【手続補正書】
【提出日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外のパルス光を撮影対象空間に照射する赤外発光手段と、
可視光を受光する複数の第１受光部および赤外光を受光する複数の第２受光部により、前記撮影対象空間からの可視光および赤外光を受光して光電変換を行い、前記第１受光部に蓄積される信号電荷の電荷量に応じた第１画素信号と、前記第２受光部に蓄積される信号電荷の電荷量に応じた第２画素信号とを出力する撮像手段と、
前記撮像手段を駆動し、１フレーム分の第１および第２画素信号を１フレーム走査期間ごとに周期的に出力させるとともに、所定の距離位置から反射される前記パルス光を受光するように、前記第２受光部の受光期間を、前記赤外発光手段による前記パルス光の照射時から所定時間遅延させて設定する撮像制御手段と、
前記赤外発光手段の発光タイミングを制御し、１フレーム走査期間おきに前記パルス光の照射を行わせる発光制御手段と、
前記パルス光の照射時の撮像によって得られた１フレーム分の第１および第２画素信号を格納する第１フレームメモリと、
前記パルス光の非照射時の撮像によって得られた１フレーム分の第１および第２画素信号を格納する第２フレームメモリと、
前記第１フレームメモリに格納された第１画素信号に基づいて第１可視光画像を生成し、前記第２フレームメモリに格納された第１画素信号に基づいて第２可視光画像を生成し、前記第１フレームメモリに格納された第２画素信号から前記第２フレームメモリに格納された第２画素信号を減算することにより距離画像を生成する信号処理手段と、
とを備え、
前記撮像手段は、一導電型半導体基板の表層に形成された反対導電型ウェル層中に各部が形成された固体撮像装置であって、
前記第１および第２受光部と、
前記第１および第２受光部の信号電荷を前記一導電型半導体基板に掃き捨てる縦型オーバーフロードレインと、
前記第２受光部の信号電荷を、掃き捨てゲートを介して前記反対導電型ウェル層に形成された一導電型のドレイン領域に掃き捨てる横型オーバーフロードレインと、
前記第１および第２受光部から信号電荷を読み出す読み出しゲートと、
前記読み出しゲートによって読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部から各信号電荷を受け取り、水平転送を行う水平転送部と、
前記水平転送部によって水平転送された各信号電荷を電荷量に応じた画素信号に変換して出力を行う信号出力部と、から構成されており、
前記撮像制御手段は、前記縦型オーバーフロードレインによる前記第１および第２受光部からの信号電荷の掃き捨て、前記横型オーバーフロードレインによる前記第２受光部からの信号電荷の掃き捨て、前記読み出しゲートによる前記第１および第２受光部からの信号電荷の読み出しの順に前記撮像手段を駆動することにより、可視光の受光期間と赤外光の受光期間とを異ならせて個別に設定することを特徴とする距離画像センサ。
【請求項２】
前記信号処理手段によって生成された第１および第２可視光画像と距離画像とを格納する画像メモリを備えたことを特徴とする請求項１記載の距離画像センサ。
【請求項３】
前記第１受光部は、可視光の３原色のうち青色光を受光する青色受光部と、前記３原色のうち緑色光を受光する緑色受光部と、前記３原色のうち赤色光を受光する赤色受光部とからなることを特徴とする請求項１または２記載の距離画像センサ。
【請求項４】
前記掃き捨てゲートおよび前記読み出しゲートは、垂直転送部の転送電極によって制御されることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の距離画像センサ。
【請求項５】
前記第１および第２受光部は、前記垂直転送部に沿う垂直方向、および前記水平転送部に沿う水平方向に沿って、２次元状に平面配列されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の距離画像センサ。
【請求項６】
前記ドレイン領域は、前記第１および第２受光部の１垂直列を間に挟んで、前記垂直転送部と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の距離画像センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の距離画像センサは、赤外のパルス光を撮影対象空間に照射する赤外発光手段と、可視光を受光する複数の第１受光部および赤外光を受光する複数の第２受光部により、前記撮影対象空間からの可視光および赤外光を受光して光電変換を行い、前記第１受光部に蓄積される信号電荷の電荷量に応じた第１画素信号と、前記第２受光部に蓄積される信号電荷の電荷量に応じた第２画素信号とを出力する撮像手段と、前記撮像手段を駆動し、１フレーム分の第１および第２画素信号を１フレーム走査期間ごとに周期的に出力させるとともに、所定の距離位置から反射される前記パルス光を受光するように、前記第２受光部の受光期間を、前記赤外発光手段による前記パルス光の照射時から所定時間遅延させて設定する撮像制御手段と、前記赤外発光手段の発光タイミングを制御し、１フレーム走査期間おきに前記パルス光の照射を行わせる発光制御手段と、前記パルス光の照射時の撮像によって得られた１フレーム分の第１および第２画素信号を格納する第１フレームメモリと、前記パルス光の非照射時の撮像によって得られた１フレーム分の第１および第２画素信号を格納する第２フレームメモリと、前記第１フレームメモリに格納された第１画素信号に基づいて第１可視光画像を生成し、前記第２フレームメモリに格納された第１画素信号に基づいて第２可視光画像を生成し、前記第１フレームメモリに格納された第２画素信号から前記第２フレームメモリに格納された第２画素信号を減算することにより距離画像を生成する信号処理手段と、を備え、前記撮像手段は、一導電型半導体基板の表層に形成された反対導電型ウェル層中に各部が形成された固体撮像装置であって、前記第１および第２受光部と、前記第１および第２受光部の信号電荷を前記一導電型半導体基板に掃き捨てる縦型オーバーフロードレインと、前記第２受光部の信号電荷を、掃き捨てゲートを介して前記反対導電型ウェル層に形成された一導電型のドレイン領域に掃き捨てる横型オーバーフロードレインと、前記第１および第２受光部から信号電荷を読み出す読み出しゲートと、前記読み出しゲートによって読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から各信号電荷を受け取り、水平転送を行う水平転送部と、前記水平転送部によって水平転送された各信号電荷を電荷量に応じた画素信号に変換して出力を行う信号出力部と、から構成されており、前記撮像制御手段は、前記縦型オーバーフロードレインによる前記第１および第２受光部からの信号電荷の掃き捨て、前記横型オーバーフロードレインによる前記第２受光部からの信号電荷の掃き捨て、前記読み出しゲートによる前記第１および第２受光部からの信号電荷の読み出しの順に前記撮像手段を駆動することにより、可視光の受光期間と赤外光の受光期間とを異ならせて個別に設定することを特徴とする。なお、一導電型とは、ｎ型またはｐ型のいずれか一方の導電型であり、反対導電型とは、一導電型とは反対の導電型である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
なお、前記信号処理手段によって生成された第１および第２可視光画像と距離画像とを格納する画像メモリを備えたことが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、前記第１受光部は、可視光の３原色のうち青色光を受光する青色受光部と、前記３原色のうち緑色光を受光する緑色受光部と、前記３原色のうち赤色光を受光する赤色受光部とからなることが好ましい。また、前記掃き捨てゲートおよび前記読み出しゲートは、垂直転送部の転送電極によって制御されることが好ましい。