセットトランジスタ２４３は、行走査回路２１２からのリセット信号ＲＳＴに従って画素を初期化するものである。
【００５５】
転送トランジスタ２４４は、行走査回路２１２からの転送信号ＴＲＧに従って、フォトダイオード２８０から浮遊拡散層２４５へ電荷を転送するものである。浮遊拡散層２４５は、転送された電荷を蓄積して、蓄積した電荷の総量に応じた電圧を生成するものである。
【００５６】
ゲイン制御トランジスタ２４６は、行走査回路２１２から制御信号ＦＤＧに従って、浮遊拡散層２４５から容量２４７への電荷の転送を行うことにより、検出回路２４０のゲインを制御するものである。
【００５７】
増幅トランジスタ２４８は、浮遊拡散層２４５の電圧の信号を増幅するものである。選択トランジスタ２４９は、行走査回路２１２からの選択信号ＳＥＬに従って、増幅トランジスタ２４８が増幅した信号を画素信号として垂直信号線ＶＳＬｊへ出力するものである。
【００５８】
図９は、本技術の第１の実施の形態における右上の検出回路２５０の一構成例を示す回路図である。この検出回路２５０は、インバータ２５１および電源制御トランジスタ２５２を備える。また、検出回路２５０は、リセットトランジスタ２５３、転送トランジスタ２５４、浮遊拡散層２５５、ゲイン制御トランジスタ２５６、容量２５７、増幅トランジスタ２５８および選択トランジスタ２５９を備える。インバータ２５１および電源制御トランジスタ２５２以外の素子の機能は、検出回路２４０内の同名の素子と同様である。また、電源制御トランジスタ２５２として、例えば、Ｐ型のＭＯＳトランジスタが用いられる
【００５９】
インバータ２５１は、行走査回路２１２からの制御信号ＤＲＶＰＧＴを反転して電源制御トランジスタ２５２のゲートに供給するものである。
【００６０】
電源制御トランジスタ２５２は、インバータ２５１からの信号に従って、電源電圧ＶＤＤＨＰＸおよびＶＤＤＨＰＸＶのいずれかをリセット電源として供給するものである。検出回路２６０および２７０の構成は、検出回路２４０および２５０と同様である。
【００６１】
図１０は、本技術の第１の実施の形態における単位ユニット２３０の平面図の一例である。フォトダイオード２８０に隣接して、行方向に沿ってトランジスタ配置領域３０１および３０２が配列される。また、フォトダイオード２８０に隣接して、列方向に沿ってトランジスタ配置領域３０３および３０４が配列される。
【００６２】
トランジスタ配置領域３０１には、例えば、検出回路２４０内のトランジスタ群が行方向に配列され、トランジスタ配置領域３０２には、例えば、検出回路２５０内のトランジスタ群が行方向に配列される。また、トランジスタ配置領域３０３には、例えば、検出回路２６０内のトランジスタ群が列方向に配列され、トランジスタ配置領域３０４には、例えば、検出回路２７０内のトランジスタ群が列方向に配列される。
【００６３】
図１１は、本技術の第１の実施の形態におけるトランジスタ配置領域３０３および３０４の一構成例を示す図である。トランジスタ配置領域３０３には、増幅トランジスタ２６８、選択トランジスタ２６９、転送トランジスタ２６４およびリセットトランジスタ２６３などが列方向に配列される。また、トランジスタ配置領域３０４には、リセットトランジスタ２７３、転送トランジスタ２７４、選択トランジスタ２７９および増幅トランジスタ２７８などが列方向に配列される。
【００６４】
図１２は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の動作の一例を示すタイミングチャートである。垂直同期信号ＸＶＳの周期の開始タイミングＴ０から、その後のタイミングＴ１までの読出し期間において、行走査回路２１２は、水平同期信号ＸＨＳの一定の長さのハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴおよび制御信号ＦＤＧを供給する。また、読出し期間に亘って行走査回路２１２は、ハイレベルのリセット信号ＲＳＴを供給する。さらに、行走査回路２１２は、ハイレベルの選択信号ＳＥＬ０乃至ＳＥＬＮを、水平同期信号ＸＨＳに同期して順に供給する。これにより、Ｎ行が順に読み出される。
【００６５】
読出し期間終了時のタイミングＴ１から、その後のタイミングＴ２までのＴｏＦ期間において行走査回路２１２は、ハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴを供給する。また、行走査回路２１２は、所定のタイミングでリセット信号ＲＳＴをローレベルにする。さらに、行走査回路２１２は、ハイレベルの転送信号ＴＲＧを全行に供給する。これにより全行が同時に駆動される。このように全行を同時に駆動する方式は、グローバルシャッター方式と呼ばれる。
【００６６】
ＴｏＦ期間終了時のタイミングＴ２から、その後のタイミングＴ３までのブランキング期間において、行走査回路２１２は、ハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴおよびリセット信号ＲＳＴを供給する。
【００６７】
図１３は、本技術の第１の実施の形態におけるＴｏＦ期間内の固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。ＴｏＦ期間開始時のタイミングＴ１から、その後のタイミングＴ１１までのリセット期間において、行走査回路２１２はハイレベルのリセット信号ＲＳＴを供給する。
【００６８】
リセット期間終了時のタイミングＴ１１から、その後のタイミングＴ２までの積算期間において、ドライバ２１１は、クロック信号ＣＬＫｐに同期して駆動信号を供給する。以下、クロック信号ＣＬＫｐの周期内において、そのクロック信号ＣＬＫｐの立上り（すなわち、照射光の発光開始）の位相を０度とする。０度から１８０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、検出回路２６０は、０度乃至１８０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。ここで、ハイレベルは、ミドルレベルより高く、ミドルレベルはローレベルより高い電位である。例えば、タイミングＴ１１からタイミングＴ１２までの期間が、０度から１８０度までの期間に該当する。
【００６９】
また、１８０度から３６０度までの期間においてドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルにする。これにより、検出回路２７０は、１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３までの期間が、１８０度から３６０度までの期間に該当する。
【００７０】
また、９０度から２７０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、検出回路２５０は、９０度乃至２７０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１４からタイミングＴ１５までの期間が、９０度から２７０度までの期間に該当する。
【００７１】
また、２７０度から９０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをローレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、検出回路２４０は、２７０度乃至９０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１５からタイミングＴ１６までの期間が、２７０度から９０度までの期間に該当する。
【００７２】
図１４は、本技術の第１の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これらの電位の供給により、互いに向きの異なる複数の電界が同時に生じる。この場合には、Ｃ領域２８３から、他の３領域への電界と、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＢ領域２８２への電界とが生じる。
【００７３】
そして、複数の電界により、それらの電界の向きと逆方向に、マイナスの電荷（電子）が転送される。すなわち、Ｂ領域２８２から他の３領域へ電荷が転送され、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＣ領域２８３へ電荷が転送される。この結果、転送元の３領域内の検出端子２８５、２８７および２９１から、転送先のＣ領域２８３内の検出端子２８９へ電荷が転送される。
【００７４】
また、Ｂ領域２８２とＣ領域２８３との間の電位差が最も大きいため、それらの間で転送される電荷量が最も多くなる。図１４の矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。
【００７５】
ここで、測距精度ＳＥは、次の式により表される。
ＳＥ＝（Ａｐｉｘ×ＲＥ×ＦＦ）１／２×Ｃｍｏｄ
上式において、Ａｐｉｘは、画素面積であり、単位は、例えば、平方マイクロメートル（μｍ２）である。ＲＥは、量子効率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。ＦＦは開口率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。Ｃｍｏｄは、転送効率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。
【００７６】
仮に、Ａ領域２８１およびＢ領域２８２のみ（すなわち、２タップ）とすると、ドライバは、一度に１つの方向にしか電界を生じさせることができない。これに対して、フォトダイオード２８０では４タップを設けたため、ドライバ２１１は、複数の向きの電界を生じさせることができる。それらの電界の交差した位置の検出端子２８９に他の３つの検出端子からの電荷が集まるため、２つの検出端子間で電荷を転送させる２タップの場合よりも転送効率Ｃｍｏｄが高くなる。したがって、上式より、測距精度ＳＥを向上させることができる。
【００７７】
また、仮に、転送元の３つの検出端子（２８５、２８７および２９１）の全てにローレベルを供給すると、それらの間で電荷が転送されず、十分な転送効率Ｃｍｏｄが得られないおそれがある。しかし、ドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを供給し、残りにローレベルを供給するため、その電位差により、転送元の検出端子間でも電荷が転送されて転送効率Ｃｍｏｄを十分に高くすることができる。
【００７８】
図１５は、本技術の第１の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２およびＣ領域２８３からＤ領域２８４へ電荷が転送される。
【００７９】
図１６は、本技術の第１の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ａ領域２８１、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４からＢ領域２８２へ電荷が転送される。
【００８０】
図１７は、本技術の第１の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをローレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ｂ領域２８２、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４からＡ領域２８１へ電荷が転送される。
【００８１】
ここで、０度乃至１８０度の期間内の画素信号（受光量）をｑ１とし、１８０度から３６０度までの受光量をｑ２とする。また、９０度から２７０度までの受光量をｑ３とし、２７０度から９０度までの受光量をｑ４とする。クロック信号ＣＬＫｐの周波数（発光周波数）は非常に高く、受光量ｑ１乃至ｑ４は微量で直接、検出することは困難である。このため、一定の積算期間に亘って、固体撮像装置２００は、単位ユニット２３０ごとに受光量ｑ１乃至ｑ４を積算して受光量Ｑ１乃至Ｑ４とし、測距部１３０に供給する。
【００８２】
測距部１３０は、受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、次の式により単位ユニット２３０ごとに距離ｄを演算する。画素アレイ部２２０の総画素数をＭ×Ｎ個とすると（ＭおよびＮは整数）、単位ユニット２３０内の画素数は４つであるため、単位ユニット２３０の個数は、（Ｍ×Ｎ）／４個であり、（Ｍ×Ｎ）／４個の距離ｄが演算される。
ｄ＝（ｃ／４πｆ）×ｔａｎ−１｛（Ｑ３−Ｑ４）／（Ｑ１−Ｑ２）｝
上式において、ｃは、光速であり、単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。ｆは、照射光の発光周波数であり、単位は例えば、ヘルツ（Ｈｚ）である。ｔａｎ−１は、正接関数の逆関数である。
【００８３】
［固体撮像装置の動作例］
図１８は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、距離を測定するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。
【００８４】
固体撮像装置２００は、ＴｏＦ期間内のリセット期間において、画素のそれぞれをリセットする（ステップＳ９０１）。そして、固体撮像装置２００は、０度乃至１８０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＣを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０２）。次に固体撮像装置２００は、１８０度乃至３６０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＤを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０３）。
【００８５】
続いて固体撮像装置２００は、９０度乃至２７０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＢを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０４）。次に固体撮像装置２００は、２７０度乃至９０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＡを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０５）。
【００８６】
固体撮像装置２００は、積算期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ９０６）。積算期間が終了していない場合に（ステップＳ９０６：Ｎｏ）、固体撮像装置２００は、ステップＳ９０２以降を繰り返し実行する。
【００８７】
積算期間が終了した場合に（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）、固体撮像装置２００は、読出し期間内においてＮ行を順に読み出す（ステップＳ９０７）。ステップＳ９０７の後に固体撮像装置２００は、ステップＳ９０１以降を繰り返し実行する。
【００８８】
このように、本技術の第１の実施の形態では、ドライバ２１１が、複数の電界によりフォトダイオード２８０上の３つの検出端子から１つの検出端子に電荷を転送させるため、２つの検出端子間で電荷を転送させる場合よりも転送元の検出端子数が増加する。転送元の検出端子が１つから３つに増加したため、検出端子間の電荷の転送効率を高くすることができる。これにより、測距精度を向上させることができる。
【００８９】
［変形例］
上述の第１の実施の形態では、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１と電極２８６、２８８、２９０および２９２との形状を円形としていたが、これらの形状は円形に限定されない。例えば、矩形であってもよい。この第１の実施の形態の変形例のフォトダイオード２８０は、検出端子および電極の形状が矩形である点において第１の実施の形態と異なる。
【００９０】
図１９は、本技術の第１の実施の形態の変形例におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第１の実施の形態の変形例のフォトダイオード２８０は、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１と電極２８６、２８８、２９０および２９２との形状が矩形である点において第１の実施の形態と異なる。フォトダイオード２８０の形状を矩形とし、その面積を一定とすると、電極および検出端子の形状を矩形とすることにより、円形とした場合と比較してフォトダイオード２８０の面積に対する電極および検出端子の面積の割合を大きくすることができる。なお、電極および検出端子のそれぞれの形状は、円形や矩形の他、線状であってもよい。
【００９１】
このように、本技術の第１の実施の形態の変形例では、電極および検出端子を矩形としたため、フォトダイオード２８０の面積に対する電極および検出端子の面積の割合を大きくすることができる。
【００９２】
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、フォトダイオード２８０内に４タップを設けていたが、フォトダイオード２８０内のタップ数が多いほど、フォトダイオード２８０当たりの電極数および検出端子数が増大して微細化が困難となる。この第２の実施の形態のフォトダイオード２８０は、タップ数を削減した点において第１の実施の形態と異なる。
【００９３】
図２０は、本技術の第２の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第２の実施の形態のフォトダイオード２８０は、Ｄ領域２８４が設けられない点において第１の実施の形態と異なる。すなわち、第２の実施の形態のフォトダイオード２８０のタップ数は３つである。また、単位ユニット２３０内には、検出回路２６０および２７０が設けられない。
【００９４】
ドライバ２１１は、０度乃至１８０度の期間内に駆動信号ＧＤＡをハイレベルに、残りの駆動信号をローレベルにする。また、ドライバ２１１は、１８０度乃至３６０度の期間内に駆動信号ＧＤＢをハイレベルに、残りの駆動信号をローレベルにする。
【００９５】
検出回路２４０は、０度乃至１８０度の期間の受光量ｑ１を検出する。また、検出回路２５０は、１８０度乃至３６０度の期間の受光量ｑ２を検出する。固体撮像装置２００は、受光量ｑ１およびｑ２のそれぞれを積算し、受光量Ｑ１およびＱ２として測距部１３０に供給する。
【００９６】
そして、測距部１３０は、受光量Ｑ１およびＱ２に基づいて、次の式により、単位ユニット２３０ごとに距離ｄを演算する。
ｄｔ＝Ｔｐ×｛Ｑ２／（Ｑ１＋Ｑ２）｝
ｄ＝ｃ×ｄｔ／２
上式において、Ｔｐは、照射光の発光周期（すなわち、クロック信号ＣＬＫｐの周期）である。
【００９７】
このように、本技術の第２の実施の形態では、フォトダイオード２８０のタップ数を３つとしたため、タップ数が４つの場合と比較して、フォトダイオード２８０当たりの電極数および検出端子数を削減することができる。
【００９８】
＜３．第３の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、フォトダイオード２８０内に４タップを設けていたが、タップ数を５つ以上にすれば、電極の個数が増大するため、より多くの端子から電荷を集めて転送効率をさらに高くすることができる。この第３の実施の形態のフォトダイオード２８０は、タップ数を増大した点において第１の実施の形態と異なる。
【００９９】
図２１は、本技術の第３の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第３の実施の形態のフォトダイオード２８０は、Ｅ領域２９４をさらに設けた点において第１の実施の形態と異なる。Ｅ領域２９４には、検出端子２９５および電極２９６が配置される。電極２９６には、駆動信号ＧＤＥが入力される。
【０１００】
ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤの電位については、第１の実施の形態と同様に制御する。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＥを例えば、積算期間内においてミドルレベルに制御する。
【０１０１】
このように、本技術の第２の実施の形態では、フォトダイオード２８０のタップ数を５つとしたため、タップ数が４つの場合と比較して転送元の電極数が多くなる。これにより、転送効率を高くすることができる。
【０１０２】
＜４．第４の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、受光面にフォトダイオード２８０を二次元格子状に配列していたが、微細化の進展に伴って、隣接する２つのフォトダイオード２８０の一方から他方に光が漏れる可能性が高くなる。この第４の実施の形態の固体撮像装置２００は、フォトダイオード間の光の漏出を防止する点において第１の実施の形態と異なる。
【０１０３】
図２２は、本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の受光面側から見た平面図の一例である。この第４の実施の形態のフォトダイオード２８０は、その周囲に遮光部２９８が設けられた点において第１の実施の形態と異なる。遮光部２９８は、隣接するフォトダイオード２８０からの光を遮光するものである。例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの酸化膜や、インプラント注入により不純物を注入して形成された層が遮光部２９８として用いられる。この遮光部２９８により、隣接する単位ユニット間が分離される。酸化膜を用いて分離する構造としては、例えば、ＥＤＩ(Expand photo Diode Isolation)やＣＩＯＮ（Concealed Isolation with Oxide burynig Nick）が挙げられる。また、不純物を注入して分離する構造としては、例えば、ＦＬＡＴが挙げられる。
【０１０４】
図２３は、本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の断面図の一例である。フォトダイオード２８０の周囲において、下側、すなわち受光面側には、遮光部２９８が設けられる。また、配線面側にはＰウェル層２９７が設けられる。
【０１０５】
このように、本技術の第４の実施の形態によれば、フォトダイオード２８０の周囲に遮光部２９８を設けたため、フォトダイオード間の光の漏出を防止して単位ユニット間を分離することができる。
【０１０６】
＜５．第５の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、ハイレベル、ミドルレベルおよびローレベルの駆動信号を検出端子に供給していた。しかし、ミドルレベルも供給する構成では、ハイレベルおよびローレベルのみを供給する場合と比較して、ドライバ２１１の構成が複雑になり、回路規模が増大するおそれがある。この第５の実施の形態のドライバ２１１は、ハイレベルおよびローレベルのみを供給する点において第１の実施の形態と異なる。
【０１０７】
図２４は、本技術の第５の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＣ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２およびＤ領域２８４のそれぞれとＣ領域２８３との電位差は同じであるため、同図に例示するように、それぞれの領域からの転送量は同等となる。
【０１０８】
図２５は、本技術の第５の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＤ領域２８４へ電荷が転送される。
【０１０９】
図２６は、本技術の第５の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＢ領域２８２へ電荷が転送される。
【０１１０】
図２７は、本技術の第５の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＡ領域２８１へ電荷が転送される。
【０１１１】
このように、本技術の第５の実施の形態では、ドライバ２１１がハイレベルおよびローレベルを検出端子のそれぞれに供給するため、ミドルレベルも供給する場合と比較して、ドライバ２１１の回路規模を削減することができる。
【０１１２】
＜６．第６の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、転送先の検出端子にハイレベルを供給し、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを、残りにローレベルを供給していた。しかし、転送先の検出端子に電荷を転送することができるのであれば、供給するレベルの組合せは、この組み合わせに限定されない。消費電力を低減する観点から、例えば、転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残りにミドルレベルを供給することもできる。この第６の実施の形態のドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残りにミドルレベルを供給する点において第１の実施の形態と異なる。
【０１１３】
図２８は、本技術の第６の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ｃ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。同図に例示するように、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＢ領域２８２およびＣ領域２８３へ電荷が転送され、Ｂ領域２８２からＣ領域２８３へも電荷が転送される。
【０１１４】
図２９は、本技術の第６の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ｄ領域２８４へ電荷が転送される。
【０１１５】
図３０は、本技術の第６の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ｂ領域２８２へ電荷が転送される。
【０１１６】
図３１は、本技術の第６の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ａ領域２８１へ電荷が転送される。
【０１１７】
このように、本技術の第６の実施の形態では、ドライバ２１１が転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残り１つにミドルレベルを供給するため、検出端子２つにミドルレベルを供給する場合と比較して消費電力を低減することができる。
【０１１８】
＜７．第７の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、転送先の検出端子にハイレベルを供給し、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを、残りにローレベルを供給していた。しかし、転送先の検出端子に電荷を転送することができるのであれば、供給するレベルの組合せは、この組み合わせに限定されない。消費電力を低減する観点から、例えば、転送元の３つの検出端子のそれぞれに異なる電位を供給することもできる。この第７の実施の形態のドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のそれぞれに異なる電位を供給する点において第１の実施の形態と異なる。
【０１１９】
図３２は、本技術の第７の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをミドルレベルにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをローレベルＬＬにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルＬＨにする。ここで、ローレベルＬＨは、ローレベルＬＬよりも高く、ミドルレベルよりも低い電位である。これにより、Ｃ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。
【０１２０】
第７の実施の形態では、１つの検出端子にミドルレベルを供給するため、２つの検出端子にミドルレベルを供給する第１の実施の形態と比較して消費電力を低減することができる。
【０１２１】
図３３は、本技術の第７の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルＬＬにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルＬＨにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ｄ領域２８４へ電荷が転送される。
【０１２２】
図３４は、本技術の第７の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをローレベルＬＨにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルＬＬにする。これにより、Ｂ領域２８２へ電荷が転送される。
【０１２３】
図３５は、本技術の第７の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルＬＨにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルＬＬにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ａ領域２８１へ電荷が転送される。
【０１２４】
このように、本技術の第７の実施の形態では、ドライバ２１１が３つの検出端子のうち２つにローレベルＬＨおよびＬＬを、残りにミドルレベルを供給するため、検出端子２つにミドルレベルを供給する場合と比較して消費電力を低減することができる。
【０１２５】
＜８．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。
【０１２６】
図３６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。
【０１２７】
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３６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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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３６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。
【０１３７】
図３７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１３８】
図３７では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１３９】
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。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。
【０１４０】
なお、図３７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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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、車外情報検出ユニット１２０３０に適用され得る。具体的には、図１の電子装置１００を、車外情報検出ユニット１２０３０に適用することができる。車外情報検出ユニット１２０３０に本開示に係る技術を適用することにより、転送効率を高くして測距精度を向上させることが可能になる。
【０１４６】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０１４７】
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
【０１４８】
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なく、また、他の効果があってもよい。
【０１４９】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と
を具備する固体撮像装置。
（２）前記複数の電極の個数は４つであり、
前記複数の検出端子の個数は４つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、
前記複数の電極は二次元格子状に配列される
前記（１）記載の固体撮像装置。
（３）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（４）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（５）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（６）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（７）前記複数の電極の個数は３つであり、
前記複数の検出端子の個数は３つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含む
前記（１）記載の固体撮像装置。
（８）前記複数の電極の個数は５つであり、
前記複数の検出端子の個数は５つであり、
前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含む
前記（１）記載の固体撮像装置。
（９）前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備える前記（１）から（８）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１０）前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形である
前記（１）から（９）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１１）前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形である
前記（１）から（９）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１２）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、
前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部と
を具備する電子装置。
（１３）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子における前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子へ電荷を転送させる駆動手順と、
前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の量に応じた信号を検出する検出手順と
を具備する固体撮像装置の制御方法。
【符号の説明】
【０１５０】
１００  電子装置
１１０  発光部
１２０  同期制御部
１３０  測距部
２００  固体撮像装置
２１１  ドライバ
２１２  行走査回路
２１３  タイミング制御部
２１４  カラム信号処理部
２２０  画素アレイ部
２３０  単位ユニット
２４０、２５０、２６０、２７０  検出回路
２４３、２５３、２６３、２７３  リセットトランジスタ
２４４、２５４、２６４、２７４  転送トランジスタ
２４５、２５５  浮遊拡散層
２４６、２５６  ゲイン制御トランジスタ
２４７、２５７  容量
２４８、２５８、２６８、２７８  増幅トランジスタ
２４９、２５９、２６９、２７９  選択トランジスタ
２５１  インバータ
２５２  電源制御トランジスタ
２８０  フォトダイオード
２８５、２８７、２８９、２９１、２９５  検出端子
２８５−１、２８７−１  Ｎ＋層
２８５−２、２８７−２  Ｎ−層
２８６、２８８、２９０、２９２、２９６  電極
２８６−１、２８８−１  Ｐ＋層
２８６−２、２８８−２  Ｐ−層
２９３  基板
２９４  Ｅ領域
２９７  Ｐウェル層
２９８  遮光部
３０１、３０２、３０３、３０４  トランジスタ配置領域
１２０３０  車外情報検出ユニット
【図１】
2019031001.tif 000003
【図２】
2019031001.tif 000004
【図３】
2019031001.tif 000005
【図４】
2019031001.tif 000006
【図５】
2019031001.tif 000007
【図６】
2019031001.tif 000008
【図７】
2019031001.tif 000009
【図８】
2019031001.tif 000010
【図９】
2019031001.tif 000011
【図１０】
2019031001.tif 000012
【図１１】
2019031001.tif 000013
【図１２】
2019031001.tif 000014
【図１３】
2019031001.tif 000015
【図１４】
2019031001.tif 000016
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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