本發(fā)明涉及測距裝置。

背景技術(shù)：

已知有具備對從光源出射的脈沖光的向?qū)ο笪锏恼丈湮恢眠M行掃描的掃描部、在一維方向上配置有多個像素并且對象物上的脈沖光的反射光進行入射的受光部、從多個像素讀出信號并運算到對象物為止的距離的運算部的測距裝置(例如參照專利文獻1)。專利文獻1所記載的測距裝置進行TOF(Time-of-Flight(飛行時間))型的距離測量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2013/121267號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

在專利文獻1所記載的測距裝置中，在電荷的每次存儲進行復位動作并從像素排出不要的電荷。由此，抑制了由環(huán)境光的入射而產(chǎn)生的電荷(不要的電荷)作為信號電荷被存儲，并且能夠防止環(huán)境光的成分被反映到從像素讀出的信號中。

可是，為了提高距離測量的精度，在從像素讀出信號的時候要求確保充分的信號量。在專利文獻1所記載的測距裝置中，如上所述，因為在信號的每次存儲進行復位動作，所以為了確保充分的信號量，有必要比較長地設(shè)定各個像素中的電荷的存儲時間。對應于電荷的存儲時間，有必要也較長地設(shè)定掃描部的掃描時間。因此，在專利文獻1所記載的測距裝置中，在對象物移動的情況下，難以恰當?shù)剡M行距離測量。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠恰當而且高精度地進行距離測量的測距裝置。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的一個觀點所涉及的測距裝置，具備：掃描部，對從光源出射的脈沖光的向?qū)ο笪锏恼丈湮恢眠M行掃描；受光部，具有在一維方向上被配置的多個像素并且對象物上的脈沖光的反射光進行入射；選擇部，對應于掃描部所取得的脈沖光的照射位置，從多個像素中選擇讀出信號的像素；運算部，從被選擇部選擇出的像素中讀出信號并運算到對象物為止的距離。多個像素分別具備：電荷產(chǎn)生區(qū)域，對應于入射光產(chǎn)生電荷；第一以及第二信號電荷收集區(qū)域，從電荷產(chǎn)生區(qū)域分別分開而配置并將在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷來進行收集；不要電荷排出區(qū)域，從電荷產(chǎn)生區(qū)域分開而配置并將在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為不要電荷來進行排出；第一傳輸電極，被配置于第一信號電荷收集區(qū)域與電荷產(chǎn)生區(qū)域之間并對應于第一傳輸信號使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第一信號電荷收集區(qū)域；第二傳輸電極，被配置于第二信號電荷收集區(qū)域與電荷產(chǎn)生區(qū)域之間并對應于相位與第一傳輸信號不同的第二傳輸信號使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第二信號電荷收集區(qū)域；第三傳輸電極，被配置于不要電荷排出區(qū)域與電荷產(chǎn)生區(qū)域之間并對應于相位與第一以及第二傳輸信號不同的第三傳輸信號使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為不要電荷流入到不要電荷排出區(qū)域。選擇部對應于掃描部所取得的脈沖光的照射位置，以使信號電荷流入到多個像素中對應于照射位置的像素的第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的方式將第一傳輸信號輸出至第一傳輸電極并且將第二傳輸信號輸出至第二傳輸電極，以使不要電荷流入到多個像素中對應于照射位置的像素以外的像素的不要電荷排出區(qū)域的方式將第三傳輸信號輸出至第三傳輸電極。運算部讀出對應于分別被收集于被選擇部選擇的像素的第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的信號，根據(jù)被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量與被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的比率運算到對象物為止的距離。

在本發(fā)明的一個觀點中，由選擇部，以使信號電荷流入到像素的第一信號電荷收集區(qū)域的方式將第一傳輸信號輸出至對應于脈沖光照射位置的該像素的第一傳輸電極。由選擇部，以使信號電荷流入到該像素的第二信號電荷收集區(qū)域的方式將相位與第一傳輸信號不同的第二傳輸信號輸出至對應于脈沖光照射位置的上述像素的第二傳輸電極。即，在被選擇部選擇的像素的電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷被分配至第一信號電荷收集區(qū)域和第二信號電荷收集區(qū)域，信號電荷在所對應的信號電荷收集區(qū)域被收集。由選擇部，以使不要電荷流入到像素的不要電荷排出區(qū)域的方式將第三傳輸信號輸出至對應于脈沖光照射位置的上述像素以外的該像素的第三傳輸電極。即，在信號電荷被收集的像素以外的像素中，在該像素的電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為不要電荷從不要電荷排出區(qū)域被排出。由運算部，讀出對應于分別被收集于被選擇部選擇的像素的第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的信號，根據(jù)被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量與被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的比率運算到對象物為止的距離。由此，在信號電荷被收集的像素以外的像素中，在該像素的電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷因為作為不要電荷被排出，所以相對于到對象物為止的距離的運算，難以反映出基于不要電荷的電荷量。因此，能夠恰當而且高精度地進行距離測量。

在一個實施方式中，也可以是選擇部以在被選擇的像素中，在與使信號電荷向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域流入的時機不同并且脈沖光不從光源出射的時機使電荷流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的方式將第一傳輸信號輸出至第一傳輸電極并且將第二傳輸信號輸出至第二傳輸電極，也可以是運算部根據(jù)在脈沖光不從光源出射的時機被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的電荷的量被減少的被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量與在脈沖光不從光源出射的時機被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的電荷的量被減少的被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的比率運算到對象物為止的距離。

根據(jù)上述的一個實施方式，由選擇部，以在被選擇的像素中，在與使信號電荷流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的時機不同并且脈沖光不從光源出射的時機使電荷流入到第一信號電荷收集區(qū)域的方式輸出第一傳輸信號。由選擇部，以在被選擇的像素中，在與使信號電荷流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域的時機不同并且脈沖光不從光源出射的時機使電荷流入到第二信號電荷收集區(qū)域的方式輸出第二傳輸信號。即，在被選擇部選擇的像素的電荷產(chǎn)生區(qū)域，不取決于對應于該像素的脈沖光出射的電荷被分配至第一信號電荷收集區(qū)域和第二信號電荷收集區(qū)域并在所對應的區(qū)域被收集。由運算部，根據(jù)在脈沖光不從光源出射的時機被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的電荷的量被減少的被收集于第一信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量與在脈沖光不從光源出射的時機被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的電荷的量被減少的被收集于第二信號電荷收集區(qū)域的信號電荷的量的比率運算到對象物為止的距離。即，通過不取決于對應于被選擇的像素的脈沖光出射的電荷被減少，從而相對于到對象物為止的距離的運算，難以反映出基于背景光等環(huán)境光的電荷量。因此，能夠更進一步恰當而且高精度地進行距離測量。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的上述一個觀點，能夠提供一種能夠恰當而且高精度地進行距離測量的測距裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的測距裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖2是用于說明距離圖像傳感器的截面結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是距離圖像傳感器的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是表示沿著圖3所表示的IV-IV線的截面結(jié)構(gòu)的圖。

圖5是表示沿著圖3所表示的V-V線的截面結(jié)構(gòu)的圖。

圖6是表示半導體基板的第二主面附近的電勢分布的圖。

圖7是表示半導體基板的第二主面附近的電勢分布的圖。

圖8是各種信號的時序圖。

圖9是用于說明各種信號的時序圖與被選擇的像素的關(guān)系的圖。

圖10是用于說明反射構(gòu)件的移動與像素的關(guān)系的圖。

圖11是用于說明本實施方式的變形例中的各種信號的時序圖與被選擇的像素的關(guān)系的圖。

圖12是用于說明本實施方式的變形例中的反射構(gòu)件的移動與像素的關(guān)系的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。還有，在說明中，將相同符號標注于相同要素或者具有相同功能的要素，省略重復的說明。

圖1是表示本實施方式所涉及的測距裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。

測距裝置1是測定到對象物OJ為止的距離d的裝置。測距裝置1具備具有多個像素的距離圖像傳感器RS、光源LS、反射構(gòu)件MR、顯示器DSP、控制單元?？刂茊卧邆潋?qū)動部DRV、控制部CONT、運算部ART。光源LS朝向反射構(gòu)件MR出射脈沖光Lp。光源LS例如由激光照射裝置或者LED等構(gòu)成。距離圖像傳感器RS為TOF型的距離圖像傳感器。距離圖像傳感器RS被配置于配線基板WB上。

控制單元(驅(qū)動部DRV、控制部CONT以及運算部ART)由包含CPU(Central Processing Unit(中央處理單元))等運算電路、RAM(Random Acess Memory(隨機存取存儲器))以及ROM(Read Only Memory(只讀存儲器))等存儲器、電源電路、以及A/D轉(zhuǎn)換器的讀出電路等硬件構(gòu)成。該控制單元其一部分或者全體也可以由ASIC(Application Specific Integrated Circuit(專用集成電路))或者FPGA(Field Programmable Gate Array(現(xiàn)場可編程門陣列))等集成電路構(gòu)成。

驅(qū)動部DRV按照控制部CONT的控制將驅(qū)動信號S_D送到光源LS。即，驅(qū)動部DRV以按每個幀周期朝著反射構(gòu)件MR出射脈沖光Lp的方式驅(qū)動光源LS。驅(qū)動部DRV按照控制部CONT的控制將驅(qū)動信號送到反射構(gòu)件MR的致動器(actuator)。即，驅(qū)動部DRV以變更從光源LS向反射構(gòu)件MR出射的脈沖光Lp的光路的方式驅(qū)動致動器。反射構(gòu)件MR反射從光源LS出射的脈沖光Lp。被反射的脈沖光Lp被照射到對象物OJ。致動器根據(jù)來自驅(qū)動部DRV的驅(qū)動信號使反射構(gòu)件MR的角度偏向。由此，從光源LS出射的脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置Pi被掃描。在本實施方式中，驅(qū)動部DRV和反射構(gòu)件MR作為掃描從光源LS出射的脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的掃描部來行使功能。反射構(gòu)件MR例如是MEMS(Micro Electro Mechanicl Systems(微機電系統(tǒng)))鏡。

控制部CONT控制驅(qū)動部DRV并且將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至距離圖像傳感器RS?？刂撇緾ONT使運算部ART的運算結(jié)果顯示于顯示器DSP。控制部CONT具有選擇部SEL。選擇部SEL對應于脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置從距離圖像傳感器RS所具有的多個像素中選擇讀出信號的像素。運算部ART從由選擇部SEL選擇出的像素讀出信號電荷的電荷量Q₁,Q₂(總電荷量Q_T1,Q_T2)。運算部ART根據(jù)所讀出的電荷量Q₁,Q₂(總電荷量Q_T1,Q_T2)在每個像素運算距離d，并將運算結(jié)果輸出至控制部CONT。關(guān)于距離d的運算方法的細節(jié)，在后面參照圖8來進行說明。顯示器DSP顯示從控制部CONT輸入的運算部ART的運算結(jié)果。

在測距裝置1中，通過驅(qū)動信號S_D被施加于光源LS從而在每個幀周期脈沖光L_P從光源LS被出射。從光源LS出射的脈沖光Lp被反射構(gòu)件MR掃描。脈沖光Lp如果輸入到對象物OJ的話則被對象物OJ反射。因此，入射到對象物OJ的脈沖光Lp作為反射光Lr從對象物OJ被出射。從對象物OJ被出射的反射光Lr入射到距離圖像傳感器RS的電荷產(chǎn)生區(qū)域

同步于第一以及第二傳輸信號STX1,STX2進行收集的電荷量Q₁,Q₂(總電荷量Q_T1,Q_T2)從距離圖像傳感器RS被輸出至每個像素。被輸出的電荷量Q₁,Q₂(總電荷量Q_T1,Q_T2)同步于驅(qū)動信號S_D被輸入至運算部ART。運算部ART根據(jù)被輸入的電荷量Q₁,Q₂(總電荷量Q_T1,Q_T2)運算每個像素的距離d。控制部CONT從運算部ART取得運算部ART的運算結(jié)果?？刂撇緾ONT將被輸入的運算部ART的運算結(jié)果傳輸至顯示器DSP。顯示器DSP顯示運算部ART的運算結(jié)果。

圖2是用于說明距離圖像傳感器的截面結(jié)構(gòu)的圖。

距離圖像傳感器RS為表面輸入型的距離圖像傳感器，具備半導體基板2。半導體基板2具有互相相對的第一以及第二主面2a,2b。第二主面2b為光入射面。距離圖像傳感器RS以使半導體基板2的第一主面2a側(cè)與配線基板WB相對的狀態(tài)經(jīng)由粘結(jié)區(qū)域FL被粘貼于配線基板WB。粘結(jié)區(qū)域FL具有絕緣性的粘結(jié)劑或者填充物。反射光Lr從半導體基板2的第二主面2b側(cè)入射到距離圖像傳感器RS。

接著，參照圖3～圖5，對距離圖像傳感器RS進行詳細的說明。圖3是距離圖像傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示沿著圖3所示的IV-IV線的截面結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示沿著圖3所示的V-V線的截面結(jié)構(gòu)的圖。

距離圖像傳感器RS如圖3所示是形成多個距離傳感器(在本實施方式中為5個距離傳感器)P在一維方向A上被配置的陣列結(jié)構(gòu)的線傳感器。多個距離傳感器P分別各1個或者2個以上地構(gòu)成距離圖像傳感器RS的一個像素(通道：ch)。在本實施方式中，多個距離傳感器P分別以1個構(gòu)成距離圖像傳感器RS的一個像素。在本實施方式中，距離圖像傳感器RS具有在一維方向上進行配置的多個像素，并且作為對象物OJ上的脈沖光的反射光Lr進行入射的受光部來行使功能。

距離圖像傳感器RS在光入射面即第二主面2b的前方具備遮光層L1。在遮光層LI，在一維方向A上形成多個開口LIa。多個開口LIa被形成于對應于多個距離傳感器P的區(qū)域。開口LIa呈矩形狀。在本實施方式中，開口LIa呈長方形狀。光通過遮光層LI的開口LIa入射到半導體基板2。因此，受光區(qū)域由開口LIa而被規(guī)定在半導體基板2。遮光層LI例如由鋁等金屬構(gòu)成。還有，在圖3中省略遮光層LI的圖示。

半導體基板2具有位于第一主面2a側(cè)的p型的第一半導體區(qū)域4、雜質(zhì)濃度低于第一半導體區(qū)域4并且位于第二主面2b側(cè)的p^-型的第二半導體區(qū)域5。半導體基板2例如能夠通過在p型半導體基板上使雜質(zhì)濃度低于該半導體基板的p^-型外延層生長來取得。在半導體基板2的第二主面2b(第二半導體區(qū)域5)上形成絕緣層7。多個距離傳感器P在半導體基板2上沿一維方向A進行配置。即，多個距離傳感器P以在半導體基板2上沿著一維方向A進行排列的方式進行定位。

各個距離傳感器P如圖3～圖5所示具備光柵電極PG、一對第一信號電荷收集區(qū)域9a、一對第二信號電荷收集區(qū)域9b、一對不要電荷排出區(qū)域11、各一對第一～第三傳輸電極TX1,TX2,TX3。在圖3中省略在第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b上以及在不要電荷排出區(qū)域11上進行配置的導體13(參照圖4以及圖5)。

光柵電極PG對應于開口LIa進行配置。半導體基板2(第二半導體區(qū)域5)上的對應于光柵電極PG的區(qū)域(在圖4以及圖5中位于光柵電極PG的下方的區(qū)域)作為對象物OJ上的對應于脈沖光Lp的反射光Lr產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生區(qū)域(光感應區(qū)域)來行使功能。光柵電極PG也對應于開口LIa的形狀在俯視圖中呈矩形狀。在本實施方式中，光柵電極PG與開口LIa相同，呈長方形狀。即，光柵電極PG具備具有與一維方向A相平行并且互相相對的第一以及第二長邊L1,L2、與一維方向A相垂直并且互相相對的第一以及第二短邊S1,S2的平面形狀。

一對第一信號電荷收集區(qū)域9a在光柵電極PG的第一長邊L1側(cè)沿著該第一長邊L1進行配置。一對第一信號電荷收集區(qū)域9a從光柵電極PG分開而配置。一對第二信號電荷收集區(qū)域9b在光柵電極PG的第二長邊L2側(cè)沿著該第二長邊L2進行配置。一對第二信號電荷收集區(qū)域9b從光柵電極PG分開而配置。在任一距離傳感器P中，第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b均從電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG的下方的區(qū)域)分開而配置。第一信號電荷收集區(qū)域9a和第二信號電荷收集區(qū)域9b在第一以及第二長邊L1,L2的相對方向(與一維方向A相垂直的方向)上夾著光柵電極PG而相對。

第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b為被形成于第二半導體區(qū)域5的雜質(zhì)濃度高的n型的半導體區(qū)域，將在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷來進行收集并進行存儲。第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b在俯視圖中呈矩形狀。在本實施方式中，第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b在俯視圖中呈正方形狀，并形成互相相同的形狀。第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b為浮動擴散(floating diffusion)區(qū)域。

第一傳輸電極TX1被設(shè)置于絕緣層7上，即，被配置于光柵電極PG與第一信號電荷收集區(qū)域9a之間。第一傳輸電極TX1分別從第一信號電荷收集區(qū)域9a和光柵電極PG分開而配置。第一傳輸電極TX1對應于第一傳輸信號STX1使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第一信號電荷收集區(qū)域9a。

第二傳輸電極TX2被配置于絕緣層7上，即，被配置于光柵電極PG與第二信號電荷收集區(qū)域9b之間。第二傳輸電極TX2分別從第二信號電荷收集區(qū)域9b和光柵電極PG分開而配置。第二傳輸電極TX2對應于第二傳輸信號STX2使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第二信號電荷收集區(qū)域9b。

第一以及第二傳輸電極TX1,TX2在俯視圖中呈矩形狀。在本實施方式中，第一以及第二傳輸電極TX1,TX2呈將光柵電極PG上的第一以及第二短邊S1,S2的相對方向作為其長邊方向的長方形狀。第一以及第二傳輸電極TX1,TX2的長邊方向上的長度被設(shè)定成相同。

不要電荷排出區(qū)域11以在光柵電極PG的第一長邊L1側(cè)，在第一以及第二短邊S1,S2的相對方向(一維方向A)上被一對第一信號電荷收集區(qū)域9a夾著的方式從第一信號電荷收集區(qū)域9a分開而配置。不要電荷排出區(qū)域11在光柵電極PG的第二長邊L2側(cè)，在第一以及第二短邊S1,S2的相對方向(一維方向A)上被一對第二信號電荷收集區(qū)域9b夾著的方式從第二信號電荷收集區(qū)域9b分開而配置。各個不要電荷排出區(qū)域11從光柵電極PG分開而配置。各個不要電荷排出區(qū)域11從電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG的下方的區(qū)域)分開而配置。不要電荷排出區(qū)域11彼此在第一以及第二長邊L1,L2的相對方向上夾著光柵電極PG而相對。

不要電荷排出區(qū)域11為被形成于第二半導體區(qū)域5的雜質(zhì)濃度高的n型的半導體區(qū)域，將在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為不要電荷進行排出。不要電荷排出區(qū)域11在俯視圖中呈矩形狀。在本實施方式中，不要電荷排出區(qū)域11在俯視圖中呈正方形狀。不要電荷排出區(qū)域11例如被連接于固定電位Vdd。

各個第三傳輸電極TX3被配置于絕緣層7上，即，被設(shè)置于光柵電極PG與所對應的不要電荷排出區(qū)域11之間。第三傳輸電極TX3分別從不要電荷排出區(qū)域11和光柵電極PG分開而配置。第三傳輸電極TX3對應于第三傳輸信號STX3使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為不要電荷流入到不要電荷排出區(qū)域11。第三傳輸電極TX3在俯視圖中呈矩形狀。在本實施方式中，第三傳輸電極TX3呈將光柵電極PG上的第一以及第二短邊S1,S2的相對方向作為其長邊方向的長方形狀。第三傳輸電極TX3的長邊方向上的長度被設(shè)定成與第一以及第二傳輸電極TX1,TX2的長邊方向上的長度相同。

在絕緣層7上設(shè)置用于使第二半導體區(qū)域5的表面露出的接觸孔。在接觸孔內(nèi)配置用于將第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b以及不要電荷排出區(qū)域11連接于外部的導體13。

在本實施方式中，所謂“雜質(zhì)濃度高”是指例如雜質(zhì)濃度為1×10¹⁷cm^-3左右以上，并將“+”標注于導電類型。所謂“雜質(zhì)濃度低”是指例如雜質(zhì)濃度為10×10¹⁵cm^-3左右以下，并將“-”標注于導電類型。

各個半導體區(qū)域的厚度/雜質(zhì)濃度的一個例子如以下所述。

第一半導體區(qū)域4：厚度10～1000μm/雜質(zhì)濃度1×10¹²～10¹⁹cm^-3

第二半導體區(qū)域5：厚度1～50μm/雜質(zhì)濃度1×10¹²～10¹⁵cm^-3

第一以及第二電荷收集區(qū)域9a,9b：厚度0.1～1μm/雜質(zhì)濃度1×10¹⁸～10²⁰cm^-3

不要電荷排出區(qū)域11：厚度0.1～1μm/雜質(zhì)濃度1×10¹⁸～10²⁰cm^-3

經(jīng)由背柵或者貫通電極等將接地電位等基準電位提供給半導體基板2(第一以及第二半導體區(qū)域4,5)。半導體基板由Si構(gòu)成，絕緣層7由SiO₂構(gòu)成，光柵電極PG以及第一～第三傳輸電極TX1,TX2,TX3由多晶硅構(gòu)成，但是，這些構(gòu)件也可以使用其他材料。

被施加于第一轉(zhuǎn)移電極TX1的第一傳輸信號STX1的相位和被施加于第二傳輸電極TX2的第二傳輸信號STX2的相位，相位不同。在本實施方式中，第一傳輸信號STX1的相位和第二傳輸信號STX2的相位例如偏差180度。被施加于第三傳輸電極TX3的第三傳輸信號STX3的相位與第一以及第二傳輸信號STX1,STX2的相位不同。在本實施方式中，第三傳輸信號STX3的相位與第一以及第二傳輸信號STX1,STX2的相位相翻轉(zhuǎn)。即，在第一或者第二傳輸信號STX1,STX2為高相位的時候第三傳輸信號STX3為低相位，在第一或者第二傳輸信號STX1,STX2為低相位的時候第三傳輸信號STX3為高相位。

入射到各個距離傳感器P的光在半導體基板2(第二半導體區(qū)域5)內(nèi)被轉(zhuǎn)換成電荷。所產(chǎn)生的電荷中的一部分作為信號電荷按照由被施加于光柵電極PG和第一以及第二傳輸電極TX1,TX2的電壓而形成的電勢梯度在第一傳輸電極TX1或者第二傳輸電極TX2的方向即平行于光柵電極PG的第一以及第二短邊S1,S2的方向上行進。

如果將正電位提供給第一或者傳輸電極TX1,TX2的話則第一或者第二傳輸電極TX1,TX2之下的電勢相較于由光柵電極PG之下的部分的半導體基板2(第二半導體區(qū)域5)的電勢而相對于電子變低。因此，負電荷(電子)在第一或者第二傳輸電極TX1,TX2的方向上被拉進來，并且被收集于由第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b形成的電勢阱內(nèi)并被存儲。n型的半導體包含正離子化的施主(donor)且具有正電勢，并且會吸引電子。如果將低于上述正電位的電位(例如接地電位)提供給第一或者第二傳輸電極TX1,TX2的話則會產(chǎn)生由第一或者第二傳輸電極TX1,TX2引起的勢壘。因此，在半導體基板2上產(chǎn)生的電荷不會被拉入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b。

通過光入射到各個距離傳感器P而產(chǎn)生的電荷中的一部分作為不要電荷按照由被施加于光柵電極PG以及第三傳輸電極TX3的電壓而形成的電勢梯度在第三傳輸電極TX3的方向上行進。

如果將正電位提供給第三傳輸電極TX3的話則第三傳輸電極TX3之下的電勢相較于光柵電極PG之下的部分的半導體基板2(第二半導體區(qū)域5)的電勢而相對于電子變低，負的電荷(電子)在第三傳輸電極TX3的方向上被拉進來并被收集于由不要電荷排出區(qū)域11形成的電勢阱內(nèi)，并且被排出。如果將低于上述正電位的電位(例如接地電位)提供給第三傳輸電極TX3的話則會產(chǎn)生由第三傳輸電極TX3引起的勢壘，在半導體基板2上產(chǎn)生的電荷不會被拉入到不要電荷排出區(qū)域11。

圖6以及圖7是表示半導體基板的第二主面附近的電勢分布的圖。圖6是用于說明信號電荷的收集動作(存儲動作)的圖。圖7是用于說明不要電荷的排出動作的圖。圖6(a)以及圖6(b)、圖7(a)表示沿著圖3所表示的IV-IV線的半導體基板2的第二主面2b附近的電勢分布。圖6(c)以及圖7(b)表示沿著圖3所表示的V-V線的半導體基板2的第二主面2b附近的電勢分布。

在圖6以及圖7中，表示第一傳輸電極TX1的正下方的區(qū)域的電勢φ_TX1、第二傳輸電極TX2的正下方的區(qū)域的電勢φ_TX2、第三傳輸電極TX3的正下方的區(qū)域的電勢φ_TX3、光柵電極PG的正下方的電荷產(chǎn)生區(qū)域的電勢φ_PG、第一信號電荷收集區(qū)域9a的電勢φ_FD1、第二信號電荷收集區(qū)域9b的電勢φ_FD2、不要電荷排出區(qū)域11的電勢φ_OFD1,φ_OFD2。在圖6以及圖7中，朝下是電勢的正方向。

光柵電極PG的正下方的區(qū)域(電荷產(chǎn)生區(qū)域)的電勢φ_PG如果將無偏置(Bias)時的所鄰接的第一～第三傳輸電極TX1～TX3正下方的區(qū)域的電勢φ_TX1,φ_TX2,φ_TX3作為基準電位的話則設(shè)定為高于該基準電位。即，在光入射時，光柵電極PG的正下方的區(qū)域的電勢φ_PG根據(jù)被提供給光柵電極PG的電位(例如，被提供給第一傳輸電極TX1的較高一方的電位與較低一方的電位的中間的電位)設(shè)定為稍微高于基板電位。該電荷產(chǎn)生區(qū)域的電勢φ_PG高于電勢φ_TX1,φ_TX2,φ_TX3。電勢分布在電荷產(chǎn)生區(qū)域是朝圖面的下方凹陷的形狀。

參照圖6，對信號電荷的收集動作(存儲動作)進行說明。

在被施加于第一傳輸電極TX1的第一傳輸信號STX1的相位為0度的時候，正電位被提供給第一傳輸電極TX1。反相的電位即相位為180度的電位(例如接地電位)被提供給第二傳輸電極TX2。被提供給第一傳輸電極TX1的電位與被提供給第二傳輸電極TX2的電位之間的電位被提供給光柵電極PG。在此情況下，如圖6(a)所示在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的負電荷e通過第一傳輸電極TX1正下方的半導體的電勢φ_TX1相較于電荷產(chǎn)生區(qū)域的電勢φ_PG更下降，從而流入到第一信號電荷收集區(qū)域9a的電勢阱內(nèi)。

第二傳輸電極TX2正下方的半導體的電勢φ_TX2不會下降，且電荷不會流入到第二信號電荷收集區(qū)域9b的電勢阱內(nèi)。由此，信號電荷被收集于第一信號電荷收集區(qū)域9a的電勢阱內(nèi)并被存儲。在第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b，因為添加有n型雜質(zhì)所以電勢向正方向凹陷。

在被施加于第二傳輸電極TX2的第二傳輸信號STX2的相位為0度的時候，正電位被提供給第二傳輸電極TX2，反相的電位即相位為180度的電位(例如接地電位)被提供給第一傳輸電極TX1。被提供給第一傳輸電極TX1的電位與被提供給第二傳輸電極TX2的電位之間的電位被提供給光柵電極PG。在此情況下，如圖6(b)所示，在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的負電荷e通過第二傳輸電極TX2正下方的半導體的電勢φ_TX2相較于電荷產(chǎn)生區(qū)域的電勢φ_PG更下降，從而流入到第二信號電荷收集區(qū)域9b的電勢阱內(nèi)。

第一傳輸電極TX1正下方的半導體的電勢φ_TX1不會下降，且電荷不會流入到第一信號電荷收集區(qū)域9a的電勢阱內(nèi)。由此，信號電荷被收集于第二信號電荷收集區(qū)域9b的電勢阱內(nèi)并被存儲。

在相位偏差180度的第一以及第二傳輸信號STX1,STX2被施加到第一以及第二傳輸電極TX1,TX2的期間，接地電位被提供于第三傳輸電極TX3。因此，如圖6(c)所示，第三傳輸電極TX3正下方的半導體的電勢φ_TX3不會下降，且電荷不會流入到不要電荷排出區(qū)域11的電勢阱內(nèi)。

根據(jù)以上所述，信號電荷被收集于第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的電勢阱并被存儲。被存儲于第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的電勢阱的信號電荷被讀出至外部。

參照圖7，對不要電荷的排出動作進行說明。

接地電位被提供給第一以及第二傳輸電極TX1,TX2。因此，如圖7(a)所示，第一以及第二傳輸電極TX1,TX2正下方的半導體的電勢φ_TX1,φ_TX2不下降，且電荷不會流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的電勢阱內(nèi)。正電位被提供給第三傳輸電極TX3。在此情況下，如圖7(b)所示，在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的負電荷e通過第三傳輸電極TX3正下方的半導體的電勢φ_TX3相較于電荷產(chǎn)生區(qū)域的電勢φ_PG更下降，從而流入到不要電荷排出區(qū)域11的電勢阱內(nèi)。根據(jù)以上所述，不要電荷被收集于不要電荷收集區(qū)域11的電勢阱。被收集于不要電荷排出區(qū)域11的電勢阱的不要電荷被排出至外部。

在此，參照圖8，對距離d的運算方法進行說明。圖8是各種信號的時序圖。在圖8中表示在收集并且存儲信號電荷期間(存儲期間)上的各種信號。幀周期除了存儲期間之外還包含讀出信號電荷的期間(讀出期間)。

在圖8中表示光源的驅(qū)動信號SD、反射光Lr入射到距離圖像傳感器RS的時候的反射光Lr的強度信號SP、被施加于第一傳輸電極TX1的第一傳輸信號STX1、以及被施加于第二傳輸電極TX2的第二傳輸信號STX2.驅(qū)動信號S_D、強度信號SP、第一傳輸信號STX1、以及第二傳輸信號STX2均是脈沖寬T_p的脈沖信號。

在存儲期間，如果驅(qū)動信號S_D被施加于光源LS的話則第一以及第二傳輸信號STX1,STX2同步于驅(qū)動信號S_D的施加并以互相相反相位被施加于第一以及第二傳輸電極TX1,TX2。在本實施方式中，在一個存儲期間驅(qū)動信號S_D被2次施加于光源LS，按每個驅(qū)動信號S_D第一以及第二傳輸信號STX1,STX2被施加于第一以及第二傳輸電極TX1,TX2。通過第一以及第二傳輸信號STX1,STX2分別被施加于第一以及第二傳輸電極TX1,TX2從而進行電荷傳輸，并且信號電荷被存儲于第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b。即，以時間序列進行連續(xù)并進行驅(qū)動信號S_D和第一以及第二傳輸信號STX1,STX2的施加，信號電荷的收集動作(存儲動作)也以時間序列連續(xù)地進行。之后，在讀出期間，讀出被存儲于第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b內(nèi)的信號電荷。

第一以及第二傳輸信號STX1,STX2的輸出控制由控制部CONT來執(zhí)行。即，控制部CONT以與脈沖光Lp的出射相同步的方式并且以使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第一信號電荷收集區(qū)域9a的方式將第一傳輸信號STX1輸出至第一傳輸電極TX1，以使在電荷產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生的電荷作為信號電荷流入到第二信號電荷收集區(qū)域9b的方式將第二傳輸信號STX2輸出至第二傳輸電極TX2。

相當于強度信號SP與以相位差為0同步于驅(qū)動信號S_D進行輸出的第一傳輸信號STX1的互相重疊的部分的電荷量Q₁被存儲于第一信號電荷收集區(qū)域9a。相當于強度信號SP與以相位差為180°同步于驅(qū)動信號S_D進行輸出的第二信號STX2的互相重疊的部分的電荷量Q₂被存儲于第二信號電荷收集區(qū)域9b。

強度信號SP與以相位差為0同步于驅(qū)動信號S_D進行輸出的信號的相位差Td為光的飛行時間。相位差Td表示從距離圖像傳感器RS到對象物OJ的距離d。距離d由運算部ART使用以時間序列進行連續(xù)存儲的電荷量Q₁的總電荷量Q_T1以及電荷量Q₂的總電荷量Q_T2的比率并根據(jù)以下所述式(1)進行運算。還有，c為光速。

距離d＝(c/2)×(T_p×Q_T2/(Q_T1+Q_T2)) (1)

即，運算部ART分別讀出被存儲于第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的電荷量Q₁,Q₂，根據(jù)所讀出的電荷量Q₁,Q₂運算出到對象物OJ為止的距離d。運算部ART此時根據(jù)以時間序列進行連續(xù)并被存儲于第一信號電荷收集區(qū)域9a和第二信號電荷收集區(qū)域9b的信號電荷的總電荷量Q_T1,Q_T2運算出到對象物OJ為止的距離d。

接著，參照圖9以及圖10，對由各個距離傳感器P構(gòu)成各個像素(通道：ch)的選擇動作進行說明。

圖9是用于說明各種信號的時序圖與被選擇的像素的關(guān)系的圖。圖10是用于說明反射構(gòu)件的移動與像素的關(guān)系的圖。

在圖9(a)中表示在由距離圖像傳感器RS的各個距離傳感器P構(gòu)成的各個像素(通道1ch～5ch)上被施加的信號即第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3與驅(qū)動信號S_D一起被顯示出。在圖9(b)中作為由粗線圍起來的區(qū)域來表示掃描脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的結(jié)果、反射光Lr進行入射的距離傳感器P(通道1ch～5ch)。在本實施方式中，也如圖1所示以按從通道1ch到通道5ch的順序反射光Lr進行入射，之后按從通道5ch到通道1ch的順序反射光Lr進行入射的方式重復脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的掃描。

在本實施方式中，也如圖10(a)所示以按從通道1ch到通道5ch的順序反射光Lr進行入射，之后按從通道5ch到通道1ch的順序反射光Lr進行入射的方式重復脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的掃描。在圖10(a)中作為線圖示意性地表示反射構(gòu)件MR的移動。在圖10(b)中，反射光Lr進行入射的距離傳感器P(通道1ch～5ch)按時間序列順序作為附有陰影線的區(qū)域來進行表示。在圖10(b)中，總電荷量Q_T1,Q_T2被讀出的距離傳感器P(通道1ch～5ch)也按時間序列順序作為由粗線圍起來的區(qū)域來進行表示。

對應于對象物OJ上的脈沖光Lp的照射位置，反射光Lr入射的像素(通道1ch～5ch)不同。例如，如圖9(b)所示，在反射光Lr入射到構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P的情況下，選擇部SEL以在構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P上進行上述的信號電荷的收集動作(存儲動作)的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。例如，在反射光Lr入射到構(gòu)成對應于通道5ch的像素的距離傳感器P的情況下，選擇部SEL以在構(gòu)成對應于通道5ch的像素的距離傳感器P上進行上述的信號電荷的收集動作(存儲動作)的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。即，選擇部SEL對應于對象物OJ上的脈沖光Lp的照射位置從多個像素(通道1ch～5ch)選擇讀出信號的像素。

運算部ART從被選擇部SEL選擇的像素讀出信號并運算出每個像素到對象物OJ的距離。在本實施方式中，運算部ART一個往返的掃描即反射光Lr兩次入射到構(gòu)成對應于各個通道1ch～5ch的像素的距離傳感器P，集中起來讀出由該兩次反射光Lr的入射產(chǎn)生的信號電荷。因此，運算部ART以一個讀出周期分別讀出兩個總電荷量Q_T1,Q_T2。

選擇部SEL以在構(gòu)成反射光Lr不入射的像素(通道1ch～5ch)的距離傳感器P中進行上述的不要電荷的排出動作的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。即，在反射光Lr不入射的距離傳感器P中，因為所產(chǎn)生的電荷被排出，所以該電荷不會被存儲。

如上所述，在本實施方式中，由選擇部SEL(控制部CONT)以使信號電荷流入到該距離傳感器P的第一信號電荷收集區(qū)域9a的方式將第一傳輸信號STX1輸出至構(gòu)成對應于脈沖光Lp的照射位置的像素(通道1ch～5ch)的距離傳感器P的第一傳輸電極TX1。由選擇部SEL以使信號電荷流入到該距離傳感器P的第二信號電荷收集區(qū)域9b的方式將第二傳輸信號STX2輸出至構(gòu)成對應于脈沖光Lp的照射位置的上述距離傳感器P的第二傳輸電極TX2。即，在被選擇部SEL選擇的距離傳感器P的電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG下方的區(qū)域)產(chǎn)生的電荷作為信號電荷被分配至第一信號電荷收集區(qū)域9a和第二信號電荷收集區(qū)域9b，信號電荷在所對應的區(qū)域9a,9b被收集。

由選擇部SEL(控制部CONT)以使不要電荷流入到該距離傳感器P的不要電荷排出區(qū)域11的方式將第三傳輸信號STX3輸出至構(gòu)成對應于脈沖光Lp的照射位置的上述距離傳感器P以外的距離傳感器P的第三傳輸電極TX3。即，在信號電荷被收集的距離傳感器P以外的距離傳感器P中，在該距離傳感器P的電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG的下方的區(qū)域)產(chǎn)生的電荷作為不要電荷從不要電荷排出區(qū)域11被排出。由運算部ART讀出對應于分別被收集于被選擇部SEL選擇的距離傳感器P的第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的量的信號，根據(jù)被收集于第一信號電荷收集區(qū)域9a的信號電荷的量與被收集于第二信號電荷收集區(qū)域9b的信號電荷的量的比率運算出到對象物OJ為止的距離。

由此，在信號電荷被收集的距離傳感器P以外的距離傳感器P中，因為在該距離傳感器P的電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG的下方的區(qū)域)產(chǎn)生的電荷作為不要電荷被排出，所以，相對于到對象物OJ的距離的運算難以反映出基于不要電荷的電荷量。因此，測距裝置1能夠恰當且高精度地進行距離測量。根據(jù)測距裝置1，即使是在對象物OJ為移動體的情況下也能夠取得移動失真被抑制了的距離圖像。

接著，參照圖11以及圖12，對本實施方式的變形例進行說明。圖11是用于說明本變形例中的各種信號的時序圖與被選擇的像素的關(guān)系的圖。圖12是用于說明本變形例中的反射構(gòu)件的移動與像素的關(guān)系的圖。

在圖11(a)中與圖9(a)相同表示在由各個距離傳感器P構(gòu)成的各個像素(通道1ch～5ch)上被施加的第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3、驅(qū)動信號S_D。在圖11(b)中與圖9(b)相同作為由粗線圍起來的區(qū)域來表示脈沖光Lp的掃描結(jié)果、反射光Lr進行入射的距離傳感器P(通道1ch～5ch)。在本變形例中也如圖12所示以按從通道1ch到通道5ch的順序反射光Lr進行入射，之后按從通道5ch到通道1ch的順序反射光Lr進行入射的方式重復脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的掃描。

在本變形例中也如圖12(a)所示以按從通道1ch到通道5ch的順序反射光Lr進行入射，之后按從通道5ch到通道1ch的順序反射光Lr進行入射的方式重復脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J的照射位置的掃描。在圖12(b)中與圖10(a)相同作為線圖示意性地表示反射構(gòu)件MR的移動。在圖12(b)中，反射光Lr進行入射的距離傳感器P(通道1ch～5ch)按時間數(shù)列順序作為附有陰影線的區(qū)域來進行表示。在圖12(b)中，以反射光Lr不進行入射的時機讀出電荷量的距離傳感器P(通道1ch～5ch)按時間數(shù)列順序作為由粗線圍起來的區(qū)域來進行表示。

例如，如圖11(b)所示在反射光Lr入射到構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P的情況下，選擇部SEL以在構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P上進行上述的信號電荷的收集動作(存儲動作)的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。

選擇部SEL以先于信號電荷的收集動作在反射光Lr不入射到構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P的時機進行電荷的收集動作(存儲動作)的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。反射光Lr不入射到構(gòu)成對應于通道1ch的像素的距離傳感器P的時機是脈沖光Lp不向反射光Lr入射到該距離傳感器P的照射位置出射的時機。在反射光Lr不進行入射的時機被收集的電荷是由背景光或者入射到構(gòu)成對應于其他通道2ch～5ch的像素的距離傳感器P的反射光Lr的一部分等環(huán)境光而產(chǎn)生的電荷，并且相對于信號電荷是噪聲成分。

同樣的，選擇部SEL即使相對于通道1ch以外的通道2ch～5ch也以進行信號電荷的收集動作、以及先于信號電荷的收集動作的電荷收集動作的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至所對應的距離傳感器P。由先于信號電荷的收集動作的電荷收集動作來進行收集的電荷與信號電荷相同，被收集于第一信號電荷收集區(qū)域9a和第二信號電荷收集區(qū)域9b。在反射光Lr不入射到構(gòu)成對應于各個通道1ch～5ch的像素的距離傳感器P的時機，均是與使信號電荷流向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的時機不相同的時機。

運算部ART從被選擇部SEL選擇的像素中讀出信號，并運算出每個像素到對象物OJ的距離。在本變形例中，運算部ART讀出構(gòu)成對應于各個通道1ch～5ch的像素的每個距離傳感器P基于信號電荷收集動作的電荷量Q₁,Q₂、基于先于信號電荷收集動作的電荷收集動作的電荷量。運算部ART根據(jù)從基于信號電荷收集動作的電荷量Q₁減去在先于信號電荷收集動作的電荷收集動作中被收集于第一信號電荷收集區(qū)域9a的電荷量q₁的電荷量(Q₁-q₁)與從基于信號電荷收集動作的電荷量Q₁減去在先于信號電荷收集動作的電荷收集動作中被收集于第二信號電荷收集區(qū)域9b的電荷量q₂的電荷量(Q₂-q₂)的比率運算到對象物OJ為止的距離。

即使是在本變形例中，選擇部SEL也以由構(gòu)成反射光Lr不進行入射的像素(通道1ch～5ch)的距離傳感器P中進行先于上述的信號電荷收集動作的電荷收集動作的距離傳感器P被除去的距離傳感器P來進行上述的不要電荷的排出動作的方式將第一～第三傳輸信號STX1,STX2,STX3輸出至該距離傳感器P。即，反射光Lr不進行入射，并且在不進行先于信號電荷收集動作的電荷收集動作的距離傳感器中，因為所產(chǎn)生的電荷被排出，所以該電荷不會被存儲。

如以上所述，在本變形例中，由選擇部SEL(控制部CONT)以在被選擇的距離傳感器P上先于向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的流入以脈沖光Lp沒有從光源LS被出射的時機使電荷流入到第一信號電荷收集區(qū)域9a的方式將第一傳輸信號STX1輸出至該距離傳感器P的第一傳輸電極TX1。由選擇部SEL以在被選擇的距離傳感器P上先于向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的流入以脈沖光Lp沒有從光源LS被出射的時機使電荷流入到第二信號電荷收集區(qū)域9b的方式將第二傳輸信號STX2輸出至該距離傳感器P的第二傳輸電極TX2。即，在被選擇部SEL選擇的距離傳感器P的電荷產(chǎn)生區(qū)域(位于光柵電極PG下方的區(qū)域)，不取決于對應于該距離傳感器P的脈沖光Lp出射的電荷被分成第一信號電荷收集區(qū)域9a和第二信號電荷收集區(qū)域9b并在所對應的區(qū)域9a,9b被收集。

由運算部ART根據(jù)在減去了以脈沖光Lp沒有從光源LS被出射的時機被收集于第一信號電荷收集區(qū)域9a的電荷的量q₁的第一信號電荷收集區(qū)域9a進行收集的信號電荷的量(Q₁-q₁)與在減去了以脈沖光Lp沒有從光源LS被出射的時機被收集于第二信號電荷收集區(qū)域9b的電荷的量q₂的第二信號電荷收集區(qū)域9b進行收集的信號電荷的量(Q₂-q₂)的比率運算到對象物OJ為止的距離。即，通過減少不取決于對應于被選擇的距離傳感器P的脈沖光Lp出射的電荷，從而相對于到達對象物OJ的距離的運算難以反映出基于上述的環(huán)境光的電荷量。因此，在本變形例中能夠更進一步恰當且高精度地進行距離測量。

以上，對本發(fā)明的實施方式以及實施方式的變形例進行了說明，但是，本發(fā)明并不一定限定于上述的實施方式，只要是在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種變更。

例如，在上述實施方式以及變形例中各個距離傳感器P分別具備一對第一信號電荷收集區(qū)域9a、一對第二信號電荷收集區(qū)域9b、一對不要電荷排出區(qū)域11、一對第一傳輸電極TX1、一對第二傳輸電極TX2、以及一對第三傳輸電極TX3，但是，各個距離傳感器P所具有的第一信號電荷收集區(qū)域9a、第二信號電荷收集區(qū)域9b、不要電荷排出區(qū)域11、以及第一～第三傳輸電極TX1,TX2,TX3的數(shù)量并不限定于上述的一對。各個距離傳感器P所具有的第一信號電荷收集區(qū)域9a、第二信號電荷收集區(qū)域9b、不要電荷排出區(qū)域11、以及第一～第三傳輸電極TX1,TX2,TX3的數(shù)量可以是一個也可以是三個以上。距離圖像傳感器RS所具有的距離傳感器P的數(shù)量也可以不是五個，只要是多個即可。在本實施方式以及本變形例中，被選擇部SEL選擇的像素(距離傳感器P)的數(shù)量為一個，但是，也可以是兩個以上。

在本實施方式以及本變形例中，由反射構(gòu)件MR來變更從光源LS出射的脈沖光Lp的光路，掃描脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J照射的照射位置，但是并不限定于此。也可以不使用反射構(gòu)件MR，且通過使光源LS移動從而掃描脈沖光Lp的向?qū)ο笪颫J照射的照射位置。

在本變形例中，選擇部SEL(控制部CONT)以先于向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的流入以不從光源LS出射脈沖光Lp的時機使電荷流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的方式輸出第一以及第二傳輸信號STX1,STX2，但是，并不限定于此。選擇部SEL(控制部CONT)也可以以在向第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的信號電荷的流入之后并且以不從光源LS出射脈沖光Lp的時機使電荷流入到第一以及第二信號電荷收集區(qū)域9a,9b的方式輸出第一以及第二傳輸信號STX1,STX2。

在本實施方式中，在各個距離傳感器P上讀出由以時間序列進行連續(xù)的二次收集動作(存儲動作)來進行收集的電荷的量，但是，并不限定于此。也可以在各個距離傳感器P上讀出由以時間序列進行連續(xù)的三次以上收集動作來進行收集的電荷的量。這樣，收集動作次數(shù)增加并且被收集的電荷的量也會增加，因而確保了充分的信號量。當然，由以二次收集動作進行收集的電荷的量也確保了充分的信號量。

距離圖像傳感器RS并不限于多個距離傳感器P被一維配置的線傳感器。距離圖像傳感器RS也可以是多個距離傳感器P被二維配置的傳感器。在此情況下，能夠容易獲得二維圖像。

距離圖像傳感器RS并不限于表面入射型的距離圖像傳感器。距離圖像傳感器RS也可以是背面照射型的距離圖像傳感器。

對應于入射光產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生區(qū)域也可以由光電二極管(例如埋入型的光電二極管等)構(gòu)成。

本實施方式所涉及的距離圖像傳感器RS中的p型以及n型的各個導電類型也可以以成為與上述的相反的方式被更換。

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性

本發(fā)明能夠被利用于測定到對象物為止的距離的測距裝置。

符號的說明

1…測距裝置、9a…第一信號電荷收集區(qū)域、9b…第二信號電荷收集區(qū)域、11…不要電荷排出區(qū)域、A…一維方向、ART…運算部、CONT…控制部、DRV…驅(qū)動部、Lp…脈沖光、Lr…反射光、LS…光源、MR…反射構(gòu)件、OJ…對象物、P…距離傳感器、PG…光柵電極、Pi…照射位置、RS…距離圖像傳感器、SEL…選擇部、STX1…第一傳輸信號、STX2…第二傳輸信號、STX3…第三傳輸信號、TX1…第一傳輸電極、TX2…第二傳輸電極、TX3…第三傳輸電極。