JP7486929B2 - 撮像素子、測距装置 - Google Patents

Description

本技術は撮像素子、測距装置に関し、例えば、測距装置に用いて好適な撮像素子、測距装置に関する。

近年、半導体技術の進歩により、物体までの距離を測定する測距モジュールの小型化が進んでいる。これにより、例えば、通信機能を備えた小型の情報処理装置である、いわゆるスマートフォンなどのモバイル端末に測距モジュールを搭載することが実現されている。

一般的に、測距モジュールにおける測距方法としては、TOF（Time of Flight）方式およびStructured Light方式の２種類がある。ToF方式では、光を物体に向かって照射して物体の表面で反射してくる光を検出し、その光の飛行時間を測定した測定値に基づいて物体までの距離が算出される。Structured Light方式では、パターン光を物体に向かって照射し、物体の表面におけるパターンの歪みを撮像した画像に基づいて物体までの距離が算出される。

ToF方式により対象物までの距離を測定する半導体検出素子が知られている。ToF方式の半導体検出素子では、光源から照射された光が対象物にあたって反射された反射光がフォトダイオードで光電変換される。光電変換により生成された信号電荷は、交互に駆動される対のゲート電極によって２つのＦＤ(フローティングディフュージョン)に振り分けられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－８５３７号公報

光電変換により生成された信号電荷が、交互に駆動される対のゲート電極によって２つのＦＤに振り分けられる構成の半導体検出素子の場合、２つのＦＤのそれぞれの信号量を読み出し、その差分を正確に読み出す必要がある。２つのＦＤの容量が異なるような場合、２つのＦＤからの信号量の差分が正確に読み出すことができない可能性がある。

よって、半導体検出素子は、２つのＦＤの容量が等しくなる構造となることが望まれている。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数のＦＤの容量が等しくなる構造とすることができるようにするものである。

本技術の一側面の撮像素子は、光電変換を行う光電変換部と、前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタとを備え、複数の前記電荷蓄積部のそれぞれは、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、前記第１のゲート、前記電荷蓄積部、および前記第２のゲートは、平面視において前記光電変換部の一辺側に配置され、前記複数の電荷蓄積部、前記複数の転送部、および前記複数の増幅トランジスタは、それぞれ前記光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、第１の前記電荷蓄積部と第１の前記増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の前記電荷蓄積部と第２の前記増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる。

本技術の一側面の測距装置は、照射光を発光する発光部と、前記照射光が対象物において反射した反射光を受光する受光部と、前記照射光の発光から前記反射光の受光までの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する算出部とを備え、前記受光部に配置されている撮像素子は、光電変換を行う光電変換部と、前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタとを備え、 複数の前記電荷蓄積部のそれぞれは、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、前記第１のゲート、前記電荷蓄積部、および前記第２のゲートは、平面視において前記光電変換部の一辺側に配置され、前記複数の電荷蓄積部、前記複数の転送部、および前記複数の増幅トランジスタは、それぞれ前記光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、第１の前記電荷蓄積部と第１の前記増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の前記電荷蓄積部と第２の前記増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる。

本技術の一側面の撮像素子においては、光電変換を行う光電変換部と、光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、光電変換部から複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタとが備えられている。複数の電荷蓄積部のそれぞれは、転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、第１のゲート、電荷蓄積部、および第２のゲートは、平面視において光電変換部の一辺側に配置され、複数の電荷蓄積部、複数の転送部、および複数の増幅トランジスタは、それぞれ光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、第１の電荷蓄積部と第１の増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の電荷蓄積部と第２の増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる。

本技術の一側面の測距装置においては、照射光を発光する発光部と、照射光が対象物において反射した反射光を受光する受光部と、照射光の発光から反射光の受光までの時間に基づいて、対象物までの距離を算出する算出部とが備えられている。また受光部に配置されている撮像素子は、光電変換を行う光電変換部と、光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、光電変換部から複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタとを備え、複数の電荷蓄積部のそれぞれは、転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、第１のゲート、電荷蓄積部、および第２のゲートは、平面視において光電変換部の一辺側に配置され、複数の電荷蓄積部、複数の転送部、および複数の増幅トランジスタは、それぞれ光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、第１の電荷蓄積部と第１の増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の電荷蓄積部と第２の増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる。

本技術を適用した測距装置の一実施の形態の構成を示す図である。 受光部の構成例を示す図である。 画素の構成例を示す図である。 画素における電荷の振り分けを説明する図である。 従来の発光について説明するための図である。 他の読み出し方法について説明するための図である。 ＦＤの容量に差が生じる場合について説明するための図である。 第１の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 ＦＤの容量に差が生じない場合について説明するための図である。 第１の実施の形態における画素の他の構成を示す平面図である。 第２の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 第２の実施の形態における画素の他の構成を示す平面図である。 第３の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 第３の実施の形態における画素の構成を示す回路図である。 第３の実施の形態における画素の他の構成を示す平面図である。 縦方向に配置された画素の構成例を示す図である。 第４の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 線対称に配置されたトランジスタの一例を示す図である。 点対称に配置されたトランジスタの一例を示す図である。 第５の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 第５の実施の形態における画素の他の構成を示す平面図である。 第６の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 第６の実施の形態における画素の構成を示す断面図である。 縦型トランジスタについて説明するための図である。 ＦＤの容量に差が生じる場合について説明するための図である。 第７の実施の形態における画素の構成を示す平面図である。 第７の実施の形態における画素の構成を示す断面図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。

以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。

本技術は、例えば間接ＴＯＦ方式により測距を行う測距システムを構成する受光素子や、そのような受光素子を有する撮像装置などに適用することが可能である。

例えば測距システムは、車両に搭載され、車外にある対象物までの距離を測定する車載用のシステムや、ユーザの手等の対象物までの距離を測定し、その測定結果に基づいてユーザのジェスチャを認識するジェスチャ認識用のシステムなどに適用することができる。この場合、ジェスチャ認識の結果は、例えばカーナビゲーションシステムの操作等に用いることができる。

＜測距装置の構成例＞
図１は、本技術を適用した測距装置の一実施の形態の構成例を示している。

測距装置１０は、レンズ１１、受光部１２、信号処理部１３、発光部１４、および発光制御部１５を備える。信号処理部１３は、パターン切替部２１と距離画像生成部２２を備える。図１の測距装置１０は、物体に対して光を照射し、その光（照射光）が物体で反射した光（反射光）を受光して、物体までの距離を測定する。

測距装置１０の発光系は、発光部１４と発光制御部１５から成る。発光系においては、発光制御部１５が、信号処理部１３からの制御に従い、発光部１４により赤外光（ＩＲ）を照射させる。レンズ１１と受光部１２の間にＩＲバンドフィルタを設け、ＩＲバンドパスフィルタの透過波長帯に対応する赤外光を発光部１４が発光する構成とするようにしても良い。

発光部１４は、測距装置１０の筐体内に配置してもよいし、測距装置１０の筐体外部に配置してもよい。発光制御部１５は、発光部１４を、所定のパターンで発光させる。このパターンは、パターン切替部２１により設定され、所定のタイミングで切り替えられるように構成されている。

パターン切替部２１を設け、例えば、他の測距装置１０のパターンと重ならないように発光パターンを切り替えるように構成することができる。また、このようなパターン切替部２１を設けない構成とすることも可能である。

信号処理部１３は、例えば、受光部１２から供給される画像信号に基づいて、測距装置１０から物体までの距離を算出する算出部として機能する。算出された距離を画像として出力する場合、信号処理部１３の距離画像生成部２２は、物体までの距離が画素毎に表された距離画像を生成し、出力する。

＜撮像素子の構成＞
図２は、受光部１２の構成例を示すブロック図である。受光部１２は、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサとすることができる。

受光部１２は、画素アレイ部４１、垂直駆動部４２、カラム処理部４３、水平駆動部４４、およびシステム制御部４５を含んで構成される。画素アレイ部４１、垂直駆動部４２、カラム処理部４３、水平駆動部４４、およびシステム制御部４５は、図示しない半導体基板（チップ）上に設けられている。

画素アレイ部４１には、入射光量に応じた電荷量の光電荷を発生して内部に蓄積する光電変換素子を有する単位画素（例えば、図３の画素５０）が行列状に２次元配置されている。なお、以下では、入射光量に応じた電荷量の光電荷を、単に「電荷」と記述し、単位画素を、単に「画素」と記述する場合もある。

画素アレイ部４１にはさらに、行列状の画素配列に対して行毎に画素駆動線４６が図の左右方向（画素行の画素の配列方向）に沿って設けられ、列毎に垂直信号線４７が図の上下方向（画素列の画素の配列方向）に沿って設けられている。画素駆動線４６の一端は、垂直駆動部４２の各行に対応した出力端に接続されている。

垂直駆動部４２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素アレイ部４１の各画素を、全画素同時あるいは行単位等で駆動する画素駆動部である。垂直駆動部４２によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される画素信号は、垂直信号線４７の各々を通してカラム処理部４３に供給される。カラム処理部４３は、画素アレイ部４１の画素列毎に、選択行の各単位画素から垂直信号線４７を通して出力される画素信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の画素信号を一時的に保持する。

具体的には、カラム処理部４３は、信号処理として少なくとも、ノイズ除去処理、例えばCDS（Correlated Double Sampling;相関二重サンプリング）処理を行う。このカラム処理部４３による相関二重サンプリングにより、リセットノイズや増幅トランジスタの閾値ばらつき等の画素固有の固定パターンノイズが除去される。なお、カラム処理部４３にノイズ除去処理以外に、例えば、AD（アナログデジタル）変換機能を持たせ、信号レベルをデジタル信号で出力することも可能である。

水平駆動部４４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部４３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部４４による選択走査により、カラム処理部４３で信号処理された画素信号が順番に信号処理部４８に出力される。

システム制御部４５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等によって構成され、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部４２、カラム処理部４３、および水平駆動部４４などの駆動制御を行う。

画素アレイ部４１において、行列状の画素配列に対して、画素行毎に画素駆動線４６が行方向に沿って配線され、各画素列に２つの垂直信号線４７が列方向に沿って配線されている。例えば画素駆動線４６は、画素から信号を読み出す際の駆動を行うための駆動信号を伝送する。なお、図１では、画素駆動線４６について１本の配線として示しているが、１本に限られるものではない。画素駆動線４６の一端は、垂直駆動部４２の各行に対応した出力端に接続されている。

＜単位画素の構造＞
次に、画素アレイ部４１に行列状に配置されている単位画素５０の具体的な構造について説明する。

画素５０は、光電変換素子であるフォトダイオード６１（以下、ＰＤ６１と記述する）を備え、ＰＤ６１で発生した電荷がタップ５１－１およびタップ５１－２に振り分けられるように構成されている。そして、ＰＤ６１で発生した電荷のうち、タップ５１－１に振り分けられた電荷が垂直信号線４７－１から読み出されて検出信号ＳＩＧ１として出力される。また、タップ５１－２に振り分けられた電荷が垂直信号線４７－２から読み出されて検出信号ＳＩＧ２として出力される。

タップ５１－１は、転送トランジスタ６２－１、ＦＤ（Floating Diffusion）６３－１、リセットトランジスタ６４、増幅トランジスタ６５－１、および選択トランジスタ６６－１により構成される。同様に、タップ５１－２は、転送トランジスタ６２－２、ＦＤ６３－２、リセットトランジスタ６４、増幅トランジスタ６５－２、および選択トランジスタ６６－２により構成される。

なお、図３に示したようにリセットトランジスタ６４を、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２で共用する構成としても良いし、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２のそれぞれに設けられている構成としても良い。

ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２のそれぞれにリセットトランジスタ６４を設ける構成とした場合、リセットのタイミングを、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２をそれぞれ個別に制御できるため、細かな制御を行うことが可能となる。ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２に共通したリセットトランジスタ６４を設ける構成とした場合、リセットのタイミングを、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２で同一にすることができ、制御が簡便になり、回路構成も簡便化することができる。

以下の説明においては、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２のそれぞれにリセットトランジスタ６４を設ける構成を例に挙げて説明し、適宜、共通のリセットトランジスタ６４を設けた場合についても説明を加える。

図４を参照して、画素５０における電荷の振り分けについて説明する。ここで、振り分けとは、画素５０（ＰＤ６１）に蓄積された電荷を異なるタイミングで読み出すことで、タップ毎に読み出しを行うことを意味する。

図４に示すように、照射時間Ｔで照射のオン／オフを繰り返すように変調（１周期＝Ｔｐ）された照射光が発光部１４から出力され、物体までの距離に応じた遅延時間Ｔｄだけ遅れて、ＰＤ６１において反射光が受光される。また、転送制御信号ＴＲＴ１は、転送トランジスタ６２－１のオン／オフを制御し、転送制御信号ＴＲＴ２は、転送トランジスタ６２－２のオン／オフを制御する。図示するように、転送制御信号ＴＲＴ１が、照射光と同一の位相である一方で、転送制御信号ＴＲＴ２は、転送制御信号ＴＲＴ１を反転した位相となっている。

従って、ＰＤ６１が反射光を受光することにより発生する電荷は、転送制御信号ＴＲＴ１に従って転送トランジスタ６２－１がオンとなっている間ではＦＤ６３－１に転送される。また転送制御信号ＴＲＴ２に従って転送トランジスタ６２－２のオンとなっている間ではＦＤ６３－２に転送される。これにより、照射時間Ｔの照射光の照射が周期的に行われる所定の期間において、転送トランジスタ６２－１を介して転送された電荷はＦＤ６３－１に順次蓄積され、転送トランジスタ６２－２を介して転送された電荷はＦＤ６３－２に順次蓄積される。ＦＤ６３は、このように、ＰＤ６１で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部として機能する。

そして、電荷を蓄積する期間の終了後、選択信号ＳＥＬｍ１に従って選択トランジスタ６６－１がオンとなると、ＦＤ６３－１に蓄積されている電荷が垂直信号線４７－１を介して読み出され、その電荷量に応じた検出信号ＳＩＧ１が受光部１２から出力される。同様に、選択信号ＳＥＬｍ２に従って選択トランジスタ６６－２がオンとなると、ＦＤ６３－２に蓄積されている電荷が垂直信号線４７－２を介して読み出され、その電荷量に応じた検出信号ＳＩＧ２が受光部１２から出力される。

ＦＤ６３－１に蓄積されている電荷とＦＤ６３－２に蓄積されている電荷は、リセット信号RSTに従ってリセットトランジスタ６４がオンになると排出される。

このように、画素５０は、ＰＤ６１が受光した反射光により発生する電荷を、遅延時間Ｔｄに応じてタップ５１－１およびタップ５１－２に振り分けて、検出信号ＳＩＧ１および検出信号ＳＩＧ２を出力することができる。そして、遅延時間Ｔｄは、発光部１４で発光した光が物体まで飛行し、物体で反射した後に受光部１２まで飛行する時間に応じたもの、即ち、物体までの距離に応じたものである。従って、測距装置１０は、検出信号ＳＩＧ１および検出信号ＳＩＧ２に基づき、遅延時間Ｔｄに従って物体までの距離（デプス）を求めることができる。

＜間接ＴＯＦ方式の測距方法＞
上記したように、１つのＰＤ６１に蓄積された電荷を２つのタップ５１を用いて読み出す２タップ方式における間接ＴＯＦ方式による距離の算出について、図５を参照して説明する。図５を参照して測距方法について説明を加える。図５を参照した説明においては、２つのタップと４つのフェーズ（Phase）を用いた検出方法である2Tap-4Phase方式を例に挙げて説明する。

距離画像を生成する１フレーム期間は、Ａフレーム（A frame）とＢフレーム（B frame）との２つの信号検出期間に分割される。距離画像を生成する１フレーム期間は、例えば、約１／３０秒に設定されている。よって、Ａフレームの期間とＢフレームの期間は、それぞれ約１／６０秒となる。

発光部１４（図１）から、照射時間Ｔｐで照射のオン／オフを繰り返すように変調（１周期＝Ｔｐ）された照射光が出力される。照射時間Ｔｐは、例えば、１０ｎｓ程度にすることができる。受光部１２では、物体までの距離に応じた遅延時間Ｔｄだけ遅れて、反射光が受光される。

４Phase方式において受光部１２は、タップ５１－１またはタップ５１－２のいずれかで、照射光と同一の位相（Phase0）、９０度ずらした位相（Phase90）、１８０度ずらした位相（Phase180）、２７０度ずらした位相（Phase270）の４つのタイミングで受光する。なお、ここでの受光とは、ＰＤ６１で発生した電荷を、転送トランジスタ６２をオンにし、ＦＤ６３に転送するまでの処理を含むとする。

図５では、Ａフレームにおいて、転送制御信号ＴＲＴ１が、照射光と同一の位相（Phase0）のタイミングでオンにされ、タップ５１－１により受光が開始される。また、Ａフレームにおいて、転送制御信号ＴＲＴ２が、照射光と１８０度ずらした位相（Phase180）のタイミングでオンにされ、タップ５１－２により受光が開始される。

また、Ｂフレームにおいて、転送制御信号ＴＲＴ１が、照射光と９０度ずらした位相（Phase90）のタイミングでオンにされ、タップ５１－１により受光が開始される。また、Ｂフレームにおいて、転送制御信号ＴＲＴ２が、照射光と２７０度ずらした位相（Phase270）のタイミングでオンにされ、タップ５１－２により受光が開始される。

この場合、タップ５１－１とタップ５１－２は、180度位相反転されたタイミングで受光を行う。Ａフレーム期間において、照射時間ＴｐでPhase0のタイミングでタップ５１－１のＦＤ６３－１に蓄積される電荷を電荷Ｑ１とすると、Ａフレーム期間では、Ａフレーム期間内での照射時間Ｔｐの累積時間に応じた電荷Ｑ１’がＦＤ６３－１に蓄積される。そして、ＦＤ６３－１に蓄積された電荷Ｑ１’が、読み出し期間において、ＦＤ６３－１から検出信号ＳＩＧ１に該当する信号として読み出される。この電荷Ｑ１’に対応した検出信号ＳＩＧ１の信号値を、信号値Ｉ１とする。

Ａフレーム期間において、照射時間ＴｐでPhase180のタイミングでタップ５１－２のＦＤ６３－２に蓄積される電荷を電荷Ｑ２とすると、Ａフレーム期間では、Ａフレーム期間内での照射時間Ｔｐの累積時間に応じた電荷Ｑ２’がＦＤ６３－２に蓄積される。そして、ＦＤ６３－２に蓄積された電荷Ｑ２’が、読み出し期間において、ＦＤ６３－２から検出信号ＳＩＧ２に該当する信号として読み出される。この電荷Ｑ２’に対応した検出信号ＳＩＧ２の信号値を、信号値Ｉ２とする。

Ｂフレーム期間において、照射時間ＴｐでPhase90のタイミングでタップ５１－１のＦＤ６３－１に蓄積される電荷を電荷Ｑ３とすると、Ｂフレーム期間では、Ｂフレーム期間内での照射時間Ｔｐの累積時間に応じた電荷Ｑ３’がＦＤ６３－１に蓄積される。そして、ＦＤ６３－１に蓄積された電荷Ｑ３’が、読み出し期間において、ＦＤ６３－１から検出信号ＳＩＧ１に該当する信号として読み出される。この電荷Ｑ３’に対応した検出信号ＳＩＧ１の信号値を、信号値Ｉ３とする。

Ｂフレーム期間において、照射時間ＴｐでPhase270のタイミングでタップ５１－２のＦＤ６３－１に蓄積される電荷を電荷Ｑ４とすると、Ｂフレーム期間では、Ｂフレーム期間内での照射時間Ｔｐの累積時間に応じた電荷Ｑ４’がＦＤ６３－２に蓄積される。そして、ＦＤ６３－２に蓄積された電荷Ｑ４’が、読み出し期間において、ＦＤ６３－２から検出信号ＳＩＧ２に該当する信号として読み出される。この電荷Ｑ４’に対応した検出信号ＳＩＧ２の信号値を、信号値Ｉ４とする。

これらの信号値Ｉ１、信号値Ｉ２、信号値Ｉ３、信号値Ｉ４の配分比で遅延時間Ｔｄに対応するずれ量θを検出することができる。すなわち、位相ずれ量θに基づいて遅延時間Ｔｄが求められるので、遅延時間Ｔｄにより対象物までの距離が求められる。

位相ずれ量θは、次式（１）により求められ、対象物までの距離Ｄは、次式（２）により演算される。式（２）において、Ｃは光速であり、Ｔｐはパルス幅を表す。

このようにして、所定の対象物までの距離を算出することができる。このような測距方式によると、環境光による影響を低減した測距を行える。上記および以下の説明においては、発光パルス光の反射光のみを受光することを前提としているが、実際には、発光パルス光以外にも、さまざまな環境光も同時に受光される。よって、ＰＤ６１で蓄積される電荷は、発光パルス光と環境光によるものとなる。

しかしながら、環境光は、パルス周期に対して定常と見なすことができ、定常光である場合、信号値Ｉ１、信号値Ｉ２、信号値Ｉ３、信号値Ｉ４に同等なオフセットとして重畳されていることになる。よって、式（１）の演算において環境光による成分（オフセット成分）は、キャンセルされ、測距結果には影響を及ぼさない。

ここでは2Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサの場合を例に挙げて説明をしたが、他の方式のＴＯＦ型センサにも適用できる。例えば、図６に示すように、4Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサに適用することもできる。

図６は、例えば、図５などと同じく測距方法について説明するための図であり、4Tap-4Phase方式における測距方法について説明するための図である。

4Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサは、上記したタップ５１に該当する読み出し部が４個あるセンサである。図６に示した例では、転送制御信号ＴＲＴ１で制御されるタップ（タップＴＲＴ１とする）、転送制御信号ＴＲＴ２で制御されるタップ（タップＴＲＴ２とする）、転送制御信号ＴＲＴ３で制御されるタップ（タップＴＲＴ３とする）、および転送制御信号ＴＲＴ４（タップＴＲＴ４とする）で制御されるタップが４個のタップに相当する。

距離画像生成単位である１フレームにおいて、タップＴＲＴ１で照射光と同一の位相（Phase0）での読み出しが行われ、タップＴＲＴ２で照射光と１８０度ずらした位相（Phase180）での読み出しが行われる。

またタップＴＲＴ３で照射光と９０度ずらした位相（Phase90）での読み出しが行われ、タップＴＲＴ４で照射光と２７０度ずらした位相（Phase270）での読み出しが行われる。

このように、4Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサによれば、ＡフレームとＢフレームといった２フレームを用いなくても１フレームで2Tap-4Phase方式と同等の処理を行うことができる。

以下に説明する本技術は、2Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサであっても、4Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサであっても適用できる。以下の説明においては、主に、2Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサに適用した場合を例に挙げて説明し、適宜、4Tap-4Phase方式のＴＯＦ型センサに適用した場合についても説明を加える。

＜ＦＤの容量の違いが生じることについて＞
上記したように、ＰＤ６１で光電変換された信号電荷を、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２に振り分け、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２のそれぞれから読み出される信号量の差分を求めることにより距離を算出する場合、信号量を正確に読み出す必要がある。仮に、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の容量が異なるような場合、２つのＦＤ６３のそれぞれから読み出される信号量は、正確な信号量ではない可能性があり、その結果として、算出される差分値の精度が失われ、算出される距離の精度が落ちてしまう可能性がある。

ＦＤ６３－１の容量とＦＤ６３－２の容量に違いが生じる一因として、例えば製造時の工程によるばらつきがある。図７を参照し、製造時の工程によりＦＤ６３－１の容量とＦＤ６３－２の容量に違いが生じる場合について説明する。

図７のＡに示したように、ＰＤ１０１が中央に配置され、ＰＤ１０１の上側に転送トランジスタゲート（以下、ＴＧ）１０２－１が配置され、下側にＴＧ１０２－２が配置されている画素を製造する場合を考える。また、ＴＧ１０２－１の上側にＦＤ１０３－１が配置され、ＴＧ１０２－２の下側にＦＤ１０３－２が配置されている画素を製造する場合を考える。

図７のＢに示したように、ＰＤ１０１が形成された後、ＰＤ１０１の図中上下に、それぞれＴＧ１０２－１とＴＧ１０２－２が形成される。図７のＣに示すようなマスク１２１が、図７のＢに示した画素上に形成される。マスク１２１は、ＦＤ１０３領域を形成するために、ＦＤ１０３領域が開口されたマスクである。マスク１２１は、ＰＤ１０１の領域はマスクされ、形成したいＦＤ１０３領域よりも少し大きめの領域が開口されたマスク１２１が用いられる。

マスク１２１が形成された後、例えば、イオン注入されることにより、開口されている部分にはイオンが注入され、ＦＤ１０３が形成される。この際、ＴＧ１０２上にマスク１２１の開口部が位置していても、ＴＧ１０２にイオンは注入されないため、開口部は少し大きめに形成されていても良い。

図７のＢ（上図）、図７のＣ、および図７のＤに横並びで示したように、マスク１２１が、所定の位置にずれなく配置され、イオン注入されることで、ＦＤ１０３－１とＦＤ１０３－２が形成される。マスク１２１が、所定の位置にずれなく配置されるとは、形成されるＦＤ１０３－１とＦＤ１０３－２が同一面積となる位置に配置されることを意味する。この位置を、位置Ａとする。位置Ａは、ここでは、ＰＤ１０１の中心の位置であるとする。

また、マスク１２１の中心の位置を、位置Ｂとした場合、マスク１２１が、所定の位置にずれなく配置されるとは、位置Ａと位置Ｂが一致している場合であるとする。

図７のＢ（下図）、図７のＥ、および図７のＦに横並びで示したように、マスク１２１が、位置Ａからずれた位置に配置され、イオン注入されると、形成されるＦＤ１０３－１’とＦＤ１０３－２’は、異なる大きさとなる。図７のＥでは、マスク１２１が、位置Ａよりも下側にずれた位置に配置された場合を示している。このずれは、位置Ａと位置Ｂの差分となり、この差分が、許容される範囲外となる場合、形成されるＦＤ１０３－１’とＦＤ１０３－２’は、異なる大きさとなる。

マスク１２１が、下側にずれたことにより、形成されたＦＤ１０３－１’は、形成されたＦＤ１０３－２’よりも小さな領域となる。このように、マスク１２１がずれることで、ＦＤ１０３－１’とＦＤ１０３－２’に面積差が発生し、変換効率が異な構造となってしまう可能性がある。なお、ここでは、マスク１２１が上下方向にずれた場合を例に挙げて説明したが、左右方向や斜め方向にずれ場合も同様に、ＦＤ１０３－１’とＦＤ１０３－２’に面積差が発生し、変換効率が異なる構造となってしまう可能性はある。

そこで、以下に説明するように、製造時にマスクがずれるようなことがあっても、複数のＦＤ領域の面積が等しくなり、変換効率が同じになる構成について説明を加える。

＜第１の実施の形態＞
図８は、第１の実施の形態における画素５０ａの構成を示す平面図である。図８、および以下の説明においては、図中左右方向をＸ軸方向とし、図中上下方向をＹ軸方向とする。また、図８におけるＸ方向は、図２の行方向（水平方向）に対応し、Ｙ方向は図２の列方向（垂直方向）に対応するとして説明を続ける。

図８に示されるように、矩形の画素５０ａの中央部の領域に、ＰＤ６１が設けられている。ＰＤ６１の図中上側（上辺）に、ＴＧ６２－１とＴＧ６２－２が設けられている。ＴＧ６２－１は、転送トランジスタ６２－１のゲート部分であり、ＴＧ６２－２は、転送トランジスタ６２－２のゲート部分である。

ＴＧ６２－１とＴＧ６２－２は、ＰＤ６１の４辺の内の１辺に隣接するように設けられている。図８に示した例では、ＴＧ６２－１とＴＧ６２－２は、ＰＤ６１の上辺のＸ軸方向に、横並びで配置されている。

ＴＧ６２－１の上側には、ＦＤ６３－１が設けられ、ＴＧ６２－２の上側には、ＦＤ６３－２が設けられている。ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の上側には、１つのリセットトランジスタ６４のゲート（以下、ＲＳＴ６４と記述する）が設けられている。

ＦＤ６３－１からの信号量を増幅する増幅トランジスタ６５－１（のゲート）が、ＦＤ６３－１の左側に、縦方向（Ｙ軸方向）に長い形で設けられている。増幅トランジスタ６５－１の下側には、選択トランジスタ６６－１（のゲート）が設けられている。

ＦＤ６３－２からの信号量を増幅する増幅トランジスタ６５－２（のゲート）が、ＦＤ６３－２の右側に、縦方向（Ｙ軸方向）に長い形で設けられている。増幅トランジスタ６５－２の下側には、選択トランジスタ６６－２（のゲート）が設けられている。

選択トランジスタ６６－１の下側には、ウェルコンタクト７２－１が設けられ、選択トランジスタ６６－２の下側には、ウェルコンタクト７２－２が設けられている。ＰＤ６１の下側には、排出トランジスタ（ＯＦＧ）７１が設けられている。排出トランジスタ７１は、ブルーミング防止用のオーバーフローゲートである。

図８および以下に示す配置は、一例であり、限定を示す記載ではない。また、図８および以下に示す例では、排出トランジスタ７１を設けた構成を示すが、排出トランジスタ７１がない構成とすることもできる。

図８に示した例では、ＴＧ６２－１とＴＧ６２－２の中間線（不図示）を基準として、ＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、増幅トランジスタ６５－１、選択トランジスタ６６－１と、ＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、増幅トランジスタ６５－２、選択トランジスタ６６－２は、線対称に配置されている。

図８では、配線は図示していないが、ＦＤ６３－１と増幅トランジスタ６５－１は接続されており、ＦＤ６３－１からの信号量が、増幅トランジスタ６５－１に供給されるように構成されている。また、ＦＤ６３－２と増幅トランジスタ６５－２も接続されており、ＦＤ６３－２からの信号量が、増幅トランジスタ６５－２に供給されるように構成されている。

上記したように、線対称に構成することで、ＦＤ６３－１と増幅トランジスタ６５－１間の配線の長さと、ＦＤ６３－２と増幅トランジスタ６５－２間の配線の長さを、略同一にすることができる。また、他の配線も、左右対象の配線とすることで、同一の長さとすることができる。

図８に示した画素５０ａにおいては、ＴＧ６２－１とＲＳＴ６４の間に、ＦＤ６３－１が設けられ、ＴＧ６２－２とＲＳＴ６４の間に、ＦＤ６３－２が設けられている。ＴＧ６２－１とＲＳＴ６４の間の距離と、ＴＧ６２－２とＲＳＴ６４の間の距離は同一となる。

ＦＤ６３－１の幅とＦＤ６３－２の幅が同一であれば、ＦＤ６３－１の領域の大きさ（面積）とＦＤ６３－２の領域の大きさ（面積）は、同一となる。ＦＤ６３－１の幅とＦＤ６３－２の幅は、製造時のマスクにより同一に設定されているため、ＦＤ６３－１の領域の大きさ（面積）とＦＤ６３－２の領域の大きさ（面積）は、同一となる。このことについて、図９を参照して説明する。

図９のＡ乃至Ｅでは、図８に示した画素５０ａのうちのＴＧ６２－１、ＴＧ６２－２、およびＲＳＴ６４を示している。ＴＧ６２－１、ＴＧ６２－２、およびＲＳＴ６４は、図９に示した位置関係で、ＦＤ６３が形成される前に形成されている。図９のＡには、ＦＤ６３を形成するときに用いられるマスクの開口部１３１を示した。

図９のＡに示したように、マスクは、ＦＤ６３領域を形成するために、ＦＤ６３領域が開口されたマスクである。マスクの開口部１３１－１と開口部１３１－２は、ＦＤ６３－１，ＦＤ６３－２領域よりも少し大きめの領域とされている。

開口部１３１－１、開口部１３１－２を有するマスクが形成された後、例えば、イオン注入されることにより、開口されている部分にはイオンが注入され、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２がそれぞれ形成される。この際、ＴＧ６２やＲＳＴ６４上にマスクの開口部１３１が位置していても、ＴＧ６２やＲＳＴ６４にイオンは注入されないため、開口部は少し大きめに形成されていても良い。

図９のＡに示した状態は、最適な状態であるとする。図９のＡに示したように、開口部１３１－１とＴＧ６２－１が重畳している部分が、ＴＧ６２－１の中央部分に位置し、開口部１３１－２とＴＧ６２－２が重畳している部分が、ＴＧ６２－２の中央部分に位置している状態を最適な状態であるとする。

図９のＡに示した状態で、ＦＤ６３が形成されると、図９のＣに示したように、ＦＤ６３－１は、ＴＧ６２－１の上辺における中央部分であり、ＲＳＴ６４との間に形成されている。同じくＦＤ６３－２は、ＴＧ６２－２の上辺における中央部分であり、ＲＳＴ６４との間に形成されている。また形成された、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の大きさは、同一の大きさとなっている。

図９のＡに示したように、開口部１３１－１と開口部１３１－２の横幅は、ともに横幅Ｌ１であり、ＲＳＴ６４の図中下辺とＴＧ６２－１（ＴＧ６２－２）の図中上辺との間の距離は縦幅Ｌ２であるとする。この場合、図９のＣに示したように、形成されるＦＤ６３－１の面積は、（横幅Ｌ１×縦幅Ｌ２）となり、ＦＤ６３－２の面積は、（横幅Ｌ１×縦幅Ｌ２）となる。よって、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２は、同一の大きさとなる。

図９のＢは、マスクが上方向にずれた場合を示している。マスクが上方向にずれた場合であっても、ＴＧ６２とＲＳＴ６４との位置関係は変わらないため、その間の距離は、縦幅Ｌ２のままである。また、開口部１３１の横幅も横幅Ｌ１である。よって、図９のＢに示したように、マスクが上方向にずれた場合であっても、図９のＣに示したように、（横幅Ｌ１×縦幅Ｌ２）の面積を有するＦＤ６３－１とＦＤ６３－２が形成される。

すなわち、マスクが最適な状態から上方向にずれた状態であっても、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の面積は、同じ大きさとなる。マスクが下方向にずれた場合であっても、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の面積は、同じ大きさとなる。

図９のＤは、マスクが左方向にずれた場合を示している。マスクが左方向にずれた場合であっても、ＴＧ６２とＲＳＴ６４との位置関係は変わらないため、その間の距離は、縦幅Ｌ２のままである。また、開口部１３１の横幅も横幅Ｌ１である。よって、図９のＤに示したように、マスクが左方向にずれた場合であっても、図９のＥに示したように、（横幅Ｌ１×縦幅Ｌ２）の面積を有するＦＤ６３－１とＦＤ６３－２が形成される。

すなわち、マスクが最適な状態から左方向にずれた状態であっても、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の面積は、同じ大きさとなる。マスクが右方向にずれた場合であっても、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の面積は、同じ大きさとなる。

このように、マスクが上下左右のいずれの方向にずれた場合であっても、形成されるＦＤ６３－１とＦＤ６３－２の面積は、同じ大きさとなる。

図７を参照して説明したように、マスクがずれることにより、形成される複数のＦＤ６３の面積に面積差が生じると、変換効率が異なる構造となってしまう。しかしながら、図９を参照して説明したように、本技術によれば、マスクがずれても、形成される複数のＦＤ６３の面積に面積差が生じるようなことはなく、変換効率が異なる構造となってしまうことを防ぐことができる。

図８、図９を参照して説明したように、製造時にマスクが所定の位置よりもずれてしまったような場合でも、形成される複数のＦＤ６３の面積に面積差が生じるようなことがないようにするための構造として、ＴＧ６２とＲＳＴ６４が平行に形成され、その間の距離（図９で縦幅Ｌ２とした距離）が不変であることが１条件としてある。

換言すれば、ＴＧ６２と平行にＴＧ６２とは異なるトランジスタのゲートを形成し、そのＴＧ６２とゲートとの間に、ＦＤ６３を形成することで、形成される複数のＦＤ６３の面積に面積差が生じないように、複数のＦＤ６３を形成することができる。

さらに換言すれば、イオン注入などにより、ＦＤ６３を形成するとき、イオンが注入されない領域を、ＴＧ６２と平行になる位置に形成し、そのＴＧ６２と対になる領域との間に、ＦＤ６３を形成することで、形成される複数のＦＤ６３の面積に面積差が生じないように、複数のＦＤ６３を形成することができる。

図１０は、図８に示した画素５０ａの他の構成例を示す平面図である。図１０に示した画素５０ａ’と、図８に示した画素５０ａを比較した場合、画素５０ａのＲＳＴ６４がＲＳＴ６４－１とＲＳＴ６４－２で構成されている点が異なり、他の部分は同様である。同様である部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１０に示した画素５０ａ’は、ＴＧ６２－１と対となるＲＳＴ６４－１を備え、ＴＧ６２－２と対となるＲＳＴ６４－２を備える。換言すれば、ＦＤ６３－１をリセットするＲＳＴ６４－１と、ＦＤ６３－２をリセットするＲＳＴ６４－２を別々に備える構成とされている。

ＲＳＴ６４－１とＲＳＴ６４－２を、配線で接続することで、１つのＲＳＴ６４として機能させる構成としても良い。このような構成とした場合、図８に示した画素５０ａと同一の構成となる。

図１０に示した画素５０ａ’のように、ＴＧ６２と平行に設けられているゲートは、複数のＦＤ６３毎に設けられている構成とすることもできるし、図８に示した画素５０ａのように、共通のゲートとして設けられていても良い。複数のＦＤ６３毎に設けられているようにした場合、ＴＧ６２とゲートとの距離は、同一であるように、ＴＧ６２とゲートは設けられている。

＜第２の実施の形態＞
図１１は、第２の実施の形態における画素５０ｂの構成を示す平面図である。図１１に示した画素５０ｂは、ダミーゲート２３１を有する構成とされている。図８に示した画素５０ａのＲＳＴ６４が位置していた領域に、図１１に示した画素５０ｂは、ダミーゲート２３１が設けられている。

画素５０ｂのように、ＴＧ６２と対に構成されるゲートは、リセットトランジスタのゲート以外であっても良く、図１１ではダミーゲート２３１である場合を示している。ダミーゲート２３１は、機能は割り当てられていないゲートであるが、製造時のマスクずれにより、複数のＦＤ６３に、面積差が生じないようにするために設けられているゲートである。

画素５０ｂにおいては、ＲＳＴ２３２－１は、ＦＤ６３－１の図中左側に設けられ、ＲＳＴ２３２－２は、ＦＤ６３－２の図中右側に設けられている。ＲＳＴ２３２が設けられる位置は、適宜変更可能である。

ダミーゲート２３１も、図１２に示すように、ダミーゲート２３１－１とダミーゲート２３１－２のように、複数設けられている構成、換言すれば、ＦＤ６３と同数設けられている構成とすることができる。

図１１、図１２に示した画素ｂ、画素ｂ’も、ＴＧ６２とダミーゲート２３１は、平行に設けられており、その間の距離は一定に保たれるように構成されている。よって、ＴＧ６２とダミーゲート２３１の間に設けられる複数のＦＤ６３の面積は、同一の大きさとすることができる。

＜第３の実施の形態＞
図１３は、第３の実施の形態における画素５０ｃの構成を示す平面図である。図１３に示した画素５０ｃは、変換効率切替用トランジスタを備える構成とされている。図１３では、変換効率切替用トランジスタ２５１のゲートをＦＤＧ２５１と表している。ここで、変換効率切替用トランジスタ２５１を設けた場合の画素５０ｃについて説明するために図１４に示した回路図を参照する。

図１４では、変換効率切替用トランジスタ２５１を設けた場合の画素５０ｃについて説明するために、変換効率切替用トランジスタ２５１を備える一般的な画素５０ｃの回路構成（画素５０ｃのうち、１つのＦＤ６３に関わる回路構成）を示す。

図１４に示した画素５０ｃは、ＰＤ６１、転送トランジスタ６２、ＦＤ６３、リセットトランジスタ６４、増幅トランジスタ６５、および選択トランジスタ６６からなる画素に、変換効率切替用トランジスタ２５１と付加容量部２５２が追加された構成とされている。

ＰＤ６１は、光電変換素子であり、被写体からの光を受光して、その受光量に応じた電荷を光電変換により生成し、蓄積する。転送トランジスタ６２は、ＰＤ６１とＦＤ６３との間に設けられており、転送トランジスタ６２のゲート電極に印加される駆動信号ＴＲＧに応じて、ＰＤ６１に蓄積されている電荷をＦＤ６３に転送する。

ＦＤ６３は、転送トランジスタ６２を介してＰＤ６１から転送されてきた電荷を電気信号、例えば電圧信号に変換して出力する浮遊拡散領域（ＦＤ）である。ＦＤ６３には、リセットトランジスタ６４が接続されるとともに、増幅トランジスタ６５および選択トランジスタ６６を介して垂直信号線４７も接続されている。

さらに、ＦＤ６３には、変換効率切替用トランジスタ２５１を介して、電荷を電気信号、例えば、電圧信号に変換する浮遊拡散領域（ＦＤ）である付加容量部２５２も接続されている。なお、付加容量部２５２は、浮遊拡散領域（ＦＤ）ではあるが、容量での動作となるため、キャパシタの回路記号を用いて表現するものとする。

変換効率切替用トランジスタ２５１は、駆動信号ＦＤＧに応じてオン，オフされることで、ＦＤ６３と付加容量部２５２とが、電気的に接続された状態または電気的に切り離された状態の何れかの状態に接続状態を切り替える。すなわち、変換効率切替用トランジスタ２５１を構成するゲート電極には、駆動信号ＦＤＧが供給され、この駆動信号ＦＤＧがオンされると、変換効率切替用トランジスタ２５１の直下のポテンシャルが深くなり、ＦＤ６３と付加容量部２５２とが電気的に接続される。

これに対して、駆動信号ＦＤＧがオフされると、変換効率切替用トランジスタ２５１の直下のポテンシャルが浅くなり、ＦＤ６３と付加容量部２５２とが電気的に切り離される。したがって、駆動信号ＦＤＧをオン，オフすることで、ＦＤ６３に容量を付加し、画素の感度を変化させることができる。具体的には、蓄積される電荷の変化量をΔＱとし、そのときの電圧の変化をΔＶとし、容量値をＣとすると、ΔＶ＝ΔＱ／Ｃの関係が成立する。

いま、ＦＤ６３の容量値をＣＦＤとし、付加容量部２５２の容量値をＣＦＤ２とすると、駆動信号ＦＤＧがオンされている状態では、信号レベルの読み出しが行なわれる画素の領域における容量値Ｃは、ＣＦＤ＋ＣＦＤ２である。これに対して、駆動信号ＦＤＧがオフされると、容量値ＣはＣＦＤに変化するため、電荷の変化量に対する電圧の感度（電圧の変化量：ＦＤ変換効率）が上がることになる。

このように、画素５０ｃでは、駆動信号ＦＤＧをオン，オフさせることで、画素の感度が適宜変更される。例えば、駆動信号ＦＤＧがオンされると、付加容量部２５２は電気的にＦＤ６３に接続されるので、ＦＤ６３だけでなく付加容量部２５２にも、ＰＤ６１からＦＤ６３に転送されてきた電荷の一部が蓄積される。

リセットトランジスタ６４は、ＦＤ６３から付加容量部２５２までの各領域を適宜初期化（リセット）する素子であり、ドレインが電源電圧ＶＤＤの電源に接続され、ソースがＦＤ６３に接続されている。リセットトランジスタ６４のゲート電極には、駆動信号ＲＳＴがリセット信号として印加される。また、駆動信号ＲＳＴがアクティブ状態とされると、リセットトランジスタ６４は導通状態となり、ＦＤ６３等の電位が電源電圧ＶＤＤのレベルにリセットされる。すなわち、ＦＤ６３等の初期化が行なわれる。

増幅トランジスタ６５は、ゲート電極がＦＤ６３に接続され、ドレインが電源電圧ＶＤＤの電源に接続されており、ＰＤ６１での光電変換によって得られる電荷を読み出すソースフォロワ回路の入力部となる。すなわち、増幅トランジスタ６５は、ソースが選択トランジスタ６６を介して垂直信号線４７に接続されることにより、垂直信号線４７の一端に接続される定電流源とソースフォロワ回路を構成する。

選択トランジスタ６６は、増幅トランジスタ６５のソースと垂直信号線４７との間に接続されており、選択トランジスタ６６のゲート電極には、選択信号として駆動信号ＳＥＬが供給される。駆動信号ＳＥＬがアクティブ状態とされると、選択トランジスタ６６は導通状態となって選択トランジスタ６６が設けられている画素が選択状態とされる。画素が選択状態とされると、増幅トランジスタ６５から出力される信号が垂直信号線４７を介してカラム処理部２３に読み出される。

図１３に示した画素５０ｃを参照した説明に戻る。図１３に示した画素５０ｃは、変換効率切替用トランジスタ２５１のゲート（以下、ＦＤＧ２５１と記述する）を有し、付加容量部２５２（以下、ＦＤｅｘ２５２と記載する）を有する。

図１３に示した画素５０ｃは、ＴＧ６２－１とＴＧ６２－２に共通に用いられる１つのＦＤＧ２５１を有する構成であるが、図１５に示す画素５０ｃ’のように、ＴＧ６２－１と対をなすＦＤＧ２５１－１と、ＴＧ６２－２と対をなすＦＤＧ２５１－２を有する構成とすることもできる。

以下、図１５に示した画素５０ｃ’を参照して説明する。ＴＧ６２－１とＦＤＧ２５１－１との間にＦＤ６３－１が設けられ、このＦＤ６３－１と接続されるＦＤｅｘ２５２－１が、ＦＤＧ２５１－１の図中上部に設けられている。同様に、ＴＧ６２－２とＦＤＧ２５１－２との間にＦＤ６３－２が設けられ、このＦＤ６３－２と接続されるＦＤｅｘ２５２－２が、ＦＤＧ２５１－２の図中上部に設けられている。

図１３、図１５に示した画素ｃ、画素ｃ’も、ＴＧ６２とＦＤＧ２５１は、平行に設けられており、その間の距離は一定に保たれるように構成されている。よって、ＴＧ６２とＦＤＧ２５１の間に設けられる複数のＦＤ６３の面積は、同一の大きさとすることができる。

また、画素５０ｃ’は、ＦＤ６３と接続され、浮遊拡散領域の一部として機能するＦＤｅｘ２５２も設けられている。ＦＤｅｘ２５２は、ＦＤ６３と同数設けられる。複数のＦＤｅｘ２５２に、面積差が生じると、結果的にＦＤ６３の容量に差が生じることになる。よって、複数のＦＤｅｘ２５２の面積も同一となるのが良く、画素５０ｃ（画素５０ｃ’）は、そのような構成を有している。

図１５に示した画素５０ｃ’において、ＲＳＴ６４－１とＲＳＴ６４－２は、図中、画素５０ｃ’の下辺に設けられている。一方で、ＦＤｅｘ２５２－１とＦＤｅｘ２５２－２は、図中、画素５０ｃ’の上辺に設けられている。画素５０ｃ’は、画素アレイ部４１（図２）に２次元的に複数配置されている。上下方向に配置されている３画素を図示すると、図１６のようになる。図１６には、上下方向に配置されている画素５０ｃ’－１（の一部）、画素５０Ｃ’－２、および画素５０ｃ’－３を示している。

画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－１－１は、画素５０ｃ’－２のＦＤｅｘ２５２－１－２に隣接する位置に設けられている。また、画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－１－１と、画素５０ｃ’－２のＦＤＧ２５１－１－２は、平行（間の距離が一定）になるように設けられている。すなわち、画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－１－１と画素５０ｃ’－２のＦＤＧ２５１－１－２の２つのゲートに挟まれる位置に、ＦＤｅｘ２５２－１－２は、設けられている。

同様に、画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－２－１は、画素５０ｃ’－２のＦＤｅｘ２５２－２－２に隣接する位置に設けられている。また、画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－２－１と、画素５０ｃ’－２のＦＤＧ２５１－２－２は、平行（間の距離が一定）になるように設けられている。すなわち、画素５０ｃ’－１のＲＳＴ６４－２－１と画素５０ｃ’－２のＦＤＧ２５１－２－２の２つのゲートに挟まれる位置に、ＦＤｅｘ２５２－２－２は、設けられている。

よって、ＦＤｅｘ２５２－１－２とＦＤｅｘ２５２－２－２は、高さと幅が等しくなり、面積は同一となる。すなわちこの場合、画素５０ｃ’－２に設けられているＦＤｅｘ２５２－１－２とＦＤｅｘ２５２－２－２は、同一の大きさとなる。

同様に、画素５０ｃ’－３のＦＤｅｘ２５２－１－３は、画素５０ｃ’－２のＲＳＴ６４－１－２と画素５０ｃ’－３のＦＤＧ２５１－１－３に挟まれた位置に設けられている。画素５０ｃ’－３のＦＤｅｘ２５２－２－３は、画素５０ｃ’－２のＲＳＴ６４－２－２と画素５０ｃ’－３のＦＤＧ２５１－２－３に挟まれた位置に設けられている。よって、画素５０ｃ’－３に設けられているＦＤｅｘ２５２－１－３とＦＤｅｘ２５２－２－３は、同一の大きさとなる。

このように、隣接する画素に設けられているゲートと自画素に設けられているゲートを平行に設け、そのゲート間にＦＤｅｘ２５２を設けることで、ＦＤｅｘ２５２も、ＦＤ６３と同じく、面積差が生じないように設けることができる。

＜第４の実施の形態＞
図１７は、第４の実施の形態における画素５０ｄの構成を示す平面図である。図１７に示した画素５０ｄは、図１０に示した第１の実施の形態における画素５０ａを変形した構成とされている。

図１０に示した画素５０a’は、ＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＲＳＴ６４－１で構成されるタップと、ＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＲＳＴ６４－２で構成されるタップを、横方向に配置した例、換言すれば、ＰＤ６１の一辺に配置した例を示した。図１７に示したように、ＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＲＳＴ６４－１で構成されるタップと、ＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＲＳＴ６４－２で構成されるタップを、縦方向に配置、換言すれば、ＰＤ６１の２辺に配置した構成としても良い。

図１７に示した画素５０ｄは、ＰＤ６１の図中上辺にＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＲＳＴ６４－１が設けられ、図中下辺にＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＲＳＴ６４－２が設けられている。

図１７に示した画素５０ｄにおいても、ＦＤ６３－１とＦＤ６３－２は、仮に製造時にマスクが上下方向や左右方向にずれたとしても、面積差が発生するようなことなく形成することができる。

なお、図１７では、ＴＧ６２とＲＳＴ６４が対をなし、その間にＦＤ６３が設けられている場合を例にあげて説明したが、第２の実施の形態における画素５０ｂと組み合わせ、ＲＳＴ６４の代わりに、ダミーゲート２３１が配置されるようにしても良い。また、第３の実施の形態における画素５０ｃと組み合わせ、ＲＳＴ６４の代わりに、ＦＤＧ２５１が配置されるようにしても良い。

＜配線について＞
第１の実施の形態における画素５０ａ、第２の実施の形態における画素５０ｂ、および第３の実施の形態における画素５０ｃは、図１８に示すように線対称に増幅トランジスタ６５や選択トランジスタ６６などのトランジスタが配置されている。

図１８では、第３の実施の形態における画素５０ｃ’を図示した。図１８に示した画素５０ｃ’において、点線で示した線Ｌを中心とし、ＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＦＤＧ２５１－１、ＦＤｅｘ２５２－１、増幅トランジスタ６５－１、選択トランジスタ６６－１、ウェルコンタクト７２－１、ＲＳＴ２５１－１と、ＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＦＤＧ２５１－２、ＦＤｅｘ２５２－２、増幅トランジスタ６５－２、選択トランジスタ６６－２、ウェルコンタクト７２－２、ＲＳＴ２５１－２は、線対称に配置されている。

このように線対称に配置することで、トランジスタを繋ぐ配線の長さも、左右で同一とする（タップ５１で同一とする）ことができる。例えば、ＦＤ６３－１と増幅トランジスタ６５－１を接続する配線の長さと、ＦＤ６３－２と増幅トランジスタ６５－２を接続する配線の長さを同一とすることができる。配線の長さを同じとすることで、変換効率がＦＤ６３毎に揃えることができる。このことにより、製造時のばらつきに対してロバスト化を計ることができる。

第４の実施の形態における画素５０ｄのように、縦方向にＴＧ６２やＦＤ６３を配置した場合、図１９に示すように、点対称となるように、増幅トランジスタ６５などが配置される。図１９では、第４の実施の形態における画素５０ｄを図示した。

図１９に示した画素５０ｄのＰＤ６１のところに示した点Ｐ１を中心とし、ＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＦＤＧ２５１－１、ＦＤｅｘ２５２－１、増幅トランジスタ６５－１、選択トランジスタ６６－１、ウェルコンタクト７２－１、ＲＳＴ２５１－１と、ＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＦＤＧ２５１－２、ＦＤｅｘ２５２－２、増幅トランジスタ６５－２、選択トランジスタ６６－２、ウェルコンタクト７２－２、ＲＳＴ２５１－２は、点対称に配置されている。

このように点対称に配置することで、トランジスタを繋ぐ配線の長さも、タップ５１で同一とすることができる。例えば、ＦＤ６３－１と増幅トランジスタ６５－１を接続する配線の長さと、ＦＤ６３－２と増幅トランジスタ６５－２を接続する配線の長さを同一とすることができる。配線の長さを同じとすることで、変換効率がＦＤ６３毎に揃えることができる。このことにより、製造時のばらつきに対してロバスト化を計ることができる。

なお、このような線対称または点対称となるようにトランジスタなどを配置することで、上記したように、ばらつきがなくなるなどの利点があるが、本技術の適用範囲が、トランジスタなどを線対称または点対称となるように配置する場合に限定されるわけではない。

また、上記および以下に示すトランジスタなどの配置は、一例であり、限定を示す記載ではない。また、画素５０として、ＯＦＧ７１が設けられていない構成とすることも可能である。

＜第５の実施の形態＞
第１乃至第４の実施の形態においては、２タップ構成の場合を例に挙げて説明した。本技術は、図６を参照して説明した４タップ構成の画素５０にも適用できる。図２０、図２１に４タップ構成の場合の画素５０の構成例を示す。なお、図２０、図２１では、増幅トランジスタ６５や選択トランジスタ６６などのトランジスタは図示していないが、タップ毎（ＦＤ６３毎）に設けられている。

図２０に示した画素５０ｅは、ＰＤ６１の図中上辺と下辺に、ＴＧ６２、ＦＤ６３、ＲＳＴ６４の組が、４組設けられている。ＰＤ６１の上辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＲＳＴ６４－１が設けられている。また、ＰＤ６１の上辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＲＳＴ６４－２が設けられている。

また、ＰＤ６１の下辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－３、ＦＤ６３－３、ＲＳＴ６４－３が設けられている。また、ＰＤ６１の下辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－４、ＦＤ６３－４、ＲＳＴ６４－４が設けられている。

ＦＤ６３－１乃至６３－４は、それぞれ、平行になる位置に設けられているＴＧ６２とＲＳＴ６４に挟まれた位置に設けられている。よって、第１乃至第４の実施の形態と同じく、ＦＤ６３－１乃至６３－４は、同一の面積で設けられている。

図２１に示すように、ＰＤ６１の４辺にそれぞれタップを配置するようにしても良い。図２１に示した画素５０ｅ’は、ＰＤ６１の図中上辺、下辺、左辺、右辺のそれぞれに、ＴＧ６２、ＦＤ６３、ＲＳＴ６４の組設けられている。

ＰＤ６１の上辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－１、ＦＤ６３－１、ＲＳＴ６４－１が設けられている。また、ＰＤ６１の右辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－２、ＦＤ６３－２、ＲＳＴ６４－２が設けられている。

また、ＰＤ６１の下辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－３、ＦＤ６３－３、ＲＳＴ６４－３が設けられている。また、ＰＤ６１の左辺には、１タップに含まれるＴＧ６２－４、ＦＤ６３－４、ＲＳＴ６４－４が設けられている。

ＦＤ６３－１乃至６３－４は、それぞれ、平行になる位置に設けられているＴＧ６２とＲＳＴ６４に挟まれた位置に設けられている。よって、第１乃至第４の実施の形態と同じく、第５の実施の形態においても、ＦＤ６３－１乃至６３－４は、同一の面積で設けられている。

なお、図２０、図２１では、ＲＳＴ６４がＴＧ６２と対をなし、その間にＦＤ６３が設けられている場合を例にあげて説明したが、第２の実施の形態における画素５０ｂと組み合わせ、ＲＳＴ６４の代わりに、ダミーゲート２３１が配置されるようにしても良い。また、第３の実施の形態における画素５０ｃと組み合わせ、ＲＳＴ６４の代わりに、ＦＤＧ２５１が配置されるようにしても良い。

＜第６の実施の形態＞
第１乃至第５の実施の形態においては、ＴＧ６２とＴＧ６２とは異なるゲートを平行に構成し、その間にＦＤ６３を形成する場合を例に挙げて説明した。ＴＧ６２と対にされる他のゲートの代わりに素子分離部が用いられるようにすることができる。

図２２は、第６の実施の形態における画素５０ｆの構成例を示す平面図である。図２３は、図２２に示した画素５０ｆの平面図において、線分Ａ－Ａ’で切断したときの断面の構成を示す断面図である。

画素５０ｆ間には、素子分離部３０１が設けられている。素子分離部３０１は、SiO2などの酸化膜からなる絶縁物で形成される。

図２３に示すように、Si基板からなるPwell３０２内にＰＤ６１が設けられている。より詳細には、ＰＤ６１は、Ｎ型不純物層（電荷蓄積層）から構成され、その上部に空乏化防止層（ピニング層）をなす高濃度のＰ型不純物層３０３が付加された構造とされている。

Ｐ型不純物層３０３の図中左側には、ＰＤ６１において発生された電荷を蓄積するＦＤ６３－１が設けられている。図２３において、このＰ型不純物層３０３とＦＤ６３－１とを跨ぐように、図中左右方向に転送ゲート（ＴＧ）６２－１が設けられている。このＴＧ６２－１は、オンに制御されると、ＰＤ６１に蓄積された電荷を、Ｐ型不純物層３０３を介して高濃度のＮ型不純物層からなるＦＤ６３－１に転送する。

一方、Pwell３０２の図中左部と右部には、浅い溝を形成した後、SiO2などの酸化膜からなる絶縁物で埋め戻して形成される素子分離部３０１（STI（Shallow Trench Isolation）などと称される場合もある）が設けられている。素子分離部３０１は、トランジスタのソースやドレインと反対の導電型の拡散層で構成することもできる。例えば、転送トランジスタ６２のソースやドレインを、Ｎ型の拡散層で構成した場合、素子分離部３０１はＰ型の拡散層で構成することができる。

図２４に示すように、ＴＧ６２－１が縦型トランジスタで形成されていても良い。図２４に示したＴＧ６２－１は、縦型トランジスタトレンチが開口され、そこにＰＤ６１から電荷を読み出すための転送ゲートが形成された構成とされている。このような縦型トランジスタの構成を有するＴＧ６２－１によると、ＰＤ６１の深い部分からの電荷も効率良く読み出すことが可能となる。

なお、図２３、図２４に示した断面構成は、上記した第１乃至第５の実施の形態における画素においても適用できる構成である。また、ＴＧ６２（転送トランジスタ６２）以外のトランジスタも、縦型トランジスとすることが可能である。

図２２乃至２４に示した画素５０ｆの構成では、ＴＧ６２－１と素子分離部３０１との間にＦＤ６３－１が設けられ、ＴＧ６２－２と素子分離部３０１との間にＦＤ６３－２が設けられている。素子分離部３０１は、例えば、第１の実施の形態における画素５０ａにおけるＲＳＴ６４の代わりとなる。すなわち、ＴＧ６２－１と素子分離部３０１との間の距離と、ＴＧ６２－２と素子分離部３０１との間の距離が同一になるように、素子分離部３０１が設けられていることで、ＴＧ６２－１の面積とＴＧ６２－２の面積は同一の大きさとなる。

よって、画素５０ｆにおいても、複数のＦＤ６３に面積差がないように、複数のＦＤ６３を形成することができる。

なお、図２５に示したような画素５０ｆ’では、複数のＦＤ６３に面積差が生じる可能性がある。図２５に示した画素５０ｆ’は、ＰＤ６１の図中上辺に、ＴＧ６２－１とＦＤ６３－１が設けられ、ＰＤ６１の図中下辺に、ＴＧ６２－２とＦＤ６３－２が設けられた場合を示している。

図２５のＡに示すように、素子分離部３０１を形成するときのマスクと、ゲートを形成するときのマスクにずれが生じなかった場合、形成されたＦＤ６３－１とＦＤ６３－２を同一の面積で形成することができる。しかしながら、図２５のＢに示すように、素子分離部３０１を形成するときのマスクと、ゲートを形成するときのマスクにずれが生じた場合、特に、異なる方向にずれた場合、形成されたＦＤ６３－１’とＦＤ６３－２’は異なる面積で形成されてしまう可能性がある。

図２５のＢに示した状態は、例えば素子分離部３０１を形成するときのマスクが、図中上方向にずれ、ＦＤ６３－１’の方が、ＦＤ６３－２’よりも大きく形成されてしまった状態を示している。素子分離部３０１と、ＴＧ６２とを平行に形成し、その間にＦＤ６３を形成する場合、図２５に示したように、ＰＤ６１の異なる２辺にＴＧ６２やＦＤ６３を形成する形態だと、形成される複数のＦＤ６３に面積差が生じる可能性があるため、図２２に示したように、ＰＤ６１の同一辺にＴＧ６２やＦＤ６３を形成する形態の方が良い。

なお、図２５に示した画素５０ｇ’の構成とした場合、上下方向のマスクのずれには、上記したように弱いが、左右方向のマスクのずれには強い。すなわち、画素５０ｇ’のように、複数のＦＤ６３をＰＤ６１の上下方向に形成した場合、上下方向とは異なる左右方向に仮に製造時にマスクがずれたとしても、形成される複数のＦＤ６３に面積差を生じないように形成することができる。

よって、例えば、ずれが生じたとしても左右方向だけで納めるようなことができる製造工程であれば、図２５に示したような画素５０ｇ’であっても、複数のＦＤ６３に面積差を生じないように形成することができ、本技術を適用することができる。

第６の実施の形態においては、２タップの場合を例に挙げて説明したが、４タップの場合にも適用できる。

＜第７の実施の形態＞
図２６は、第７の実施の形態における画素５０ｇの構成例を示す平面図である。図２７は、図２６に示した画素５０ｇの平面図において、線分Ｂ－Ｂ’で切断したときの断面の構成を示す断面図である。

画素５０ｇ間には、画素分離部３２１が設けられている。画素分離部３２１は、１つの画素５０ｇを囲むように設けられている。画素分離部３０２は、例えば、トレンチが形成され、その内壁に、ＳｉＯ２から成る側壁膜が形成され、その内側にはポリシリコンから成る充填剤が埋め込まれている構成とすることができる。

トレンチは、画素５０ｇを貫通するように設けられていても良いし、画素５０ｇの途中まで設けられているようにしても良い。図２７に示した画素５０ｇは、画素５０ｇを貫通するように設けられている場合を示した。

なお、画素分離部３０２の側壁膜としては、ＳｉＯ２やＳｉＮを用いることができる。また、充填剤としてはポリシリコンや、ドーピングポリシリコンを用いることができる。また、画素分離部３０２のトレンチ内には、遮光性を有する材料、例えば、タングステン、銅などの金属が充填されているようにしても良い。

このように、画素分離部３２１を設けた場合、ＴＧ６２－１と画素分離部３２１と間にＦＤ６３－１が設けられ、ＴＧ６２－２と画素分離部３２１と間にＦＤ６３－２が設けられている。

画素分離部３２１は、例えば、第６の実施の形態における画素５０ｆにおける素子分離部３０１の代わりとなる。すなわち、ＴＧ６２－１と画素分離部３２１との間の距離と、ＴＧ６２－２と画素分離部３２１との間の距離が同一になるように、画素分離部３２１が設けられていることで、ＴＧ６２－１の面積とＴＧ６２－２の面積を同一の大きさで形成することができる。

素子分離部３０１と画素分離部３２１は、トレンチを形成し、そのトレンチに、所定の材料を充填した構成とされている点で類似している。トレンチを形成することで、その部分により分離することができる。そのような分離する部分を、ＴＧ６２と対をなす位置に設けることで、上記したように複数のＦＤ６３の大きさを揃えることができる。

よって、画素５０ｇにおいても、複数のＦＤ６３に面積差がないように、複数のＦＤ６３を形成することができる。

なお、画素５０ｇも、画素５０ｆ’（図２５）と同じく、ＰＤ６１の異なる２辺にＴＧ６２やＦＤ６３を形成する形態だと、設けられる複数のＦＤ６３に面積差が生じる可能性があるため、図２６に示したように、ＰＤ６１の同一辺にＴＧ６２やＦＤ６３を形成する形態の方が良い。

第７の実施の形態においては、２タップの場合を例に挙げて説明したが、４タップの場合にも適用できる。

このように、本技術によれば、複数のＦＤを有する画素において、複数のＦＤの面積を同一とし、変換効率を同一とすることができる。

第１乃至第７の実施の形態における画素５０は、画素アレイ部４１（図２）に配置される画素として用いることができる。また、画素アレイ部４１は、測距装置１０（図１）として、測距を行う装置に用いることができる。

＜内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。

図２８は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

図２８では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。

内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。

ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。

表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。

光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。

入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。

処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

図２９は、図２８に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。

カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。

レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。

撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。

また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。

また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。

なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。

カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。

通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。

また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。

画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。

制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。

また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。

カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。

＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

図３０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。

駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

図３１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

図３１では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。

撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図３１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
光電変換を行う光電変換部と、
前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と
を備え、
前記電荷蓄積部は、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられている
撮像素子。
（２）
前記第２のゲートは、前記電荷蓄積部をリセットするリセットトランジスタのゲートである
前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記第２のゲートは、ダミーゲートである
前記（１）に記載の撮像素子。
（４）
前記電荷蓄積部に容量を付加する付加容量部と、
前記電荷蓄積部に前記付加容量部を付加する付加トランジスタと
をさらに備え、
前記電荷蓄積部は、前記第１のゲートと、前記付加トランジスタを構成する前記第２のゲートとの間に設けられている
前記（１）に記載の撮像素子。
（５）
前記付加容量部は、前記第２のゲートと、隣接する画素に設けられている第３のゲートとの間に設けられている
前記（４）に記載の撮像素子。
（６）
光電変換を行う光電変換部と、
前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、
前記転送部を構成するトランジスタのゲートと平行に設けられているトレンチと
を備え、
前記電荷蓄積部は、前記ゲートと前記トレンチとの間に設けられている
撮像素子。
（７）
前記トレンチは、画素を囲むように設けられている
前記（６）に記載の撮像素子。
（８）
前記電荷蓄積部は、画素内に２または４個設けられている
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の撮像素子。
（９）
前記複数の電荷蓄積部と前記複数の転送部は、線対称または点対称に配置されている
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の撮像素子。
（１０）
照射光を発光する発光部と、
前記照射光が対象物において反射した反射光を受光する受光部と、
前記照射光の発光から前記反射光の受光までの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する算出部と
を備え、
前記受光部に配置されている撮像素子は、
光電変換を行う光電変換部と、
前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と
を備え、
前記電荷蓄積部は、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられている
測距装置。

１０ 測距装置， １１ レンズ， １２ 受光部， １３ 信号処理部， １４ 発光部， １５ 発光制御部， ２１ パターン切替部， ２２ 距離画像生成部， ２３ カラム処理部， ３１ フォトダイオード， ４１ 画素アレイ部， ４２ 垂直駆動部， ４３ カラム処理部， ４４ 水平駆動部， ４５ システム制御部， ４６ 画素駆動線， ４７ 垂直信号線， ４８ 信号処理部， ５０ 画素， ５１ タップ， ６１ フォトダイオード， ６２ 転送トランジスタ， ６３ ＦＤ， ６４ リセットトランジスタ， ６５ 増幅トランジスタ， ６６ 選択トランジスタ， ７１ 排出トランジスタ， ７２ ウェルコンタクト， １２１ マスク， １３１ 開口部， ２３１ ダミーゲート， ２５１ 変換効率切替用トランジスタ， ２５２ 付加容量， ３０１ 素子分離部， ３０２ 画素分離部， ３０３ Ｐ型不純物層， ３２１ 画素分離部

Claims (7)

1. 光電変換を行う光電変換部と、
   前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
   前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、
   前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタと
   を備え、
   複数の前記電荷蓄積部のそれぞれは、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、
   前記第１のゲート、前記電荷蓄積部、および前記第２のゲートは、平面視において前記光電変換部の一辺側に配置され、
   前記複数の電荷蓄積部、前記複数の転送部、および前記複数の増幅トランジスタは、それぞれ前記光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、
   第１の前記電荷蓄積部と第１の前記増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の前記電荷蓄積部と第２の前記増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる
   撮像素子。
2. 前記第２のゲートは、前記電荷蓄積部をリセットするリセットトランジスタのゲートである
   請求項１に記載の撮像素子。
3. 前記第２のゲートは、ダミーゲートである
   請求項１に記載の撮像素子。
4. 前記電荷蓄積部に容量を付加する付加容量部と、
   前記電荷蓄積部に前記付加容量部を付加する付加トランジスタと
   をさらに備え、
   前記電荷蓄積部は、前記第１のゲートと、前記付加トランジスタを構成する前記第２のゲートとの間に設けられている
   請求項１に記載の撮像素子。
5. 前記付加容量部は、前記第２のゲートと、隣接する画素に設けられている第３のゲートとの間に設けられている
   請求項４に記載の撮像素子。
6. 前記電荷蓄積部は、画素内に２または４個設けられている
   請求項１に記載の撮像素子。
7. 照射光を発光する発光部と、
   前記照射光が対象物において反射した反射光を受光する受光部と、
   前記照射光の発光から前記反射光の受光までの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する算出部と
   を備え、
   前記受光部に配置されている撮像素子は、
   光電変換を行う光電変換部と、
   前記光電変換部により得られた電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
   前記光電変換部から前記複数の電荷蓄積部のそれぞれに電荷を転送する複数の転送部と、
   前記電荷蓄積部に蓄積された電荷を増幅して出力する複数の増幅トランジスタと
   を備え、
   複数の前記電荷蓄積部のそれぞれは、前記転送部を構成するトランジスタの第１のゲートと、前記第１のゲートと平行になる位置に設けられている第２のゲートとの間に設けられ、
   前記第１のゲート、前記電荷蓄積部、および前記第２のゲートは、平面視において前記光電変換部の一辺側に配置され、
   前記複数の電荷蓄積部、前記複数の転送部、および前記複数の増幅トランジスタは、それぞれ前記光電変換部の中心を通る線に対して線対称に配置され、
   第１の前記電荷蓄積部と第１の前記増幅トランジスタを接続する配線の第１の長さと、第２の前記電荷蓄積部と第２の前記増幅トランジスタを接続する配線の第２の長さは略同一となる
   測距装置。

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