JP7084803B2 - Distance measurement sensor and time of flight sensor - Google Patents

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Description

本開示は、測距センサ及びタイムオブフライトセンサに関する。 The present disclosure relates to a distance measuring sensor and a time of flight sensor.

近年、ToF(Time of Flight)センサなどの対象物との距離情報を取得する測距センサの開発が進んでいる。 In recent years, the development of a distance measuring sensor that acquires distance information with an object such as a ToF (Time of Flight) sensor has been progressing.

例えば、測距センサは、1つのチップ上にセンサ素子をアレイ状に配列することで、センサチップとして構成される。このような測距センサでは、アレイ状に配列されたセンサ素子ごとに対象物との距離情報を取得することができるため、対象物との距離情報を距離画像として取得することができる。 For example, a distance measuring sensor is configured as a sensor chip by arranging sensor elements in an array on one chip. In such a distance measuring sensor, since the distance information to the object can be acquired for each sensor element arranged in an array, the distance information to the object can be acquired as a distance image.

例えば、下記の特許文献1には、変調周期波形を持つ光をターゲットに照射し、かつターゲットにて反射された光の一部を光検出部で検出することで、ターゲットとの距離情報を取得するToFセンサに関する発明が開示されている。 For example, in Patent Document 1 below, the distance information to the target is acquired by irradiating the target with light having a modulation period waveform and detecting a part of the light reflected by the target with a photodetector. The invention relating to the ToF sensor is disclosed.

特開2012-049547号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-049547

ここで、特許文献1に開示された発明では、アレイ状に配列されたセンサ素子の各々で取得された距離情報の精度ばらつきについては、何ら検討がされていなかった。 Here, in the invention disclosed in Patent Document 1, no study has been made on the accuracy variation of the distance information acquired by each of the sensor elements arranged in an array.

しかし、センサ素子をアレイ状に配列した測距センサでは、センサチップの面内の幾何学的な位置によって、対象物からの光の入射特性に差が生じることがある。そのため、センサ素子をアレイ状に配列した測距センサでは、チップ面内で均一な精度の距離情報を取得することが困難であった。 However, in a distance measuring sensor in which sensor elements are arranged in an array, the incident characteristics of light from an object may differ depending on the geometrical position in the plane of the sensor chip. Therefore, it is difficult to acquire distance information with uniform accuracy in the chip surface with a distance measuring sensor in which sensor elements are arranged in an array.

そこで、アレイ状に配列されたセンサ素子で取得される距離情報の面内均一性をより向上させる技術が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a technique for further improving the in-plane uniformity of distance information acquired by sensor elements arranged in an array.

本開示によれば、入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、前記第1蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線に印加される電圧を制御する第1グローバル制御部と、前記第2蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第2制御線に印加される電圧を制御する第2グローバル制御部と、を備える、測距センサが提供される。 According to the present disclosure, a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit that recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light are arranged in one direction are arranged in an array. A sensor array unit, a first control line extending in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit, and electrically connected to each of the first storage units, the first storage unit and the first storage unit and the above. A second control line extending in the arrangement direction of the second storage unit and electrically connected to each of the second storage units, and the sensor array unit on the side facing the side where the first storage unit is arranged. It is provided on the peripheral edge of the first global control unit that controls the voltage applied to the first control line and the sensor array unit on the side facing the side where the second storage unit is arranged. Provided is a distance measuring sensor including a second global control unit that controls a voltage applied to the second control line.

また、本開示によれば、入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、前記第1蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線に印加される電圧を制御する第1グローバル制御部と、前記第2蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第2制御線に印加される電圧を制御する第2グローバル制御部と、を備える、タイムオブフライトセンサが提供される。 Further, according to the present disclosure, by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit that recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light in one direction are arranged in an array. A configured sensor array unit, a first control line extending in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit, and electrically connected to each of the first storage units, and the first storage unit. A second control line extending in the arrangement direction of the second storage unit and electrically connected to each of the second storage units, and the sensor array on the side facing the side where the first storage unit is arranged. A first global control unit provided on the periphery of the unit to control the voltage applied to the first control line, and a sensor array unit on the side facing the side where the second storage unit is arranged are provided. A time-of-flight sensor is provided that comprises a second global control unit that controls the voltage applied to the second control line.

本開示によれば、第1制御線及び第2制御線にて生じる電圧降下を用いて、センサ素子の各々の第1蓄積部及び第2蓄積部の印加電圧を制御することで、第1蓄積部及び第2蓄積部における電子の回収効率を補正することが可能である。 According to the present disclosure, the first storage is performed by controlling the applied voltage of each of the first storage unit and the second storage unit of the sensor element by using the voltage drop generated in the first control line and the second control line. It is possible to correct the electron recovery efficiency in the unit and the second storage unit.

以上説明したように本開示によれば、アレイ状に配列されたセンサ素子で取得される距離情報の面内均一性をより向上させることができる。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to further improve the in-plane uniformity of the distance information acquired by the sensor elements arranged in an array.

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。 It should be noted that the above effects are not necessarily limited, and either along with or in place of the above effects, any of the effects shown herein, or any other effect that can be ascertained from this specification. May be played.

本開示に係る技術が適用される測距センサの概略構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the schematic structure of the distance measuring sensor to which the technique which concerns on this disclosure is applied. センサアレイ部のセンサ素子の構成を説明する模式的な平面図である。It is a schematic plan view explaining the structure of the sensor element of a sensor array part. 図2の1つのセンサ素子を拡大して示した模式的な平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing one sensor element of FIG. 2 in an enlarged manner. 図2の2つのセンサ素子を拡大して示した模式的な縦断面図である。It is a schematic vertical sectional view showing the two sensor elements of FIG. 2 in an enlarged manner. Y方向に配置されたセンサ素子の各々における入射光の入射角を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the incident angle of the incident light in each of the sensor elements arranged in the Y direction. センサ素子のY方向の座標と、センサ素子の第1蓄積部及び第2蓄積部における電子の回収効率との関係を示す模式的なグラフ図である。It is a schematic graph which shows the relationship between the coordinates in the Y direction of a sensor element, and the electron recovery efficiency in the 1st storage part and the 2nd storage part of a sensor element. 本開示の第1の実施形態に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the distance measuring sensor which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 図7に示す第1制御線及び第2制御線の電圧降下による第1蓄積部及び第2蓄積部への影響を模式的に示すグラフ図である。It is a graph which shows schematically the influence on the 1st storage part and the 2nd storage part by the voltage drop of the 1st control line and the 2nd control line shown in FIG. 7. 第1の変形例に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the distance measuring sensor which concerns on the 1st modification. 第2の変形例に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the distance measuring sensor which concerns on the 2nd modification. 図7で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which shows the specific plane arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 7 schematically. 図9で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which shows the specific plane arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 9 schematically. 図10で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which shows the specific plane arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 10 schematically. 第1の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the distance measuring sensor of the 1st laminated arrangement. 図7で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which schematically showed the 1st laminated arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 7. 図9で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。9 is a plan view schematically showing the first stacked arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG. 9. 図10で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which schematically showed the 1st laminated arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 第2の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the distance measuring sensor of the 2nd laminated arrangement. 図9で示した測距センサの第2の積層配置を模式的に示した平面図である。9 is a plan view schematically showing a second stacked arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG. 9. 第3の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the distance measuring sensor of the 3rd laminated arrangement. 測距センサの第3の積層配置を模式的に示した平面図である。It is a top view which schematically showed the 3rd stacking arrangement of a distance measuring sensor. 本開示の第2の実施形態に係る測距センサにおいて、Y方向に配置されたセンサ素子の各々における入射光の入射角を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the incident angle of the incident light in each of the sensor elements arranged in the Y direction in the distance measuring sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this disclosure. 本開示の第2の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第2の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第2の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第2の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第3の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第3の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第3の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure schematically. 本開示の第3の実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the specific example of the distance measuring sensor which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure schematically.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

なお、以下の説明にて参照する各図面では、説明の便宜上、一部の構成部材の大きさを誇張して表現している場合がある。したがって、各図面において図示される構成部材同士の相対的な大きさは、必ずしも実際の構成部材同士の大小関係を正確に表現するものではない。 In each drawing referred to in the following description, the sizes of some constituent members may be exaggerated for convenience of explanation. Therefore, the relative sizes of the constituent members shown in the drawings do not necessarily accurately represent the magnitude relationship between the actual constituent members.

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
0.測距センサの概要
1.第1の実施形態
1.1.測距センサの構成
1.2.測距センサの具体例
2.第2の実施形態
2.1.測距センサの構成
2.2.測距センサの具体例
3.第3の実施形態
The explanations will be given in the following order.
0. Overview of range sensor 1. First Embodiment 1.1. Configuration of distance measurement sensor 1.2. Specific example of distance measurement sensor 2. Second embodiment 2.1. Configuration of distance measurement sensor 2.2. Specific example of distance measurement sensor 3. Third embodiment

<0.測距センサの概要>
図1及び図2を参照して、本開示に係る技術が適用される測距センサの概要について説明する。図1は、本開示に係る技術が適用される測距センサの概略構成を示す模式的な平面図である。
<0. Overview of ranging sensor>
With reference to FIGS. 1 and 2, an outline of a distance measuring sensor to which the technique according to the present disclosure is applied will be described. FIG. 1 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a distance measuring sensor to which the technique according to the present disclosure is applied.

図1に示すように、測距センサ11は、センサアレイ部12と、グローバル制御部13と、ローリング制御部14と、カラムADC(Analog to Digital Cnverter)15と、入出力部16と、を備える。測距センサ11は、これらのセンサアレイ部12、グローバル制御部13、ローリング制御部14、カラムADC15、及び入出力部16を1つのチップ上に設けることで構成される。測距センサ11は、例えば、ToF(Time of Flight)センサであってもよい。 As shown in FIG. 1, the distance measuring sensor 11 includes a sensor array unit 12, a global control unit 13, a rolling control unit 14, a column ADC (Analog to Digital Converter) 15, and an input / output unit 16. .. The distance measuring sensor 11 is configured by providing these sensor array units 12, a global control unit 13, a rolling control unit 14, a column ADC 15, and an input / output unit 16 on one chip. The distance measuring sensor 11 may be, for example, a ToF (Time of Flight) sensor.

なお、以下では、図1においてセンサアレイ部12及びローリング制御部14が配列される方向にX軸を定義し、センサアレイ部12及びグローバル制御部13が配列される方向にY軸を定義する。また、グローバル制御部13及びローリング制御部14が設けられる側の方向をそれぞれ正の方向と定義する。例えば、センサアレイ部12からローリング制御部14へ向かうX軸方向をX方向とも称し、センサアレイ部12からグローバル制御部13へ向かうY軸方向をY方向とも称する。 In the following, the X-axis is defined in the direction in which the sensor array unit 12 and the rolling control unit 14 are arranged, and the Y-axis is defined in the direction in which the sensor array unit 12 and the global control unit 13 are arranged in FIG. Further, the directions on the side where the global control unit 13 and the rolling control unit 14 are provided are defined as positive directions, respectively. For example, the X-axis direction from the sensor array unit 12 to the rolling control unit 14 is also referred to as an X direction, and the Y-axis direction from the sensor array unit 12 to the global control unit 13 is also referred to as a Y direction.

センサアレイ部12は、対象物との距離に関する情報を取得するセンサ素子がアレイ状に配列された矩形形状の領域である。例えば、センサアレイ部12には、瞳分割による位相差を用いて対象物との距離情報を測定するセンサ素子が配列されていてもよい。 The sensor array unit 12 is a rectangular region in which sensor elements for acquiring information regarding a distance to an object are arranged in an array. For example, the sensor array unit 12 may be arranged with sensor elements that measure distance information from an object by using the phase difference due to pupil division.

グローバル制御部13は、センサアレイ部12に配列された複数のセンサ素子を略同一のタイミングで一斉に(同時的に)駆動させるためのグローバル制御信号を出力する。例えば、図1では、グローバル制御部13は、センサアレイ部12の矩形形状の一辺に沿って、X方向に延伸して設けられる。 The global control unit 13 outputs a global control signal for driving a plurality of sensor elements arranged in the sensor array unit 12 all at once (simultaneously) at substantially the same timing. For example, in FIG. 1, the global control unit 13 is provided so as to extend in the X direction along one side of the rectangular shape of the sensor array unit 12.

また、グローバル制御部13からは、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子の各々にグローバル制御信号を供給する制御線21が延伸される。具体的には、制御線21は、グローバル制御部13が延伸するX方向と直交するY方向に延伸して配置され、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子に対してグローバル制御信号を供給する。例えば、制御線21は、行列状に配列されたセンサ素子に対して列ごとに(Y方向のまとまりごとに)グローバル制御信号を供給してもよい。 Further, a control line 21 for supplying a global control signal to each of the sensor elements arranged in the sensor array unit 12 is extended from the global control unit 13. Specifically, the control line 21 is extended and arranged in the Y direction orthogonal to the X direction in which the global control unit 13 extends, and supplies a global control signal to the sensor elements arranged in the sensor array unit 12. .. For example, the control line 21 may supply a global control signal for each row (for each group in the Y direction) to the sensor elements arranged in a matrix.

ローリング制御部14は、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子を順次(逐次的に)駆動させるためのローリング制御信号を出力する。例えば、図1では、ローリング制御部14は、センサアレイ部12の矩形形状の一辺に沿って、Y方向に延伸して設けられる。ローリング制御部14は、行列状に配列されたセンサ素子を行ごとに(X方向のまとまりごとに)順番に駆動させるためのローリング制御信号を出力してもよい。 The rolling control unit 14 outputs a rolling control signal for sequentially (sequentially) driving the sensor elements arranged in the sensor array unit 12. For example, in FIG. 1, the rolling control unit 14 is provided so as to extend in the Y direction along one side of the rectangular shape of the sensor array unit 12. The rolling control unit 14 may output a rolling control signal for driving the sensor elements arranged in a matrix in order for each row (for each group in the X direction).

グローバル制御部13は、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子の駆動を一斉に制御するため、測距センサ11では、例えば、対象物との距離情報を取得するセンサ素子の駆動制御に用いられ得る。特に、測距センサ11がToFセンサである場合、センサアレイ部12のセンサ素子の各々は、露光時に高速で駆動を制御される。このようなセンサ素子の駆動制御は、センサ素子を略同一のタイミングで一斉に駆動させるグローバル制御部13によって行うことができる。 Since the global control unit 13 simultaneously controls the drive of the sensor elements arranged in the sensor array unit 12, the range measuring sensor 11 is used, for example, for the drive control of the sensor element that acquires the distance information to the object. obtain. In particular, when the distance measuring sensor 11 is a ToF sensor, each of the sensor elements of the sensor array unit 12 is controlled to be driven at high speed during exposure. Such drive control of the sensor element can be performed by the global control unit 13 that drives the sensor elements all at once at substantially the same timing.

ローリング制御部14は、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子を順次走査しながら駆動を制御するため、測距センサ11では、例えば、対象物の画像情報を取得するセンサ素子の駆動制御に用いられ得る。 Since the rolling control unit 14 controls driving while sequentially scanning the sensor elements arranged in the sensor array unit 12, the distance measuring sensor 11 is used, for example, for driving control of the sensor element that acquires image information of an object. Can be.

カラムADC15は、センサアレイ部12のセンサ素子の各々から出力されるセンサ信号を並列的にAD変換する。具体的には、カラムADC15は、行列状に配列されたセンサ素子の各々から出力されるセンサ信号を列ごとに(X方向のまとまりごとに)アナログ信号からデジタル信号に変換する。 The column ADC 15 performs AD conversion in parallel with the sensor signals output from each of the sensor elements of the sensor array unit 12. Specifically, the column ADC 15 converts the sensor signals output from each of the sensor elements arranged in a matrix from an analog signal to a digital signal for each column (in a group in the X direction).

入出力部16は、測距センサ11と外部回路との間で入出力を行うための端子を備える。例えば、入出力部16は、グローバル制御部13の駆動に必要な電力を外部回路から入力されてもよい。また、入出力部16は、センサアレイ部12のセンサ素子の各々から出力されたセンサ信号を外部回路に出力してもよい。 The input / output unit 16 includes a terminal for input / output between the distance measuring sensor 11 and the external circuit. For example, the input / output unit 16 may input the electric power required for driving the global control unit 13 from an external circuit. Further, the input / output unit 16 may output a sensor signal output from each of the sensor elements of the sensor array unit 12 to an external circuit.

続いて、図2~図4を参照して、測距センサ11のセンサアレイ部12の具体的な構成について説明する。図2は、センサアレイ部12のセンサ素子120の構成を説明する模式的な平面図である。図3は、図2の1つのセンサ素子を拡大して示した模式的な平面図であり、図4は、図2の2つのセンサ素子を拡大して示した模式的な縦断面図である。 Subsequently, a specific configuration of the sensor array unit 12 of the distance measuring sensor 11 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the configuration of the sensor element 120 of the sensor array unit 12. 3 is a schematic plan view showing an enlarged view of one sensor element of FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing an enlarged view of the two sensor elements of FIG. 2. ..

図2に示すように、センサアレイ部12は、矩形形状のセンサ素子120がX方向及びY方向に行列状に配列されて構成される。センサ素子120は、それぞれY方向に配列された第1蓄積部121及び第2蓄積部をそれぞれ備える。第1蓄積部121及び第2蓄積部122は、センサ素子120にて発生した電子を蓄積及び回収する。 As shown in FIG. 2, the sensor array unit 12 is configured by arranging rectangular sensor elements 120 in a matrix in the X direction and the Y direction. The sensor element 120 includes a first storage unit 121 and a second storage unit arranged in the Y direction, respectively. The first storage unit 121 and the second storage unit 122 store and recover the electrons generated by the sensor element 120.

具体的には、図3に示すように、センサ素子120では、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の上に光電変換部210が設けられ、光電変換部210の上にオプティカルブラック312を含む光学調整層311と、マイクロレンズ320とが設けられる。例えば、センサ素子120は、裏面照射型構造にて設けられてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 3, in the sensor element 120, the photoelectric conversion unit 210 is provided on the first storage unit 121 and the second storage unit 122, and the optical black 312 is provided on the photoelectric conversion unit 210. An optical adjustment layer 311 including the microlens 320 is provided. For example, the sensor element 120 may be provided with a back-illuminated structure.

光電変換部210は、フォトダイオードであり、p型不純物(例えば、ホウ素(B)又はアルミニウム(Al))を導入されたp型半導体領域の周囲を、n型不純物(例えば、リン(P)又はヒ素(As))を導入されたn型の半導体領域で囲むことで構成される。光電変換部210は、マイクロレンズ320を通って入射した光を光電変換する。光電変換された電子は、第1蓄積部121又は第2蓄積部122のいずれかに回収される。 The photoelectric conversion unit 210 is a photodiode, and n-type impurities (for example, phosphorus (P) or phosphorus (P) or It is composed of surrounding an n-type semiconductor region in which arsenic (As) is introduced. The photoelectric conversion unit 210 photoelectrically converts the light incident on the microlens 320. The photoelectrically converted electrons are collected by either the first storage unit 121 or the second storage unit 122.

光学調整層311は、オプティカルブラック312を含み、光電変換部210に入射する光を調整する。具体的には、光学調整層311は、クロム(Cr)又はカーボン(C)等の遮光性材料で形成されたオプティカルブラック312によって、隣接するセンサ素子120に迷光が入射することを防止してもよい。また、光学調整層311は、カラーフィルタを含み、該カラーフィルタによって、光電変換部210に入射する光の波長を制御してもよい。 The optical adjustment layer 311 includes the optical black 312 and adjusts the light incident on the photoelectric conversion unit 210. Specifically, the optical adjustment layer 311 may prevent stray light from being incident on the adjacent sensor element 120 by the optical black 312 formed of a light-shielding material such as chromium (Cr) or carbon (C). good. Further, the optical adjustment layer 311 may include a color filter, and the wavelength of the light incident on the photoelectric conversion unit 210 may be controlled by the color filter.

マイクロレンズ320は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対して1つ設けられる。マイクロレンズ320は、センサ素子120に入射する光を集光し、かつ瞳分割によって、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の各々に回収される電子量を対象物との距離に応じて変化させる。したがって、センサ素子120では、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の各々にて回収される電子量を比較することで、対象物との距離を測定することができる。 One microlens 320 is provided for the first storage unit 121 and the second storage unit 122. The microlens 320 collects the light incident on the sensor element 120, and the amount of electrons collected by each of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 by pupil division is determined according to the distance to the object. Change. Therefore, in the sensor element 120, the distance to the object can be measured by comparing the amount of electrons recovered by each of the first storage unit 121 and the second storage unit 122.

また、図4に示すように、第1蓄積部121及び第2蓄積部122には、それぞれグローバル制御部13から延伸する第1制御線211及び第2制御線212が電気的に接続される。 Further, as shown in FIG. 4, the first control line 211 and the second control line 212 extending from the global control unit 13 are electrically connected to the first storage unit 121 and the second storage unit 122, respectively.

第1制御線211は、Y方向に延伸して設けられ、列ごとにセンサ素子120の各々の第1蓄積部121と電気的に接続する。第2制御線212は、同様にY方向に延伸して設けられ、列ごとにセンサ素子120の各々の第2蓄積部122と電気的に接続する。 The first control line 211 is provided so as to extend in the Y direction, and is electrically connected to each first storage unit 121 of the sensor element 120 for each row. The second control line 212 is similarly extended in the Y direction and is electrically connected to each second storage unit 122 of the sensor element 120 for each row.

第1制御線211及び第2制御線212は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122に高電位又は低電位を交互に印加する。具体的には、第1制御線211が第1蓄積部121に高電位に印加した場合、第2制御線212は、第1制御線211が第1蓄積部121に印加した電位よりも低い電位を第2蓄積部122に印加する。また、第1制御線211が第1蓄積部121に低電位に印加した場合、第2制御線212は、第1制御線211が第1蓄積部121に印加した電位よりも高い電位を第2蓄積部122に印加する。印加電圧のこのような制御が交互に行われることにより、第1制御線211及び第2蓄積部122は、光電変換部210にて光電変換された電子を第1蓄積部121及び第2蓄積部122の各々から交互に回収することができる。したがって、センサ素子120は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122にてそれぞれ回収された電子量を比較することで、対象物との距離を測定することができる。 The first control line 211 and the second control line 212 alternately apply high potentials or low potentials to the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Specifically, when the first control line 211 is applied to the first storage unit 121 at a high potential, the second control line 212 has a potential lower than the potential applied to the first storage unit 121 by the first control line 211. Is applied to the second storage unit 122. Further, when the first control line 211 is applied to the first storage unit 121 at a low potential, the second control line 212 has a second potential higher than the potential applied to the first storage unit 121 by the first control line 211. It is applied to the storage unit 122. By alternately performing such control of the applied voltage, the first control line 211 and the second storage unit 122 transfer the electrons photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 210 into the first storage unit 121 and the second storage unit. It can be recovered alternately from each of 122. Therefore, the sensor element 120 can measure the distance to the object by comparing the amount of electrons recovered by the first storage unit 121 and the second storage unit 122, respectively.

ここで、第1蓄積部121及び第2蓄積部122は、一定方向(図2では、Y方向)に並んで配列されるため、光電変換部210に入射する光の入射角度によっては、電子の回収効率に偏りが生じることがあり得る。このような事情について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、Y方向に配置されたセンサ素子120の各々における入射光の入射角を示す模式図である。図6は、センサ素子120のY方向の座標と、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122における電子の回収効率との関係を示す模式的なグラフ図である。 Here, since the first storage unit 121 and the second storage unit 122 are arranged side by side in a fixed direction (Y direction in FIG. 2), the electrons may be charged depending on the incident angle of the light incident on the photoelectric conversion unit 210. There may be a bias in recovery efficiency. Such a situation will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a schematic diagram showing the incident angle of the incident light in each of the sensor elements 120 arranged in the Y direction. FIG. 6 is a schematic graph showing the relationship between the coordinates of the sensor element 120 in the Y direction and the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120.

図5に示すように、例えば、センサアレイ部12の中央付近に設けられるセンサ素子120Bでは、入射光は、測距センサ11が設けられているチップのチップ面に対して、略垂直に入射する。そのため、センサ素子120Bでは、第2蓄積部122側の光電変換部210、及び第1蓄積部121側の光電変換部210に同様に光が入射する。 As shown in FIG. 5, for example, in the sensor element 120B provided near the center of the sensor array unit 12, the incident light is incident substantially perpendicular to the chip surface of the chip on which the distance measuring sensor 11 is provided. .. Therefore, in the sensor element 120B, light is similarly incident on the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side and the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side.

一方、センサアレイ部12の上辺側(Y軸の正方向側)に設けられるセンサ素子120Aでは、入射光は、センサアレイ部12の中央側から上辺側に向かって入射する。そのため、センサ素子120Aでは、第2蓄積部122側の光電変換部210よりも第1蓄積部121側の光電変換部210に光が入射しやすい。また、センサアレイ部12の下辺側(Y軸の原点側)に設けられるセンサ素子120Cでは、入射光は、センサアレイ部12の中央側から下辺側に向かって入射する。そのため、センサ素子120Cでは、第1蓄積部121側の光電変換部210よりも第2蓄積部122側の光電変換部210に光が入射しやすい。 On the other hand, in the sensor element 120A provided on the upper side side (the positive direction side of the Y axis) of the sensor array unit 12, the incident light is incident from the center side of the sensor array unit 12 toward the upper side side. Therefore, in the sensor element 120A, light is more likely to be incident on the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side than on the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side. Further, in the sensor element 120C provided on the lower side (origin side of the Y axis) of the sensor array unit 12, the incident light is incident from the center side of the sensor array unit 12 toward the lower side. Therefore, in the sensor element 120C, light is more likely to be incident on the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side than on the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side.

第1蓄積部121側又は第2蓄積部122側のいずれかの光電変換部210に入射光が偏って入射した場合、入射光を光電変換した電子の発生位置も第1蓄積部121側又は第2蓄積部122側のいずれかに偏ることになる。このような場合、第1蓄積部121及び第2蓄積部122では、電子の回収効率が均一ではなくなってしまう。 When the incident light is unevenly incident on either the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side or the second storage unit 122 side, the generation position of the electrons obtained by photoelectrically converting the incident light is also on the first storage unit 121 side or the first storage unit 121. 2 It will be biased to either side of the storage unit 122. In such a case, the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 will not be uniform.

具体的には、図6に示すように、センサアレイ部12の上辺側のセンサ素子120Aでは、第1蓄積部121の電子の回収効率の方が第2蓄積部122の電子の回収効率よりも高くなってしまう。一方、センサアレイ部12の下辺側のセンサ素子120Cでは、第2蓄積部122の電子の回収効率の方が第1蓄積部121の電子の回収効率よりも高くなってしまう。 Specifically, as shown in FIG. 6, in the sensor element 120A on the upper side of the sensor array unit 12, the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 is higher than the electron recovery efficiency of the second storage unit 122. It will be expensive. On the other hand, in the sensor element 120C on the lower side of the sensor array unit 12, the electron recovery efficiency of the second storage unit 122 is higher than the electron recovery efficiency of the first storage unit 121.

すなわち、センサ素子120では、センサアレイ部12のY方向(すなわち、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向)における位置によって、入射光の入射中心が変化するため、第1蓄積部121及び第2蓄積部122での電子の回収効率が変化してしまう。センサ素子120にて測定される距離情報の精度は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の各々における電子の回収効率と相関する。そのため、センサ素子120の各々で、第1蓄積部121及び第2蓄積部122での電子の回収効率が異なる場合、センサアレイ部12で測定される距離情報の面内での精度ばらつきが大きくなってしまう。 That is, in the sensor element 120, the incident center of the incident light changes depending on the position of the sensor array unit 12 in the Y direction (that is, the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122), so that the first storage unit The electron recovery efficiency in 121 and the second storage unit 122 changes. The accuracy of the distance information measured by the sensor element 120 correlates with the electron recovery efficiency of each of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Therefore, when the electron recovery efficiency in the first storage unit 121 and the second storage unit 122 is different in each of the sensor elements 120, the accuracy variation in the plane of the distance information measured by the sensor array unit 12 becomes large. It ends up.

本開示に係る技術は、上述した事情を鑑みて想到された。本開示に係る技術は、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で測定される距離情報の面内での精度ばらつきを抑制するものである。以下では、本開示に係る技術について、第1~第3の実施形態に分けて説明する。 The technique according to the present disclosure was conceived in view of the above circumstances. The technique according to the present disclosure suppresses in-plane accuracy variation of distance information measured by each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12. Hereinafter, the techniques according to the present disclosure will be described separately for the first to third embodiments.

<1.第1の実施形態>
(1.1.測距センサの構成)
まず、図7~図10を参照して、本開示の第1の実施形態に係る測距センサの構成について説明する。図7は、本実施形態に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。図8は、図7に示す第1制御線211及び第2制御線212の電圧降下による第1蓄積部121及び第2蓄積部122への影響を模式的に示すグラフ図である。
<1. First Embodiment>
(1.1. Configuration of distance measurement sensor)
First, the configuration of the distance measuring sensor according to the first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. 7 is a schematic plan view showing the configuration of the distance measuring sensor according to the present embodiment. FIG. 8 is a graph schematically showing the influence of the voltage drop of the first control line 211 and the second control line 212 shown in FIG. 7 on the first storage unit 121 and the second storage unit 122.

図7に示すように、本実施形態に係る測距センサでは、第1制御線211にグローバル制御信号を出力する第1グローバル制御部131と、第2制御線212にグローバル制御信号を出力する第2グローバル制御部132と、が設けられる。第1グローバル制御部131からは第1蓄積部121にグローバル制御信号を供給する第1制御線211のみが延伸され、第2グローバル制御部132からは第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する第2制御線212のみが延伸される。 As shown in FIG. 7, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the first global control unit 131 that outputs the global control signal to the first control line 211 and the second global control signal that outputs the global control signal to the second control line 212. 2 The global control unit 132 is provided. Only the first control line 211 that supplies the global control signal to the first storage unit 121 is extended from the first global control unit 131, and the global control signal is supplied from the second global control unit 132 to the second storage unit 122. Only the second control line 212 is stretched.

第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に互いに対向して設けられる。具体的には、第1グローバル制御部131は、第1蓄積部121が配列された側と対向する側(すなわち、センサアレイ部12の下辺側)に設けられ、第2グローバル制御部132は、第2蓄積部122が配列された側と対向する側(すなわち、センサアレイ部12の上辺側)に設けられる。 The first global control unit 131 and the second global control unit 132 are provided so as to face each other in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Specifically, the first global control unit 131 is provided on the side facing the side where the first storage unit 121 is arranged (that is, the lower side of the sensor array unit 12), and the second global control unit 132 is provided. The second storage unit 122 is provided on the side facing the side where the second storage unit 122 is arranged (that is, the upper side of the sensor array unit 12).

第1制御線211及び第2制御線212は、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132からそれぞれ櫛歯形状に延伸する。第1制御線211及び第2制御線212は、X方向に交互に設けられ、櫛歯形状に互いに噛み合うように設けられる。 The first control line 211 and the second control line 212 extend from the first global control unit 131 and the second global control unit 132, respectively, in a comb-teeth shape. The first control line 211 and the second control line 212 are provided alternately in the X direction and are provided so as to mesh with each other in a comb tooth shape.

本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12の距離情報の面内での精度ばらつきを抑制するために、第1蓄積部121及び第2蓄積部122と電気的に接続する第1制御線211及び第2制御線212の配線方向を制御している。 In the distance measuring sensor according to the present embodiment, in order to suppress in-plane accuracy variation of the distance information of the sensor array unit 12, the first control electrically connected to the first storage unit 121 and the second storage unit 122. The wiring direction of the line 211 and the second control line 212 is controlled.

具体的には、第1制御線211及び第2制御線212では、第1制御線211及び第2制御線212に接続された第1蓄積部121及び第2蓄積部122の抵抗の大きさと、第1制御線211及び第2制御線212を流れる電流の大きさとに基づく電圧降下(IRドロップとも称される)が発生する。第1蓄積部121及び第2蓄積部122における電子の回収効率は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122に印加される電圧の大きさに相関するため、測距センサは、電圧降下を用いることでセンサ素子120の各々における電子の回収効率を制御することができる。 Specifically, in the first control line 211 and the second control line 212, the magnitude of the resistance of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 connected to the first control line 211 and the second control line 212, and A voltage drop (also referred to as IR drop) occurs based on the magnitude of the current flowing through the first control line 211 and the second control line 212. Since the electron recovery efficiency in the first storage unit 121 and the second storage unit 122 correlates with the magnitude of the voltage applied to the first storage unit 121 and the second storage unit 122, the distance measuring sensor causes a voltage drop. By using it, it is possible to control the electron recovery efficiency in each of the sensor elements 120.

例えば、図7に示すように、センサアレイ部12では、センサアレイ部12の下辺に沿って設けられた第1グローバル制御部131からY方向に第1制御線211が配線され、センサアレイ部12の上辺に沿って設けられた第2グローバル制御部132からY方向に第2制御線212が配線される。 For example, as shown in FIG. 7, in the sensor array unit 12, the first control line 211 is wired in the Y direction from the first global control unit 131 provided along the lower side of the sensor array unit 12, and the sensor array unit 12 The second control line 212 is wired in the Y direction from the second global control unit 132 provided along the upper side.

このような場合、第1制御線211の末端側(すなわち、センサアレイ部12の上辺側)の第1蓄積部121では、電圧降下により印加電圧が低下するため、電子の回収効率が低下する。また、第2制御線212の末端側(すなわち、センサアレイ部12の下辺側)の第2蓄積部122では、電圧降下により印加電圧が低下するため、電子の回収効率が低下する。 In such a case, in the first storage unit 121 on the terminal side (that is, the upper side side of the sensor array unit 12) of the first control line 211, the applied voltage decreases due to the voltage drop, so that the electron recovery efficiency decreases. Further, in the second storage unit 122 on the terminal side (that is, the lower side side of the sensor array unit 12) of the second control line 212, the applied voltage decreases due to the voltage drop, so that the electron recovery efficiency decreases.

すなわち、図8に示すように、第1制御線211及び第2制御線212の電圧降下によって、センサアレイ部12の上辺側のセンサ素子120では、第1蓄積部121の電子の回収効率が低く、かつ第2蓄積部122の電子の回収効率が高くなる。一方、センサアレイ部12の下辺側のセンサ素子120では、第2蓄積部122の電子の回収効率が低く、かつ第1蓄積部121の電子の回収効率が高くなる。 That is, as shown in FIG. 8, due to the voltage drop of the first control line 211 and the second control line 212, the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 is low in the sensor element 120 on the upper side of the sensor array unit 12. Moreover, the electron recovery efficiency of the second storage unit 122 is increased. On the other hand, in the sensor element 120 on the lower side of the sensor array unit 12, the electron recovery efficiency of the second storage unit 122 is low, and the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 is high.

本実施形態に係る測距センサでは、電圧降下による第1蓄積部121及び第2蓄積部122の電子の回収効率の差を用いて、図6で示したセンサ素子120の配置に起因する第1蓄積部121及び第2蓄積部122での電子の回収効率の差を相殺することができる。これによれば、本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で測定される距離情報の面内での精度ばらつきを抑制することが可能である。 In the distance measuring sensor according to the present embodiment, the difference in electron recovery efficiency between the first storage unit 121 and the second storage unit 122 due to the voltage drop is used, and the first is caused by the arrangement of the sensor element 120 shown in FIG. The difference in electron recovery efficiency between the storage unit 121 and the second storage unit 122 can be offset. According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, it is possible to suppress in-plane accuracy variation of the distance information measured by each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12.

なお、上述したように、電圧降下による電子の回収効率の差によって、センサ素子120の配置に起因する電子の回収効率の差を相殺するためには、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132を第1蓄積部121及び第2蓄積部122と対向する側に設けることが重要となる。具体的には、第1グローバル制御部131を第1蓄積部121が配列された側と対向する側に設け、第2グローバル制御部132を第2蓄積部122が配列された側と対向する側に設けることが重要となる。 As described above, in order to offset the difference in electron recovery efficiency due to the arrangement of the sensor element 120 due to the difference in electron recovery efficiency due to the voltage drop, the first global control unit 131 and the second global control It is important to provide the unit 132 on the side facing the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Specifically, the first global control unit 131 is provided on the side facing the side where the first storage unit 121 is arranged, and the second global control unit 132 is provided on the side facing the side where the second storage unit 122 is arranged. It is important to provide it in.

したがって、例えば、第1蓄積部121及び第2蓄積部122がY方向に配列されており、第1蓄積部121がセンサアレイ部12の左辺側に設けられる場合、第1グローバル制御部131は、センサアレイ部12の右辺に沿って設けられ、第2グローバル制御部132がセンサアレイ部12の左辺に沿って設けられることになる。 Therefore, for example, when the first storage unit 121 and the second storage unit 122 are arranged in the Y direction and the first storage unit 121 is provided on the left side of the sensor array unit 12, the first global control unit 131 may be used. The second global control unit 132 is provided along the right side of the sensor array unit 12, and the second global control unit 132 is provided along the left side of the sensor array unit 12.

続いて、図9及び図10を参照して、本実施形態に係る測距センサの変形例について説明する。図9は、第1の変形例に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。図10は、第2の変形例に係る測距センサの構成を示す模式的な平面図である。 Subsequently, a modified example of the distance measuring sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the distance measuring sensor according to the first modification. FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the distance measuring sensor according to the second modification.

(第1の変形例)
図9に示すように、第1の変形例に係る測距センサでは、複数のグローバル制御部133、134が設けられ、グローバル制御部133、134の各々から制御線213、214が延伸される。グローバル制御部133からは、一部のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する制御線213が延伸され、グローバル制御部134からは、残部のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する制御線214が延伸される。
(First modification)
As shown in FIG. 9, in the distance measuring sensor according to the first modification, a plurality of global control units 133 and 134 are provided, and control lines 213 and 214 are extended from each of the global control units 133 and 134. A control line 213 that supplies a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of some sensor elements 120 is extended from the global control unit 133, and the remaining sensor elements are extended from the global control unit 134. A control line 214 for supplying a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of 120 is extended.

複数のグローバル制御部133、133は、互いに対向して設けられる。例えば、図9では、グローバル制御部133は、センサアレイ部12の上辺側に設けられ、グローバル制御部134は、センサアレイ部12の下辺側に設けられる。 The plurality of global control units 133 and 133 are provided so as to face each other. For example, in FIG. 9, the global control unit 133 is provided on the upper side of the sensor array unit 12, and the global control unit 134 is provided on the lower side of the sensor array unit 12.

制御線213、214は、グローバル制御部133、134からそれぞれセンサアレイ部12の略中央付近まで延伸する。すなわち、グローバル制御部133は、制御線213によってセンサアレイ部12の上半分のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する。一方、グローバル制御部134は、制御線214によってセンサアレイ部12の下半分のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する。 The control lines 213 and 214 extend from the global control units 133 and 134 to approximately the center of the sensor array unit 12, respectively. That is, the global control unit 133 supplies the global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 in the upper half of the sensor array unit 12 by the control line 213. On the other hand, the global control unit 134 supplies a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 in the lower half of the sensor array unit 12 by the control line 214.

第1の変形例に係る測距センサでは、グローバル制御部133、134の各々からグローバル制御信号を供給するセンサ素子120の数が略半分となる。したがって、グローバル制御部133、134から延伸する制御線213、213では、接続される抵抗源(第1蓄積部121及び第2蓄積部122)の数が略半分となるため、発生する電圧降下の度合を抑制することができる。これによれば、第1の変形例に係る測距センサでは、制御線213、214の電圧降下に起因するセンサ素子120の各々における電子の回収効率の低下を抑制することができる。 In the distance measuring sensor according to the first modification, the number of sensor elements 120 that supply global control signals from each of the global control units 133 and 134 is substantially halved. Therefore, in the control lines 213 and 213 extending from the global control units 133 and 134, the number of connected resistance sources (first storage unit 121 and second storage unit 122) is substantially halved, so that the voltage drop that occurs occurs. The degree can be suppressed. According to this, in the distance measuring sensor according to the first modification, it is possible to suppress a decrease in electron recovery efficiency in each of the sensor elements 120 due to the voltage drop of the control lines 213 and 214.

(第2の変形例)
図10に示すように、第2の変形例に係る測距センサでは、複数のグローバル制御部135、136が設けられ、グローバル制御部135、136の各々から制御線215、216が延伸される。グローバル制御部135からは、一部のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する制御線215が延伸され、グローバル制御部136からは、残部のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給する制御線214が延伸される。
(Second modification)
As shown in FIG. 10, in the distance measuring sensor according to the second modification, a plurality of global control units 135 and 136 are provided, and control lines 215 and 216 are extended from each of the global control units 135 and 136. A control line 215 that supplies a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of some sensor elements 120 is extended from the global control unit 135, and the remaining sensor elements are extended from the global control unit 136. A control line 214 for supplying a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of 120 is extended.

複数のグローバル制御部135、136は、センサアレイ部12の互いに隣接する辺に沿って設けられる。例えば、図10では、グローバル制御部135は、センサアレイ部12の左辺側に設けられ、グローバル制御部136は、センサアレイ部12の下辺側に設けられる。 The plurality of global control units 135 and 136 are provided along the sides of the sensor array unit 12 adjacent to each other. For example, in FIG. 10, the global control unit 135 is provided on the left side of the sensor array unit 12, and the global control unit 136 is provided on the lower side of the sensor array unit 12.

制御線215、216は、グローバル制御部135、136から互いに直交する方向に延伸する。制御線215、216は、センサアレイ部12に配列されたセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に交互にグローバル制御信号を供給する。具体的には、制御線215、216は、行列状に配列されたセンサ素子120の行及び列の両方で交互に配置されたセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122にグローバル制御信号を供給してもよい。 The control lines 215 and 216 extend from the global control units 135 and 136 in directions orthogonal to each other. The control lines 215 and 216 alternately supply global control signals to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 arranged in the sensor array unit 12. Specifically, the control lines 215 and 216 are globally connected to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor elements 120 alternately arranged in both rows and columns of the sensor elements 120 arranged in a matrix. A control signal may be supplied.

第2の変形例に係る測距センサでは、グローバル制御部135、136の各々からグローバル制御信号を供給するセンサ素子120の数が略半分となる。したがって、グローバル制御部135、136から延伸する制御線215、216では、接続される抵抗源(第1蓄積部121及び第2蓄積部122)の数が略半分となるため、発生する電圧降下の度合を抑制することができる。 In the distance measuring sensor according to the second modification, the number of sensor elements 120 that supply global control signals from each of the global control units 135 and 136 is substantially halved. Therefore, in the control lines 215 and 216 extending from the global control units 135 and 136, the number of connected resistance sources (first storage unit 121 and second storage unit 122) is substantially halved, so that the voltage drop that occurs occurs. The degree can be suppressed.

また、第2の変形例に係る測距センサでは、制御線215、216が互い直交する方向に延伸して設けられるため、制御線215、216によって電圧降下が発生する方向を互いに直交する方向とすることができる。これによれば、第2の変形例に係る測距センサでは、制御線215、216の電圧降下に起因するセンサ素子120の各々における電子の回収効率の異方性を低下させることができる。 Further, in the distance measuring sensor according to the second modification, since the control lines 215 and 216 are extended in the directions orthogonal to each other, the direction in which the voltage drop is generated by the control lines 215 and 216 is orthogonal to each other. can do. According to this, in the distance measuring sensor according to the second modification, the anisotropy of the electron recovery efficiency in each of the sensor elements 120 due to the voltage drop of the control lines 215 and 216 can be reduced.

よって、第2の変形例に係る測距センサでは、制御線215、216の電圧降下に起因するセンサ素子120の各々における電子の回収効率の低下を抑制することができる。 Therefore, in the distance measuring sensor according to the second modification, it is possible to suppress a decrease in electron recovery efficiency in each of the sensor elements 120 due to the voltage drop of the control lines 215 and 216.

(1.2.測距センサの具体例)
続いて、図11A~図17を参照して、本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。
(1.2. Specific example of distance measuring sensor)
Subsequently, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11A to 17.

まず、図11A~図11Cを参照して、平面配置の場合の本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。図11Aは、図7で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。図11Bは、図9で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。図11Cは、図10で示した測距センサの具体的な平面配置を模式的に示した平面図である。 First, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment in the case of a plane arrangement will be described with reference to FIGS. 11A to 11C. FIG. 11A is a plan view schematically showing a specific planar arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. 7. FIG. 11B is a plan view schematically showing a specific planar arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG. FIG. 11C is a plan view schematically showing a specific planar arrangement of the distance measuring sensor shown in FIG.

図7で示す測距センサは、図11Aに示すような平面配置で各構成を設けることで、1つのチップ上に形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 7 can be formed on one chip by providing each configuration in a planar arrangement as shown in FIG. 11A.

図11Aに示すように、測距センサは、センサアレイ部12と、第1グローバル制御部131と、第2グローバル制御部132と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、入出力部16と、を備える。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 11A, the distance measuring sensor includes a sensor array unit 12, a first global control unit 131, a second global control unit 132, a rolling control unit 14, a column ADC 15, an input / output unit 16, and the like. To prepare for. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

図11Aに示すように、第1グローバル制御部131は、矩形形状のセンサアレイ部12の下辺に沿って設けられ、第2グローバル制御部132は、センサアレイ部12の上辺に沿って設けられる。第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132からは、互いに対向する側に向かって、第1制御線211及び第2制御線212が櫛歯形状に延伸して設けられる。 As shown in FIG. 11A, the first global control unit 131 is provided along the lower side of the rectangular sensor array unit 12, and the second global control unit 132 is provided along the upper side of the sensor array unit 12. From the first global control unit 131 and the second global control unit 132, the first control line 211 and the second control line 212 are provided so as to extend in a comb-teeth shape toward the sides facing each other.

また、ローリング制御部14は、センサアレイ部12の右辺に沿って設けられる。さらに、入出力部16は、第2グローバル制御部132と同様の方向に延伸して、第2グローバル制御部132よりも測距センサの外周側に設けられ、カラムADCは、第1グローバル制御部131と同様の方向に延伸して、第1グローバル制御部131よりも測距センサの外周側に設けられる。 Further, the rolling control unit 14 is provided along the right side of the sensor array unit 12. Further, the input / output unit 16 extends in the same direction as the second global control unit 132, and is provided on the outer peripheral side of the distance measuring sensor with respect to the second global control unit 132, and the column ADC is the first global control unit. It extends in the same direction as the 131 and is provided on the outer peripheral side of the distance measuring sensor with respect to the first global control unit 131.

図9で示す測距センサは、図11Bに示すような平面配置で各構成を設けることで、1つのチップ上に形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 9 can be formed on one chip by providing each configuration in a planar arrangement as shown in FIG. 11B.

図11Bに示すように、測距センサは、センサアレイ部12と、複数のグローバル制御部133、134と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、入出力部16と、を備える。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 11B, the distance measuring sensor includes a sensor array unit 12, a plurality of global control units 133 and 134, a rolling control unit 14, a column ADC 15, and an input / output unit 16. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

図11Bに示すように、グローバル制御部133は、矩形形状のセンサアレイ部12の下辺に沿って設けられ、グローバル制御部134は、センサアレイ部12の上辺に沿って設けられる。グローバル制御部133、134からは、互いに対向する側に向かってセンサアレイ部12の中央付近まで制御線213、214が延伸して設けられる。制御線213、214は、それぞれ異なるセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対してグローバル制御信号を供給する。具体的には、制御線213は、センサアレイ部12の上半分の領域のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対してグローバル制御信号を供給し、制御線214は、センサアレイ部12の下半分の領域のセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対してグローバル制御信号を供給する。 As shown in FIG. 11B, the global control unit 133 is provided along the lower side of the rectangular sensor array unit 12, and the global control unit 134 is provided along the upper side of the sensor array unit 12. From the global control units 133 and 134, control lines 213 and 214 are provided extending from the global control units 133 and 134 to the vicinity of the center of the sensor array unit 12 toward the sides facing each other. The control lines 213 and 214 supply global control signals to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of different sensor elements 120, respectively. Specifically, the control line 213 supplies a global control signal to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 in the upper half region of the sensor array unit 12, and the control line 214 is used. A global control signal is supplied to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 in the lower half region of the sensor array unit 12.

また、ローリング制御部14は、センサアレイ部12の右辺に沿って設けられる。さらに、入出力部16は、グローバル制御部133と同様の方向に延伸して、グローバル制御部133よりも測距センサの外周側に設けられ、カラムADCは、グローバル制御部134と同様の方向に延伸して、グローバル制御部134よりも測距センサの外周側に設けられる。 Further, the rolling control unit 14 is provided along the right side of the sensor array unit 12. Further, the input / output unit 16 extends in the same direction as the global control unit 133 and is provided on the outer peripheral side of the distance measuring sensor with respect to the global control unit 133, and the column ADC is provided in the same direction as the global control unit 134. It is stretched and provided on the outer peripheral side of the distance measuring sensor with respect to the global control unit 134.

図10で示す測距センサは、図11Cに示すような平面配置で各構成を設けることで、1つのチップ上に形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 10 can be formed on one chip by providing each configuration in a planar arrangement as shown in FIG. 11C.

図11Cに示すように、測距センサは、センサアレイ部12と、複数のグローバル制御部135、136と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、入出力部16と、を備える。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 11C, the distance measuring sensor includes a sensor array unit 12, a plurality of global control units 135 and 136, a rolling control unit 14, a column ADC 15, and an input / output unit 16. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

図11Cに示すように、グローバル制御部135は、矩形形状のセンサアレイ部12の左辺に沿って設けられ、グローバル制御部136は、センサアレイ部12の下辺に沿って設けられる。グローバル制御部135、136からは、制御線213、214が互いに直交する方向に延伸して設けられる。制御線215、216は、それぞれ異なるセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対してグローバル制御信号を供給する。具体的には、制御線215、216は、それぞれセンサアレイ部12の行方向及び列方向に互いに交互に配置されたセンサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に対してグローバル制御信号を供給する。 As shown in FIG. 11C, the global control unit 135 is provided along the left side of the rectangular sensor array unit 12, and the global control unit 136 is provided along the lower side of the sensor array unit 12. From the global control units 135 and 136, control lines 213 and 214 are provided so as to extend in directions orthogonal to each other. The control lines 215 and 216 supply global control signals to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the different sensor elements 120, respectively. Specifically, the control lines 215 and 216 are globally controlled with respect to the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor elements 120 arranged alternately in the row direction and the column direction of the sensor array unit 12, respectively. Supply a signal.

また、ローリング制御部14は、センサアレイ部12の右辺に沿って設けられる。さらに、入出力部16は、センサアレイ部12の上辺に沿って設けられる。カラムADCは、グローバル制御部136と同様の方向に延伸して、グローバル制御部136よりも測距センサの外周側に設けられる。 Further, the rolling control unit 14 is provided along the right side of the sensor array unit 12. Further, the input / output unit 16 is provided along the upper side of the sensor array unit 12. The column ADC extends in the same direction as the global control unit 136, and is provided on the outer peripheral side of the distance measuring sensor with respect to the global control unit 136.

次に、図12~図13Cを参照して、第1の積層配置の場合の本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。図12は、第1の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。図13Aは、図7で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。図13Bは、図9で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。図13Cは、図10で示した測距センサの第1の積層配置を模式的に示した平面図である。 Next, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment in the case of the first laminated arrangement will be described with reference to FIGS. 12 to 13C. FIG. 12 is a perspective view schematically showing the configuration of the distance measuring sensor in the first stacked arrangement. FIG. 13A is a plan view schematically showing the first stacked arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG. 7. FIG. 13B is a plan view schematically showing the first stacked arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG. 9. FIG. 13C is a plan view schematically showing the first stacked arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG.

図12に示すように、第1の積層配置の測距センサは、センサアレイ部12が形成されるセンサチップ51と、グローバル制御部13が形成されるロジックチップ52とが積層される構造を備える。センサアレイ部12に配列されたセンサ素子120の各々にグローバル制御信号を供給する制御線21は、センサアレイ部12の外部領域に設けられたチップ間接続構造によって、ロジックチップ52に形成されたグローバル制御部13と電気的に接続される。チップ間接続構造は、例えば、チップ間に形成された貫通電極又は電極間の接合構造(Cu-Cu接続又はマイクロバンプ)等であってもよい。 As shown in FIG. 12, the distance measuring sensor in the first stacked arrangement has a structure in which the sensor chip 51 on which the sensor array unit 12 is formed and the logic chip 52 on which the global control unit 13 is formed are laminated. .. The control line 21 that supplies a global control signal to each of the sensor elements 120 arranged in the sensor array unit 12 is a global formed in the logic chip 52 by the chip-to-chip connection structure provided in the external region of the sensor array unit 12. It is electrically connected to the control unit 13. The chip-to-chip connection structure may be, for example, a through electrode formed between chips or a joint structure between electrodes (Cu-Cu connection or microbumps).

図7で示す測距センサは、図13Aに示すような積層配置で各構成を設けることで、複数のチップに亘って形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 7 can be formed over a plurality of chips by providing each configuration in a stacked arrangement as shown in FIG. 13A.

図13Aに示すように、センサチップ51には、センサアレイ部12と、TSV領域531、532、533と、が設けられ、ロジックチップ52には、第1グローバル制御部131と、第2グローバル制御部132と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、ロジック回路17と、TSV領域541、542、543と、が設けられる。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 13A, the sensor chip 51 is provided with a sensor array unit 12 and TSV regions 531, 532, 533, and the logic chip 52 has a first global control unit 131 and a second global control. A unit 132, a rolling control unit 14, a column ADC 15, a logic circuit 17, and TSV regions 541, 542, and 543 are provided. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

例えば、センサアレイ部12のセンサ素子120から出力された信号は、カラムADC15でAD変換され、ロジック回路17で各種信号処理が施された後、外部回路等に出力される。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543は、センサチップ51及びロジックチップ52を電気的に接続するためのチップ間接続構造が形成される領域である。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543には、例えば、貫通電極が設けられてもよい。 For example, the signal output from the sensor element 120 of the sensor array unit 12 is AD-converted by the column ADC 15, various signal processes are performed by the logic circuit 17, and then the signal is output to an external circuit or the like. The TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543 are regions in which a chip-to-chip connection structure for electrically connecting the sensor chip 51 and the logic chip 52 is formed. Through electrodes may be provided in the TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543, for example.

これによれば、第1グローバル制御部131は、TSV領域533、543を介して、第1制御線211と電気的に接続し、第2グローバル制御部132は、TSV領域531、541を介して、第2制御線212と電気的に接続することができる。また、ローリング制御部14は、TSV領域532、542を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続することができる。 According to this, the first global control unit 131 is electrically connected to the first control line 211 via the TSV regions 533 and 543, and the second global control unit 132 is electrically connected to the first control line 211 via the TSV regions 531 and 541. , Can be electrically connected to the second control line 212. Further, the rolling control unit 14 can be electrically connected to each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 via the TSV regions 532 and 542.

TSV領域531、532、533は、センサチップ51の外周側に設けられ、TSV領域541、542、543は、TSV領域531、532、533と対応するように、ロジックチップ52の外周側に設けられる。第1グローバル制御部131、第2グローバル制御部132、及びローリング制御部14は、それぞれTSV領域541、542、543の内周側に設けられてもよい。ロジック回路17及びカラムADC15は、第1グローバル制御部131、第2グローバル制御部132、及びローリング制御部14の内周側に設けられてもよい。 The TSV regions 531, 532, and 533 are provided on the outer peripheral side of the sensor chip 51, and the TSV regions 541, 542, and 543 are provided on the outer peripheral side of the logic chip 52 so as to correspond to the TSV regions 531, 532, and 533. .. The first global control unit 131, the second global control unit 132, and the rolling control unit 14 may be provided on the inner peripheral side of the TSV regions 541, 542, and 543, respectively. The logic circuit 17 and the column ADC 15 may be provided on the inner peripheral side of the first global control unit 131, the second global control unit 132, and the rolling control unit 14.

図9で示す測距センサは、図13Bに示すような積層配置で各構成を設けることで、複数のチップに亘って形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 9 can be formed over a plurality of chips by providing each configuration in a stacked arrangement as shown in FIG. 13B.

図13Bに示すように、センサチップ51には、センサアレイ部12と、TSV領域531、532、533と、が設けられ、ロジックチップ52には、グローバル制御部133、134と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、ロジック回路17と、TSV領域541、542、543と、が設けられる。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 13B, the sensor chip 51 is provided with a sensor array unit 12 and TSV regions 531, 532, 533, and the logic chip 52 is provided with global control units 133, 134 and a rolling control unit 14. A column ADC 15, a logic circuit 17, and TSV regions 541, 542, and 543 are provided. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

例えば、センサアレイ部12のセンサ素子120から出力された信号は、カラムADC15でAD変換され、ロジック回路17で各種信号処理が施された後、外部回路等に出力される。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543は、センサチップ51及びロジックチップ52を電気的に接続するためのチップ間接続構造が形成される領域である。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543には、例えば、貫通電極が設けられてもよい。 For example, the signal output from the sensor element 120 of the sensor array unit 12 is AD-converted by the column ADC 15, various signal processes are performed by the logic circuit 17, and then the signal is output to an external circuit or the like. The TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543 are regions in which a chip-to-chip connection structure for electrically connecting the sensor chip 51 and the logic chip 52 is formed. Through electrodes may be provided in the TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543, for example.

これによれば、グローバル制御部133は、TSV領域531、541を介して、制御線213と電気的に接続し、グローバル制御部134は、TSV領域533、543を介して、制御線214と電気的に接続することができる。また、ローリング制御部14は、TSV領域532、542を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続することができる。 According to this, the global control unit 133 is electrically connected to the control line 213 via the TSV regions 531 and 541, and the global control unit 134 is electrically connected to the control line 214 via the TSV regions 533 and 543. Can be connected. Further, the rolling control unit 14 can be electrically connected to each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 via the TSV regions 532 and 542.

TSV領域531、532、533は、センサチップ51の外周側に設けられ、TSV領域541、542、543は、TSV領域531、532、533と対応するように、ロジックチップ52の外周側に設けられる。グローバル制御部133、134、及びローリング制御部14は、それぞれTSV領域541、542、543の内周側に設けられてもよい。ロジック回路17及びカラムADC15は、グローバル制御部133、134、及びローリング制御部14の内周側に設けられてもよい。 The TSV regions 531, 532, and 533 are provided on the outer peripheral side of the sensor chip 51, and the TSV regions 541, 542, and 543 are provided on the outer peripheral side of the logic chip 52 so as to correspond to the TSV regions 531, 532, and 533. .. The global control unit 133, 134 and the rolling control unit 14 may be provided on the inner peripheral side of the TSV regions 541, 542, and 543, respectively. The logic circuit 17 and the column ADC 15 may be provided on the inner peripheral side of the global control units 133 and 134 and the rolling control unit 14.

図10で示す測距センサは、図13Cに示すような積層配置で各構成を設けることで、複数のチップに亘って形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 10 can be formed over a plurality of chips by providing each configuration in a stacked arrangement as shown in FIG. 13C.

図13Cに示すように、センサチップ51には、センサアレイ部12と、TSV領域531、532、533と、が設けられ、ロジックチップ52には、グローバル制御部135、136と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、ロジック回路17と、TSV領域541、542、543と、が設けられる。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 13C, the sensor chip 51 is provided with a sensor array unit 12 and TSV regions 531, 532, 533, and the logic chip 52 has global control units 135, 136 and rolling control units 14. A column ADC 15, a logic circuit 17, and TSV regions 541, 542, and 543 are provided. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

例えば、センサアレイ部12のセンサ素子120から出力された信号は、カラムADC15でAD変換され、ロジック回路17で各種信号処理が施された後、外部回路等に出力される。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543は、センサチップ51及びロジックチップ52を電気的に接続するためのチップ間接続構造が形成される領域である。TSV領域531、532、533及びTSV領域541、542、543には、例えば、貫通電極が設けられてもよい。 For example, the signal output from the sensor element 120 of the sensor array unit 12 is AD-converted by the column ADC 15, various signal processes are performed by the logic circuit 17, and then the signal is output to an external circuit or the like. The TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543 are regions in which a chip-to-chip connection structure for electrically connecting the sensor chip 51 and the logic chip 52 is formed. Through electrodes may be provided in the TSV regions 531, 532, 533 and the TSV regions 541, 542, 543, for example.

これによれば、グローバル制御部135は、TSV領域531、541を介して、制御線215と電気的に接続し、グローバル制御部136は、TSV領域532、542を介して、制御線216と電気的に接続することができる。また、ローリング制御部14は、TSV領域533、543を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続することができる。 According to this, the global control unit 135 is electrically connected to the control line 215 via the TSV regions 531 and 541, and the global control unit 136 is electrically connected to the control line 216 via the TSV regions 532 and 542. Can be connected. Further, the rolling control unit 14 can be electrically connected to each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 via the TSV regions 533 and 543.

TSV領域531、532、533は、センサチップ51の外周側に設けられ、TSV領域541、542、543は、TSV領域531、532、533と対応するように、ロジックチップ52の外周側に設けられる。グローバル制御部135、136、及びローリング制御部14は、それぞれTSV領域541、542、543の内周側に設けられてもよい。ロジック回路17は、グローバル制御部135及びローリング制御部14の内周側に設けられ、カラムADC15は、グローバル制御部136の内周側に設けられてもよい。 The TSV regions 531, 532, and 533 are provided on the outer peripheral side of the sensor chip 51, and the TSV regions 541, 542, and 543 are provided on the outer peripheral side of the logic chip 52 so as to correspond to the TSV regions 531, 532, and 533. .. The global control unit 135, 136 and the rolling control unit 14 may be provided on the inner peripheral side of the TSV regions 541, 542, and 543, respectively. The logic circuit 17 may be provided on the inner peripheral side of the global control unit 135 and the rolling control unit 14, and the column ADC 15 may be provided on the inner peripheral side of the global control unit 136.

次に、図14~図15を参照して、第2の積層配置の場合の本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。図14は、第2の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。図15は、図9で示した測距センサの第2の積層配置を模式的に示した平面図である。 Next, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment in the case of the second laminated arrangement will be described with reference to FIGS. 14 to 15. FIG. 14 is a perspective view schematically showing the configuration of the distance measuring sensor in the second stacked arrangement. FIG. 15 is a plan view schematically showing the second laminated arrangement of the distance measuring sensors shown in FIG.

図14に示すように、第2の積層配置の測距センサは、センサアレイ部12が形成されるセンサチップ51と、グローバル制御部13が形成されるロジックチップ52とが積層される構造を備える。センサアレイ部12に配列されたセンサ素子120の各々にグローバル制御信号を供給する制御線21は、センサアレイ部12の中央付近に設けられたチップ間接続構造によって、ロジックチップ52に形成されたグローバル制御部13と電気的に接続される。チップ間接続構造は、例えば、チップ間に形成された貫通電極又は電極間の接合構造(Cu-Cu接続又はマイクロバンプ)等であってもよい。チップ間接続構造は、構造の大きさ又は形成方法によっては、センサアレイ部12の内部に形成することが可能である。 As shown in FIG. 14, the distance measuring sensor in the second stacked arrangement has a structure in which the sensor chip 51 on which the sensor array unit 12 is formed and the logic chip 52 on which the global control unit 13 is formed are laminated. .. The control line 21 that supplies a global control signal to each of the sensor elements 120 arranged in the sensor array unit 12 is a global formed in the logic chip 52 by an interchip connection structure provided near the center of the sensor array unit 12. It is electrically connected to the control unit 13. The chip-to-chip connection structure may be, for example, a through electrode formed between chips or a joint structure between electrodes (Cu-Cu connection or microbumps). The chip-to-chip connection structure can be formed inside the sensor array unit 12 depending on the size of the structure or the forming method.

図9で示す測距センサは、図15に示すような積層配置で各構成を設けることで、複数のチップに亘って形成され得る。 The distance measuring sensor shown in FIG. 9 can be formed over a plurality of chips by providing each configuration in a laminated arrangement as shown in FIG.

図15に示すように、センサチップ51には、センサアレイ部12と、TSV領域531、532と、が設けられ、ロジックチップ52には、グローバル制御部133、134と、ローリング制御部14と、カラムADC15と、ロジック回路17と、TSV領域541、542と、が設けられる。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 15, the sensor chip 51 is provided with a sensor array unit 12 and TSV regions 531 and 532, and the logic chip 52 is provided with global control units 133 and 134 and a rolling control unit 14. A column ADC 15, a logic circuit 17, and TSV regions 541 and 542 are provided. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

例えば、センサアレイ部12のセンサ素子120から出力された信号は、カラムADC15でAD変換され、ロジック回路17で各種信号処理が施された後、外部回路等に出力される。TSV領域531、532及びTSV領域541、542は、センサチップ51及びロジックチップ52を電気的に接続するためのチップ間接続構造が形成される領域である。TSV領域531、532及びTSV領域541、542には、例えば、貫通電極が設けられていてもよい。 For example, the signal output from the sensor element 120 of the sensor array unit 12 is AD-converted by the column ADC 15, various signal processes are performed by the logic circuit 17, and then the signal is output to an external circuit or the like. The TSV regions 531 and 532 and the TSV regions 541 and 542 are regions in which a chip-to-chip connection structure for electrically connecting the sensor chip 51 and the logic chip 52 is formed. Through electrodes may be provided in the TSV regions 531 and 532 and the TSV regions 541 and 542, for example.

グローバル制御部133は、センサアレイ部12の内部に形成されたチップ間接続構造を介して、制御線213と電気的に接続し、グローバル制御部134は、センサアレイ部12の内部に形成されたチップ間接続構造を介して、制御線214と電気的に接続することができる。また、ローリング制御部14は、TSV領域531、541を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続し、カラムADC15は、TSV領域532、542を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続することができる。 The global control unit 133 is electrically connected to the control line 213 via an interchip connection structure formed inside the sensor array unit 12, and the global control unit 134 is formed inside the sensor array unit 12. It can be electrically connected to the control line 214 via the chip-to-chip connection structure. Further, the rolling control unit 14 is electrically connected to each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 via the TSV regions 531 and 541, and the column ADC 15 is connected to the sensor array unit via the TSV regions 532 and 542. It can be electrically connected to each of the 12 sensor elements 120.

TSV領域531、532は、センサチップ51の外周側に設けられ、TSV領域541、542は、TSV領域531、532と対応するように、ロジックチップ52の外周側に設けられる。ローリング制御部14及びカラムADC15は、それぞれTSV領域541、542の内周側に設けられてもよい。グローバル制御部133、134は、センサアレイ部12の中央領域と対応するように、ロジックチップ52の中央付近に設けられてもよい。 The TSV regions 531 and 532 are provided on the outer peripheral side of the sensor chip 51, and the TSV regions 541 and 542 are provided on the outer peripheral side of the logic chip 52 so as to correspond to the TSV regions 531 and 532. The rolling control unit 14 and the column ADC 15 may be provided on the inner peripheral sides of the TSV regions 541 and 542, respectively. The global control units 133 and 134 may be provided near the center of the logic chip 52 so as to correspond to the central region of the sensor array unit 12.

続いて、図16~図17を参照して、第3の積層配置の場合の本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。図16は、第3の積層配置の測距センサの構成を模式的に示す斜視図である。図17は、測距センサの第3の積層配置を模式的に示した平面図である。 Subsequently, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment in the case of the third laminated arrangement will be described with reference to FIGS. 16 to 17. FIG. 16 is a perspective view schematically showing the configuration of the distance measuring sensor in the third stacked arrangement. FIG. 17 is a plan view schematically showing the third stacked arrangement of the distance measuring sensors.

図16に示すように、第3の積層配置の測距センサは、センサアレイ部12が形成されるセンサチップ51と、グローバル制御部13が形成されるロジックチップ52とが積層される構造を備える。センサアレイ部12に配列されたセンサ素子120の各々にグローバル制御信号を供給する制御線21は、センサ素子120の各々に設けられたチップ間接続構造によって、ロジックチップ52に形成されたグローバル制御部13と電気的に接続される。チップ間接続構造は、例えば、チップ間に形成された貫通電極又は電極間の接合構造(Cu-Cu接続又はマイクロバンプ)等であってもよい。チップ間接続構造は、構造の大きさ又は形成方法によっては、センサ素子120ごとに形成することが可能である。 As shown in FIG. 16, the distance measuring sensor in the third stacked arrangement has a structure in which the sensor chip 51 on which the sensor array unit 12 is formed and the logic chip 52 on which the global control unit 13 is formed are laminated. .. The control line 21 that supplies a global control signal to each of the sensor elements 120 arranged in the sensor array unit 12 is a global control unit formed in the logic chip 52 by the chip-to-chip connection structure provided in each of the sensor elements 120. It is electrically connected to 13. The chip-to-chip connection structure may be, for example, a through electrode formed between chips or a joint structure between electrodes (Cu-Cu connection or microbumps). The chip-to-chip connection structure can be formed for each sensor element 120 depending on the size of the structure or the forming method.

測距センサは、図17に示すような積層配置で各構成を設けることで、複数のチップに亘って形成することができる。 The distance measuring sensor can be formed over a plurality of chips by providing each configuration in a stacked arrangement as shown in FIG.

図17に示すように、センサチップ51には、センサアレイ部12と、TSV領域531と、が設けられ、ロジックチップ52には、複数のグローバル制御部137と、ローリング制御部14と、TSV領域541と、が設けられる。各構成の機能については、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 17, the sensor chip 51 is provided with a sensor array unit 12 and a TSV area 531. The logic chip 52 is provided with a plurality of global control units 137, a rolling control unit 14, and a TSV area. 541 and are provided. Since the functions of each configuration are as described above, the description thereof is omitted here.

例えば、センサアレイ部12のセンサ素子120から出力された信号は、センサ素子120ごとにAD変換された(いわゆる、画素ADCによってAD変換された)後、外部回路等に出力される。TSV領域531及びTSV領域541は、センサチップ51及びロジックチップ52を電気的に接続するためのチップ間接続構造が形成される領域である。TSV領域531、532及びTSV領域541、542には、例えば、貫通電極が設けられてもよい。 For example, the signal output from the sensor element 120 of the sensor array unit 12 is AD-converted for each sensor element 120 (so-called AD conversion by the pixel ADC), and then output to an external circuit or the like. The TSV region 531 and the TSV region 541 are regions in which a chip-to-chip connection structure for electrically connecting the sensor chip 51 and the logic chip 52 is formed. Through electrodes may be provided in the TSV regions 531 and 532 and the TSV regions 541 and 542, for example.

グローバル制御部137は、センサ素子120ごとに形成されたチップ間接続構造を介して、センサ素子120と電気的に接続することができる。また、ローリング制御部14は、TSV領域531、541を介して、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々と電気的に接続することができる。 The global control unit 137 can be electrically connected to the sensor element 120 via the chip-to-chip connection structure formed for each sensor element 120. Further, the rolling control unit 14 can be electrically connected to each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 via the TSV regions 531 and 541.

TSV領域531は、センサチップ51の外周側に設けられ、TSV領域541は、TSV領域531と対応するように、ロジックチップ52の外周側に設けられる。ローリング制御部14は、TSV領域541の内周側に設けられてもよい。グローバル制御部137は、センサアレイ部12が形成された領域と対応するように、ロジックチップ52の全体に亘って設けられてもよい。 The TSV region 531 is provided on the outer peripheral side of the sensor chip 51, and the TSV region 541 is provided on the outer peripheral side of the logic chip 52 so as to correspond to the TSV region 531. The rolling control unit 14 may be provided on the inner peripheral side of the TSV region 541. The global control unit 137 may be provided over the entire logic chip 52 so as to correspond to the region where the sensor array unit 12 is formed.

<2.第2の実施形態>
(2.1.測距センサの構成)
次に、図18を参照して、本開示の第2の実施形態に係る測距センサの構成について説明する。図18は、第2の実施形態に係る測距センサにおいて、Y方向に配置されたセンサ素子120の各々における入射光の入射角を示す模式図である。
<2. Second embodiment>
(2.1. Configuration of ranging sensor)
Next, with reference to FIG. 18, the configuration of the distance measuring sensor according to the second embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 18 is a schematic diagram showing the incident angle of the incident light in each of the sensor elements 120 arranged in the Y direction in the distance measuring sensor according to the second embodiment.

図18に示すように、本実施形態に係る測距センサでは、マイクロレンズ320の中心位置をセンサ素子120の中心位置から偏移させる(シフトさせる)ことによって、入射光が第1蓄積部121側の光電変換部210、及び第2蓄積部122側の光電変換部210に同様に入射するようにする。すなわち、本実施形態に係る測距センサでは、入射光の入射中心が変化しないように、センサアレイ部12のY方向(すなわち、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向)における位置に応じてマイクロレンズ320の配置をシフトさせている。 As shown in FIG. 18, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the incident light is directed to the first storage unit 121 side by shifting (shifting) the center position of the microlens 320 from the center position of the sensor element 120. The photoelectric conversion unit 210 and the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side are similarly incident. That is, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the position of the sensor array unit 12 in the Y direction (that is, the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122) so that the incident center of the incident light does not change. The arrangement of the microlens 320 is shifted according to the above.

具体的には、図18に示すように、センサアレイ部12の上辺側のセンサ素子120Aでは、入射光は、センサアレイ部12の中央側から上辺側に向かって入射する。したがって、第2蓄積部122側の光電変換部210よりも第1蓄積部121側の光電変換部210に光が入射しやすい。そこで、センサ素子120Aでは、マイクロレンズ320をセンサアレイ部12の中央側に偏移させることによって、入射光が第1蓄積部121側の光電変換部210、及び第2蓄積部122側の光電変換部210に均一に入射するようにする。 Specifically, as shown in FIG. 18, in the sensor element 120A on the upper side of the sensor array unit 12, the incident light is incident from the center side of the sensor array unit 12 toward the upper side. Therefore, light is more likely to be incident on the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side than on the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side. Therefore, in the sensor element 120A, by shifting the microlens 320 to the center side of the sensor array unit 12, the incident light is photoelectrically converted between the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side and the second storage unit 122 side. It is made to be uniformly incident on the portion 210.

また、センサアレイ部12の下辺側のセンサ素子120Cでは、入射光は、センサアレイ部12の中央側から下辺側に向かって入射する。したがって、第1蓄積部121側の光電変換部210よりも第2蓄積部122側の光電変換部210に光が入射しやすい。そこで、センサ素子120Cでは、マイクロレンズ320をセンサアレイ部12の中央側に偏移させることによって、入射光が第1蓄積部121側の光電変換部210、及び第2蓄積部122側の光電変換部210に均一に入射するようにする。 Further, in the sensor element 120C on the lower side of the sensor array unit 12, the incident light is incident from the center side of the sensor array unit 12 toward the lower side. Therefore, light is more likely to be incident on the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side than on the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side. Therefore, in the sensor element 120C, by shifting the microlens 320 to the center side of the sensor array unit 12, the incident light is photoelectrically converted between the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side and the second storage unit 122 side. It is made to be uniformly incident on the portion 210.

なお、センサアレイ部12の中央付近に設けられるセンサ素子120Bでは、入射光は、第1蓄積部121側の光電変換部210、及び第2蓄積部122側の光電変換部210に同様に光が入射する。そのため、センサ素子120Bでは、マイクロレンズ320の位置は、偏移させずともよい。 In the sensor element 120B provided near the center of the sensor array unit 12, the incident light is similarly transmitted to the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side and the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side. Incident. Therefore, in the sensor element 120B, the position of the microlens 320 does not have to be displaced.

本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で、入射光が第1蓄積部121側の光電変換部210、及び第2蓄積部122側の光電変換部210に均一に入射するようにマイクロレンズ320の位置を制御する。これによれば、本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で、第1蓄積部121の電子の回収効率と、第2蓄積部122の電子の回収効率とを均一にすることができる。 In the distance measuring sensor according to the present embodiment, in each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12, the incident light is applied to the photoelectric conversion unit 210 on the first storage unit 121 side and the photoelectric conversion unit 210 on the second storage unit 122 side. The position of the microlens 320 is controlled so that the light is uniformly incident. According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the electron recovery efficiency of the first storage unit 121 and the electron recovery efficiency of the second storage unit 122 are obtained in each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12. Can be made uniform.

具体的には、センサ素子120の各々におけるマイクロレンズ320の位置は、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に異方性を持つように偏移されてもよい。または、センサ素子120の各々におけるマイクロレンズ320の位置は、センサアレイ部12の中心に対して、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に対称となるように偏移されていてもよい。もしくは、センサ素子120の各々におけるマイクロレンズ320の位置は、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132の配置に基づいて異方性を持つように偏移されてもよい。これによれば、本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で測定される距離情報の面内での精度ばらつきを抑制することが可能である。 Specifically, the position of the microlens 320 in each of the sensor elements 120 may be shifted so as to have anisotropy in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Alternatively, the position of the microlens 320 in each of the sensor elements 120 is shifted with respect to the center of the sensor array unit 12 so as to be symmetrical in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. May be good. Alternatively, the position of the microlens 320 in each of the sensor elements 120 may be shifted so as to have anisotropy based on the arrangement of the first global control unit 131 and the second global control unit 132. According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, it is possible to suppress in-plane accuracy variation of the distance information measured by each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12.

続いて、図19A~図19Dを参照して、本実施形態に係る測距センサの具体例について説明する。図19A~図19Dは、本実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。 Subsequently, a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 19A to 19D. 19A to 19D are plan views schematically showing a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment.

図19Aに示すように、本実施形態に係る測距センサでは、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に異方性を持つように配置が偏移されたマイクロレンズ群321が設けられてもよい。具体的には、マイクロレンズ群321では、マイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心からY方向に離れるほど、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に寄るように偏移してもよい。例えば、マイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心からのY方向の距離に応じた関数に基づいて、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に偏移してもよい。 As shown in FIG. 19A, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the micro is displaced so as to have anisotropy in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120. The lens group 321 may be provided. Specifically, in the microlens group 321, the center position of the microlens 320 is closer to the center side of the sensor array unit 12 from the center position of the sensor element 120 as the distance from the center of the sensor array unit 12 in the Y direction increases. It may be offset. For example, even if the center position of the microlens 320 shifts from the center position of the sensor element 120 to the center side of the sensor array unit 12 based on a function corresponding to the distance in the Y direction from the center of the sensor array unit 12. good.

これによれば、本実施形態に係る測距センサは、マイクロレンズ320の配置を一方向にシフトさせることで、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に入射する光の偏りを補正することが可能である。 According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, by shifting the arrangement of the microlens 320 in one direction, the bias of the light incident on the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 is biased. Can be corrected.

また、図19Bに示すように、本実施形態に係る測距センサでは、同心円状に配置が偏移されたマイクロレンズ群322が設けられてもよい。具体的には、マイクロレンズ群322では、マイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心から離れるほど、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に寄るように偏移してもよい。例えば、マイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心からの距離に応じた関数に基づいて、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に偏移してもよい。 Further, as shown in FIG. 19B, the ranging sensor according to the present embodiment may be provided with a microlens group 322 whose arrangement is shifted concentrically. Specifically, in the microlens group 322, the center position of the microlens 320 shifts from the center position of the sensor element 120 toward the center side of the sensor array unit 12 as the distance from the center of the sensor array unit 12 increases. You may. For example, the center position of the microlens 320 may shift from the center position of the sensor element 120 to the center side of the sensor array unit 12 based on a function according to the distance from the center of the sensor array unit 12.

これによれば、本実施形態に係る測距センサは、マイクロレンズ320の配置を全方向にシフトさせることで、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に入射する光の偏りをより高い精度で補正することが可能である。 According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, by shifting the arrangement of the microlens 320 in all directions, the bias of the light incident on the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 is biased. Can be corrected with higher accuracy.

また、図19Cに示すように、本実施形態に係る測距センサでは、センサアレイ部12の一部領域のみに、マイクロレンズ320の配置が偏移されたマイクロレンズ群323が設けられてもよい。具体的には、マイクロレンズ群323は、センサアレイ部12の上半分に設けられ、マイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心からY方向に離れるほど、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に寄るように偏移してもよい。例えば、マイクロレンズ群323のマイクロレンズ320の中心位置は、センサアレイ部12の中心からのY方向の距離に応じた関数に基づいて、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に偏移してもよい。 Further, as shown in FIG. 19C, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the microlens group 323 in which the arrangement of the microlens 320 is shifted may be provided only in a part of the sensor array unit 12. .. Specifically, the microlens group 323 is provided in the upper half of the sensor array unit 12, and the center position of the microlens 320 is such that the distance from the center of the sensor array unit 12 in the Y direction is from the center position of the sensor element 120. It may shift so as to be closer to the center side of the sensor array unit 12. For example, the center position of the microlens 320 of the microlens group 323 is from the center position of the sensor element 120 to the center side of the sensor array unit 12 based on the function according to the distance in the Y direction from the center of the sensor array unit 12. It may be offset.

これによれば、本実施形態に係る測距センサは、センサアレイ部12の一部領域のマイクロレンズ320の配置をシフトさせることで、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に入射する光の偏りを簡易的に補正することが可能である。 According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the arrangement of the microlens 320 in a part of the sensor array unit 12 is shifted, so that the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 are shifted. It is possible to easily correct the bias of the light incident on the lens.

さらに、図19Dに示すように、本実施形態に係る測距センサでは、異なる関数にて偏移量が制御されたマイクロレンズ群324、325が設けられてもよい。具体的には、マイクロレンズ群324、325では、マイクロレンズ320の中心位置は、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に異方性を持つようにセンサ素子120の中心位置から配置が偏移される。また、マイクロレンズ群324のマイクロレンズ320の中心位置と、マイクロレンズ群325のマイクロレンズ320の中心位置とは、センサアレイ部12の中心からのY方向の距離に応じた異なる関数に基づいて、センサ素子120の中心位置からセンサアレイ部12の中心側に寄るように偏移されてもよい。 Further, as shown in FIG. 19D, the distance measuring sensor according to the present embodiment may be provided with microlens groups 324 and 325 whose deviation amount is controlled by different functions. Specifically, in the microlens group 324 and 325, the sensor element 120 has an anisotropy in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 so that the center position of the microlens 320 has an anisotropy. The arrangement is shifted from the center position of. Further, the center position of the microlens 320 of the microlens group 324 and the center position of the microlens 320 of the microlens group 325 are based on different functions according to the distance in the Y direction from the center of the sensor array unit 12. It may be shifted from the center position of the sensor element 120 toward the center side of the sensor array unit 12.

これによれば、本実施形態に係る測距センサは、マイクロレンズ320の配置をセンサアレイ部12の領域ごとにシフトさせることで、センサ素子120の第1蓄積部121及び第2蓄積部122に入射する光の偏りをより精密に補正することが可能である。 According to this, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, by shifting the arrangement of the microlens 320 for each region of the sensor array unit 12, the first storage unit 121 and the second storage unit 122 of the sensor element 120 It is possible to correct the bias of the incident light more precisely.

<3.第3の実施形態>
続いて、図20A~図20Dを参照して、本開示の第3の実施形態に係る測距センサの構成について説明する。図20A~図20Dは、本実施形態に係る測距センサの具体例を模式的に示す平面図である。
<3. Third Embodiment>
Subsequently, the configuration of the distance measuring sensor according to the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 20A to 20D. 20A to 20D are plan views schematically showing a specific example of the distance measuring sensor according to the present embodiment.

本実施形態に係る測距センサは、第1の実施形態と、第2の実施形態とを組み合わせることで、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で測定される距離情報の面内での精度ばらつきをさらに抑制するものである。具体的には、本実施形態に係る測距センサでは、第1制御線211及び第2制御線212の電圧降下と、マイクロレンズ320の配置の偏移との両方を用いて、センサ素子120の配置に起因する第1蓄積部121及び第2蓄積部122での電子の回収効率の差を補正する。 The distance measuring sensor according to the present embodiment combines the first embodiment and the second embodiment with in-plane accuracy of distance information measured by each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12. It further suppresses variation. Specifically, in the distance measuring sensor according to the present embodiment, the sensor element 120 uses both the voltage drop of the first control line 211 and the second control line 212 and the deviation of the arrangement of the microlens 320. The difference in electron recovery efficiency between the first storage unit 121 and the second storage unit 122 due to the arrangement is corrected.

図20Aに示すように、例えば、本実施形態に係る測距センサは、図7に示すような第1制御線211及び第2制御線212を備える測距センサと、図19Aに示すようなマイクロレンズを備える測距センサとを組み合わせることで構成されてもよい。具体的には、図20Aに示す測距センサは、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に対向して設けられた第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132と、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132から櫛歯形状に延伸する第1制御線211及び第2制御線212と、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向にセンサ素子120の中心位置から中心位置を偏移させて設けられたマイクロレンズ群321と、を備えてもよい。 As shown in FIG. 20A, for example, the distance measuring sensor according to the present embodiment includes a distance measuring sensor including the first control line 211 and the second control line 212 as shown in FIG. 7, and a micro as shown in FIG. 19A. It may be configured by combining with a distance measuring sensor provided with a lens. Specifically, the distance measuring sensor shown in FIG. 20A includes a first global control unit 131 and a second global control unit 132 provided so as to face each other in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. Sensor elements in the arrangement direction of the first control line 211 and the second control line 212 extending from the first global control unit 131 and the second global control unit 132 in a comb-teeth shape, and the first storage unit 121 and the second storage unit 122. A microlens group 321 provided with the center position shifted from the center position of 120 may be provided.

また、図20Bに示すように、例えば、本実施形態に係る測距センサは、図7に示すような第1制御線211及び第2制御線212を備える測距センサと、図19Bに示すようなマイクロレンズを備える測距センサとを組み合わせることで構成されてもよい。具体的には、図20Bに示す測距センサは、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に対向して設けられた第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132と、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132から櫛歯形状に延伸する第1制御線211及び第2制御線212と、同心円状にセンサ素子120の中心位置から中心位置を偏移させて設けられたマイクロレンズ群322と、を備えてもよい。 Further, as shown in FIG. 20B, for example, the distance measuring sensor according to the present embodiment includes a distance measuring sensor including the first control line 211 and the second control line 212 as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 19B. It may be configured by combining with a ranging sensor provided with a microlens. Specifically, the distance measuring sensor shown in FIG. 20B includes a first global control unit 131 and a second global control unit 132 provided so as to face each other in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. The first control line 211 and the second control line 212 extending in a comb-teeth shape from the first global control unit 131 and the second global control unit 132, and the center position are shifted concentrically from the center position of the sensor element 120. The provided microlens group 322 may be provided.

また、図20Cに示すように、例えば、本実施形態に係る測距センサは、図7に示すような第1制御線211及び第2制御線212を備える測距センサと、図19Cに示すようなマイクロレンズを備える測距センサとを組み合わせることで構成されてもよい。具体的には、図20Cに示す測距センサは、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に対向して設けられた第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132と、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132から櫛歯形状に延伸する第1制御線211及び第2制御線212と、センサ素子120の中心位置から中心位置を偏移させて、センサアレイ部12の一部領域に設けられたマイクロレンズ群323と、を備えてもよい。 Further, as shown in FIG. 20C, for example, the distance measuring sensor according to the present embodiment includes a distance measuring sensor including the first control line 211 and the second control line 212 as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 19C. It may be configured by combining with a ranging sensor provided with a microlens. Specifically, the distance measuring sensor shown in FIG. 20C includes a first global control unit 131 and a second global control unit 132 provided so as to face each other in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. The first control line 211 and the second control line 212 extending in a comb-teeth shape from the first global control unit 131 and the second global control unit 132, and the sensor array by shifting the center position from the center position of the sensor element 120. A microlens group 323 provided in a partial region of the unit 12 may be provided.

さらに、例えば、図20Dに示すように、本実施形態に係る測距センサは、図7に示すような第1制御線211及び第2制御線212を備える測距センサと、図19Dに示すようなマイクロレンズを備える測距センサとを組み合わせることで構成されてもよい。具体的には、図20Dに示す測距センサは、第1蓄積部121及び第2蓄積部122の配列方向に対向して設けられた第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132と、第1グローバル制御部131及び第2グローバル制御部132から櫛歯形状に延伸する第1制御線211及び第2制御線212と、異なる関数に基づいてセンサ素子120の中心位置から中心位置を偏移させて設けられたマイクロレンズ群324、325と、を備えてもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 20D, the distance measuring sensor according to the present embodiment includes a distance measuring sensor including the first control line 211 and the second control line 212 as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. 19D. It may be configured by combining with a ranging sensor provided with a microlens. Specifically, the distance measuring sensor shown in FIG. 20D includes a first global control unit 131 and a second global control unit 132 provided so as to face each other in the arrangement direction of the first storage unit 121 and the second storage unit 122. The first control line 211 and the second control line 212 extending in a comb-teeth shape from the first global control unit 131 and the second global control unit 132, and the center position shift from the center position of the sensor element 120 based on different functions. A group of microlenses 324 and 325 provided may be provided.

図20A~図20Dに示す測距センサによれば、第1蓄積部121及び第2蓄積部122における電子の回収効率を面内で均一化することで、センサアレイ部12のセンサ素子120の各々で測定される距離情報の面内での精度ばらつきをより抑制することが可能である。 According to the distance measuring sensors shown in FIGS. 20A to 20D, by equalizing the electron recovery efficiency in the first storage unit 121 and the second storage unit 122 in the plane, each of the sensor elements 120 of the sensor array unit 12 It is possible to further suppress in-plane accuracy variation of the distance information measured in.

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that anyone with ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure may come up with various modifications or amendments within the scope of the technical ideas described in the claims. Is, of course, understood to belong to the technical scope of the present disclosure.

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。 In addition, the effects described herein are merely explanatory or exemplary and are not limited. That is, the techniques according to the present disclosure may have other effects apparent to those skilled in the art from the description herein, in addition to or in place of the above effects.

なお、以下のような第1の構成及び第2の構成、並びにその組み合わせも本開示の技術的範囲に属する。
(第1の構成)
(1)
入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、
前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御するグローバル制御部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の前記入射光が入射する面側に設けられた光電変換部及びマイクロレンズと、
を備える、測距センサ。
(2)
前記マイクロレンズは、前記センサ素子ごとに設けられる、前記(1)に記載の測距センサ。
(3)
前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子と前記センサアレイ部の中心との距離に基づいて、前記センサ素子の中心位置から中心位置を偏移させて設けられる、前記(2)に記載の測距センサ。
(4)
前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子と前記センサアレイ部の中心との距離が長くなるほど、前記センサ素子の中心位置から前記センサアレイ部の中心側に中心位置を偏移させて設けられる、前記(3)に記載の測距センサ。
(5)
前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記グローバル制御部の位置に基づいて、前記センサ素子の中心位置から中心位置を偏移させて設けられる、前記(2)に記載の測距センサ。
(6)
前記センサアレイ部の全体又は一部の前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子の中心位置から同一の関数に基づいて偏移する、前記(2)~(5)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(7)
前記センサアレイ部の全体の前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズの中心位置は、前記センサ素子の中心位置から異なる関数に基づいて偏移する、前記(2)~(5)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(8)
前記センサ素子は、裏面照射型構造の前記光電変換部によって前記入射光を光電変換する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(9)
前記センサアレイ部は、矩形形状の領域に設けられる、前記(1)~(8)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(10)
前記グローバル制御部は、前記第1制御線及び前記第2制御線の一方に印加される電圧よりも高い電圧を前記第1制御線及び前記第2制御線の他方に印加する、前記(1)~(9)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(11)
入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、
前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御するグローバル制御部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の前記入射光が入射する面側に設けられた光電変換部及びマイクロレンズと、
を備える、タイムオブフライトセンサ。

(第2の構成)
(1)
入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記センサ素子の各々の前記第1蓄積部と電気的に接続する第1制御線と、
前記センサ素子の各々の前記第2蓄積部と電気的に接続する第2制御線と、
前記センサアレイ部の周縁の異なる位置に複数設けられ、前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御するグローバル制御部と、
を備える、測距センサ。
(2)
前記センサアレイ部は、矩形形状の領域に設けられ、
前記グローバル制御部の各々は、それぞれ前記センサアレイ部の前記矩形形状の辺に沿って設けられる、前記(1)に記載の測距センサ。
(3)
前記グローバル制御部は、前記第1蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の辺に沿って設けられ、前記第1制御線に印加される電圧を制御する第1グローバル制御部と、前記第2蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の辺に沿って設けられ、前記第2制御線に印加される電圧を制御する第2グローバル制御部と、を含む、前記(2)に記載の測距センサ。
(4)
前記第1制御線及び前記第2制御線は、互いに対向する前記第1グローバル制御部又は前記第2グローバル制御部から延伸する櫛歯形状にて設けられる、前記(3)に記載の測距センサ。
(5)
前記グローバル制御部の各々は、それぞれ前記センサアレイ部の前記矩形形状の互いに対向する辺に沿って設けられ、
前記グローバル制御部の各々は、前記グローバル制御部の各々が設けられた側の前記センサ素子の前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御する、前記(2)に記載の測距センサ。
(6)
異なる前記グローバル制御部の各々から前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部に電圧を印加される前記センサ素子の数は、略同じである、前記(5)に記載の測距センサ。
(7)
前記グローバル制御部の各々は、それぞれ前記センサアレイ部の前記矩形形状の互いに隣接する辺に沿って設けられ、
前記グローバル制御部の各々は、それぞれ異なる前記センサ素子の前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御する、前記(2)に記載の測距センサ。
(8)
異なる前記グローバル制御部の各々から前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部に電圧を印加される前記センサ素子の数は、略同じである、前記(7)に記載の測距センサ。
(9)
異なる前記グローバル制御部の各々から前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部に電圧を印加される前記センサ素子は、互いに交互に配置される、前記(8)に記載の測距センサ。
(10)
前記グローバル制御部は、前記第1制御線及び前記第2制御線の一方に印加される電圧よりも高い電圧を前記第1制御線及び前記第2制御線の他方に印加する、前記(1)~(9)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(11)
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の前記入射光が入射する面側には、光電変換部及びマイクロレンズがさらに設けられる、前記(1)~(10)のいずれか一項に記載の測距センサ。
(12)
前記センサ素子は、裏面照射型構造の前記光電変換部によって前記入射光を光電変換する、前記(11)に記載の測距センサ。
(13)
入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記センサ素子の各々の前記第1蓄積部と電気的に接続する第1制御線と、
前記センサ素子の各々の前記第2蓄積部と電気的に接続する第2制御線と、
前記センサアレイ部の周縁の異なる位置に複数設けられ、前記第1制御線及び前記第2制御線に印加される電圧を制御するグローバル制御部と、
を備える、タイムオブフライトセンサ。
The following first and second configurations, and combinations thereof also belong to the technical scope of the present disclosure.
(First configuration)
(1)
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the first storage units.
A second control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the second storage units.
A global control unit provided on the periphery of the sensor array unit and controlling the voltage applied to the first control line and the second control line,
A photoelectric conversion unit and a microlens provided on the surface side of the first storage unit and the second storage unit where the incident light is incident, and
A distance measuring sensor.
(2)
The distance measuring sensor according to (1), wherein the microlens is provided for each sensor element.
(3)
In the above (2), the microlens in each of the sensor elements is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element based on the distance between the sensor element and the center of the sensor array portion. The distance measuring sensor described.
(4)
The microlens in each of the sensor elements shifts the center position from the center position of the sensor element to the center side of the sensor array unit as the distance between the sensor element and the center of the sensor array unit increases. The distance measuring sensor according to (3) above, which is provided.
(5)
The distance measuring sensor according to (2) above, wherein the microlens in each of the sensor elements is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element based on the position of the global control unit.
(6)
Any one of the above (2) to (5), wherein the microlens in each of the whole or a part of the sensor element of the sensor array portion shifts from the center position of the sensor element based on the same function. The ranging sensor described in the section.
(7)
One of the above (2) to (5), wherein the center position of the microlens in each of the sensor elements in the entire sensor array unit shifts from the center position of the sensor element based on a different function. The ranging sensor described in.
(8)
The distance measuring sensor according to any one of (1) to (7) above, wherein the sensor element photoelectrically converts the incident light by the photoelectric conversion unit having a back-illuminated structure.
(9)
The distance measuring sensor according to any one of (1) to (8) above, wherein the sensor array unit is provided in a rectangular area.
(10)
The global control unit applies a voltage higher than the voltage applied to one of the first control line and the second control line to the other of the first control line and the second control line, said (1). The distance measuring sensor according to any one of (9).
(11)
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the first storage units.
A second control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the second storage units.
A global control unit provided on the periphery of the sensor array unit and controlling the voltage applied to the first control line and the second control line,
A photoelectric conversion unit and a microlens provided on the surface side of the first storage unit and the second storage unit where the incident light is incident, and
Equipped with a time of flight sensor.

(Second configuration)
(1)
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line electrically connected to the first storage unit of each of the sensor elements,
A second control line electrically connected to the second storage unit of each of the sensor elements,
A plurality of global control units provided at different positions on the peripheral edge of the sensor array unit to control the voltage applied to the first control line and the second control line.
A distance measuring sensor.
(2)
The sensor array unit is provided in a rectangular area and is provided.
The distance measuring sensor according to (1), wherein each of the global control units is provided along the rectangular side of the sensor array unit.
(3)
The global control unit is provided along the side of the sensor array unit on the side facing the side where the first storage unit is arranged, and controls the voltage applied to the first control line. A second global control unit, which is provided along the side of the sensor array unit on the side facing the side where the second storage unit is arranged and controls the voltage applied to the second control line. The ranging sensor according to (2) above.
(4)
The distance measuring sensor according to (3), wherein the first control line and the second control line are provided in a comb-teeth shape extending from the first global control unit or the second global control unit facing each other. ..
(5)
Each of the global control units is provided along the opposite sides of the rectangular shape of the sensor array unit.
The above (2), wherein each of the global control units controls the voltage applied to the first control line and the second control line of the sensor element on the side where each of the global control units is provided. Distance measurement sensor.
(6)
The distance measuring sensor according to (5) above, wherein the number of the sensor elements to which a voltage is applied to the first storage unit and the second storage unit from each of the different global control units is substantially the same.
(7)
Each of the global control units is provided along the adjacent sides of the rectangular shape of the sensor array unit.
The distance measuring sensor according to (2) above, wherein each of the global control units controls the voltage applied to the first control line and the second control line of the different sensor elements.
(8)
The distance measuring sensor according to (7) above, wherein the number of the sensor elements to which a voltage is applied to the first storage unit and the second storage unit from each of the different global control units is substantially the same.
(9)
The distance measuring sensor according to (8), wherein the sensor elements to which voltages are applied to the first storage unit and the second storage unit from each of the different global control units are arranged alternately with each other.
(10)
The global control unit applies a voltage higher than the voltage applied to one of the first control line and the second control line to the other of the first control line and the second control line, said (1). The distance measuring sensor according to any one of (9).
(11)
The item according to any one of (1) to (10) above, wherein a photoelectric conversion unit and a microlens are further provided on the surface side of the first storage unit and the second storage unit where the incident light is incident. Distance measurement sensor.
(12)
The distance measuring sensor according to (11), wherein the sensor element photoelectrically converts the incident light by the photoelectric conversion unit having a back-illuminated structure.
(13)
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line electrically connected to the first storage unit of each of the sensor elements,
A second control line electrically connected to the second storage unit of each of the sensor elements,
A plurality of global control units provided at different positions on the peripheral edge of the sensor array unit to control the voltage applied to the first control line and the second control line.
Equipped with a time of flight sensor.

11 測距センサ
12 センサアレイ部
13 グローバル制御部
14 ローリング制御部
15 カラムADC
16 入出力部
17 ロジック回路
21 制御線
51 センサチップ
52 ロジックチップ
120 センサ素子
121 第1蓄積部
122 第2蓄積部
131 第1グローバル制御部
132 第2グローバル制御部
210 光電変換部
211 第1制御線
212 第2制御線
311 光学調整層
312 オプティカルブラック
320 マイクロレンズ
11 Distance measurement sensor 12 Sensor array unit 13 Global control unit 14 Rolling control unit 15 Column ADC
16 Input / output unit 17 Logic circuit 21 Control line 51 Sensor chip 52 Logic chip 120 Sensor element 121 1st storage unit 122 2nd storage unit 131 1st global control unit 132 2nd global control unit 210 photoelectric conversion unit 211 1st control line 212 2nd control line 311 Optical adjustment layer 312 Optical black 320 Micro lens

Claims (15)

入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、
前記第1蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線に印加される電圧を制御する第1グローバル制御部と、
前記第2蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第2制御線に印加される電圧を制御する第2グローバル制御部と、
を備える、測距センサ。
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the first storage units.
A second control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the second storage units.
A first global control unit, which is provided on the peripheral edge of the sensor array unit on the side facing the side where the first storage unit is arranged and controls the voltage applied to the first control line,
A second global control unit, which is provided on the peripheral edge of the sensor array unit on the side facing the side where the second storage unit is arranged and controls the voltage applied to the second control line,
A distance measuring sensor.
前記センサアレイ部は、矩形形状の領域に設けられ、
前記第1グローバル制御部及び前記第2グローバル制御部は、前記センサアレイ部の前記矩形形状の互いに対向する辺に沿って設けられる、請求項1に記載の測距センサ。
The sensor array unit is provided in a rectangular area and is provided.
The distance measuring sensor according to claim 1, wherein the first global control unit and the second global control unit are provided along the opposite sides of the rectangular shape of the sensor array unit.
前記第1制御線及び前記第2制御線は、互いに対向する前記第1グローバル制御部又は前記第2グローバル制御部から延伸する櫛歯形状にて設けられる、請求項2に記載の測距センサ。 The distance measuring sensor according to claim 2, wherein the first control line and the second control line are provided in a comb-teeth shape extending from the first global control unit or the second global control unit facing each other. 前記第1制御線及び前記第2制御線は、前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向と直交する方向に交互に設けられる、請求項3に記載の測距センサ。 The distance measuring sensor according to claim 3, wherein the first control line and the second control line are provided alternately in a direction orthogonal to the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit. 前記第1グローバル制御部及び前記第2グローバル制御部は、前記第1制御線及び前記第2制御線の一方に印加される電圧よりも高い電圧を前記第1制御線及び前記第2制御線の他方に印加する、請求項1に記載の測距センサ。 The first global control unit and the second global control unit charge a voltage higher than that applied to one of the first control line and the second control line of the first control line and the second control line. The distance measuring sensor according to claim 1, which is applied to the other side. 前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の前記入射光が入射する面側には、光電変換部及びマイクロレンズがさらに設けられる、請求項1に記載の測距センサ。 The distance measuring sensor according to claim 1, further comprising a photoelectric conversion unit and a microlens on the surface side of the first storage unit and the second storage unit where the incident light is incident. 前記マイクロレンズは、前記センサ素子ごとに設けられる、請求項6に記載の測距センサ。 The distance measuring sensor according to claim 6, wherein the microlens is provided for each sensor element. 前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子と前記センサアレイ部の中心との距離に基づいて、前記センサ素子の中心位置から中心位置を偏移させて設けられる、請求項7に記載の測距センサ。 The seventh aspect of the present invention, wherein the microlens in each of the sensor elements is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element based on the distance between the sensor element and the center of the sensor array portion. Distance measurement sensor. 前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子と前記センサアレイ部の中心との距離が長くなるほど、前記センサ素子の中心位置から前記センサアレイ部の中心側に中心位置を偏移させて設けられる、請求項8に記載の測距センサ。 The microlens in each of the sensor elements shifts the center position from the center position of the sensor element to the center side of the sensor array unit as the distance between the sensor element and the center of the sensor array unit increases. The distance measuring sensor according to claim 8, which is provided. 前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記第1グローバル制御部又は前記第2グローバル制御部の位置に基づいて、前記センサ素子の中心位置から中心位置を偏移させて設けられる、請求項7に記載の測距センサ。 7. The microlens in each of the sensor elements is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element based on the position of the first global control unit or the second global control unit. The ranging sensor described in. 前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子の中心位置から前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に中心位置を偏移させて設けられる、請求項7に記載の測距センサ。 The measurement according to claim 7, wherein the microlens in each of the sensor elements is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element in the arrangement direction of the first storage portion and the second storage portion. Distance sensor. 前記センサアレイ部の全体又は一部の前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズは、前記センサ素子の中心位置から同一の関数に基づいて中心位置を偏移させて設けられる、請求項7に記載の測距センサ。 The seventh aspect of the present invention, wherein the microlens in each of the whole or a part of the sensor elements of the sensor array portion is provided by shifting the center position from the center position of the sensor element based on the same function. Distance measurement sensor. 前記センサアレイ部の全体の前記センサ素子の各々における前記マイクロレンズの中心位置は、前記センサ素子の中心位置から異なる関数に基づいて中心位置を偏移させて設けられる、請求項7に記載の測距センサ。 The measurement according to claim 7, wherein the center position of the microlens in each of the sensor elements as a whole of the sensor array unit is provided by shifting the center position based on a different function from the center position of the sensor element. Distance sensor. 前記センサ素子は、裏面照射型構造の前記光電変換部によって前記入射光を光電変換する、請求項6に記載の測距センサ。 The distance measuring sensor according to claim 6, wherein the sensor element photoelectrically converts the incident light by the photoelectric conversion unit having a back-illuminated structure. 入射光を光電変換した電子を印加電圧に基づいてそれぞれ回収する第1蓄積部及び第2蓄積部を一方向に配列したセンサ素子をアレイ状に複数配置することで構成されたセンサアレイ部と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第1蓄積部の各々と電気的に接続する第1制御線と、
前記第1蓄積部及び前記第2蓄積部の配列方向に延伸し、前記第2蓄積部の各々と電気的に接続する第2制御線と、
前記第1蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第1制御線に印加される電圧を制御する第1グローバル制御部と、
前記第2蓄積部が配列された側と対向する側の前記センサアレイ部の周縁に設けられ、前記第2制御線に印加される電圧を制御する第2グローバル制御部と、
を備える、タイムオブフライトセンサ。
A sensor array unit configured by arranging a plurality of sensor elements in which a first storage unit and a second storage unit are arranged in one direction to recover electrons obtained by photoelectrically converting incident light, respectively, in an array.
A first control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the first storage units.
A second control line that extends in the arrangement direction of the first storage unit and the second storage unit and is electrically connected to each of the second storage units.
A first global control unit, which is provided on the peripheral edge of the sensor array unit on the side facing the side where the first storage unit is arranged and controls the voltage applied to the first control line,
A second global control unit, which is provided on the peripheral edge of the sensor array unit on the side facing the side where the second storage unit is arranged and controls the voltage applied to the second control line,
Equipped with a time of flight sensor.
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