WO2019031001A1 - 固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法 - Google Patents

固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法 Download PDF

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Definitions

  • the present technology relates to a solid-state imaging device, an electronic device, and a control method of the solid-state imaging device.
  • the present invention relates to a solid-state imaging device, an electronic device, and a control method of the solid-state imaging device, which obtain a distance from a phase difference between irradiation light and reflected light.
  • a ranging method called a ToF (Time of Flight) method is known.
  • intermittent light such as a sine wave or rectangular wave is irradiated from the electronic device as irradiation light
  • the phase difference between the reflection light and the irradiation light to the irradiation light is determined, and the distance is measured from the phase difference.
  • CAPD Current Assisted Photonic Demodulator
  • the CAPD method is a method of transferring charge from one of the two detection terminals to the other by applying a potential difference to the electrodes in a photodiode provided with two electrodes and two detection terminals.
  • the electronic device switches the positive and negative of the potential difference at timing synchronized with the irradiation light to detect the amount of received light, thereby obtaining the distance according to the phase difference.
  • the distance measurement accuracy can be improved by the application of the CAPD method.
  • the distance measurement accuracy improves as the charge transfer efficiency in the photodiode increases, so it is desirable that the transfer efficiency be high.
  • the frequency of the irradiation light is high, the interval between positive and negative switching of the potential difference is shortened by that amount, the charge can not be completely transferred by the next switching, and the transfer efficiency is lowered.
  • the transfer efficiency is lowered.
  • the absolute value of the potential difference may be increased, but this is not preferable because power consumption increases.
  • the present technology has been created in view of such a situation, and it is an object of the present invention to increase charge transfer efficiency in a device for transferring charge in a photodiode.
  • the present technology has been made to solve the above-described problems, and the first aspect thereof is a photoelectric conversion element provided with a plurality of electrodes and a plurality of detection terminals, and the plurality of electrodes.
  • a plurality of electric fields having different directions are simultaneously generated in the photoelectric conversion element by the supply of the potential to the charge transfer from the detection terminals not corresponding to the transfer destination among the plurality of detection terminals to transfer the charges to the detection terminal of the transfer destination.
  • a solid-state imaging device comprising: a driver to be driven; and a detection unit which detects a signal corresponding to the total amount of the charges transferred to the detection terminal of the transfer destination, and a control method thereof.
  • the number of the plurality of electrodes is four, the number of the plurality of detection terminals is four, and the detection units are four connected to the different detection terminals.
  • the plurality of electrodes may be arranged in a two-dimensional grid, including a detection circuit. This brings about the effect
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the detection terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and among the detection terminals not corresponding to the transfer source
  • the predetermined potential may be supplied to an electrode adjacent to each of two detection terminals having the same distance to the transfer source, and a low potential lower than the predetermined potential may be supplied to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the transfer source terminal among the plurality of electrodes, and the detection terminal does not correspond to the transfer source.
  • a low potential lower than the predetermined potential may be supplied to an electrode adjacent to each of two detection terminals having the same distance to the transfer source, and the predetermined potential may be supplied to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the detection terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and among the detection terminals not corresponding to the transfer source
  • a first low potential lower than the predetermined potential is supplied to an electrode adjacent to one of two detection terminals having the same distance to the transfer source, and the second electric potential is supplied to an electrode adjacent to the other of the two detection terminals.
  • a second low potential lower than the low potential may be supplied, and the predetermined potential may be supplied to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the detection terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and a low potential lower than the predetermined potential to the remaining electrodes.
  • a potential may be supplied. This brings about the effect that charges are transferred by the plurality of electric fields generated by the high potential and the low potential.
  • the number of the plurality of electrodes is three
  • the number of the plurality of detection terminals is three
  • the detection units are three connected to the different detection terminals. It may include a detection circuit. This brings about the effect
  • the number of the plurality of electrodes is five
  • the number of the plurality of detection terminals is five
  • the detection units are five pieces connected to the different detection terminals. It may include a detection circuit. This brings about the effect
  • the first side surface may further include a light shielding portion that shields light from the element adjacent to the photoelectric conversion element to the photoelectric conversion element. This brings about the effect
  • each of the plurality of electrodes and the plurality of detection terminals may have a circular shape. This brings about the effect that charge is transferred between the circular detection terminals.
  • each of the plurality of electrodes and the plurality of detection terminals may have a rectangular shape. This brings about the effect that charge is transferred between rectangular detection terminals.
  • a photoelectric conversion element provided with a plurality of electrodes and a plurality of detection terminals, and a plurality of electric fields having different directions simultaneously by supplying potentials to the plurality of electrodes.
  • the driver transferred to the detection terminal of the transfer destination from all of the detection terminals which are generated in the photoelectric conversion element and do not correspond to the transfer destination among the plurality of detection terminals, the driver transferred to the detection terminal of the transfer destination
  • the electronic device includes a detection unit that detects a signal corresponding to the total amount of charge, and a distance measurement unit that measures the distance to a predetermined object based on the signal. This brings about the effect that distance is measured based on the signal according to the amount of charge.
  • the excellent effect of being able to increase the transfer efficiency of charges can be exhibited.
  • the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present technology. It is a top view of a pixel array part in a 1st embodiment of this art. It is a block diagram showing an example of 1 composition of a unit in a 1st embodiment of this art. It is the top view seen from the wiring side of the photodiode in a 1st embodiment of this art. It is an example of a sectional view of a photodiode in a 1st embodiment of this art.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the state of the photodiode at the time of detecting the light reception amount in the period of 270 degree-90 degree in 7th Embodiment of this technique. It is a block diagram showing an example of rough composition of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of an imaging part.
  • First embodiment (example in which four taps are provided to generate a plurality of electric fields) 2.
  • Second embodiment (an example in which three taps are provided to generate a plurality of electric fields) 3.
  • Third embodiment (an example in which five taps are provided to generate a plurality of electric fields) 4.
  • Fourth embodiment (an example in which a light shielding portion is provided to generate a plurality of electric fields) 5.
  • Fifth embodiment (example of generating a plurality of electric fields by two kinds of electric potentials) 6.
  • Sixth embodiment (example of generating a plurality of electric fields by three kinds of potentials) 7.
  • Seventh embodiment (example of generating a plurality of electric fields by four kinds of electric potentials) 8.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an exemplary configuration of an electronic device 100 according to an embodiment of the present technology.
  • the electronic device 100 is a device capable of measuring the distance to an object by the ToF method, and includes a light emitting unit 110, a synchronization control unit 120, a solid-state imaging device 200, and a distance measuring unit 130.
  • the light emitting unit 110 emits intermittent light in synchronization with a synchronization signal of a predetermined frequency.
  • a synchronization signal of a predetermined frequency For example, near infrared light or the like is used as the irradiation light.
  • a rectangular wave clock signal CLKp is used as the synchronization signal.
  • a sine wave signal can also be used as a synchronization signal.
  • the solid-state imaging device 200 receives reflected light for intermittent light and generates received light data.
  • the solid-state imaging device 200 generates image data composed of a predetermined number of light reception data in synchronization with the vertical synchronization signal XVS, and supplies the image data to the distance measuring unit 130 via the signal line 209.
  • the frequency of the vertical synchronization signal XVS is, for example, 30 hertz (Hz).
  • the synchronization control unit 120 synchronizes and operates the light emitting unit 110 and the solid-state imaging device 200.
  • the synchronization control unit 120 supplies the clock signal CLKp to the light emitting unit 110 and the solid-state imaging device via the signal line 129.
  • the frequency of the clock signal CLKp is higher than that of the vertical synchronization signal, and is, for example, 10 to 20 megahertz (MHz).
  • the distance measuring unit 130 measures the distance to the object based on the image data.
  • the measurement unit generates depth data indicating a measurement value and outputs the depth data to the outside. This depth data is used, for example, in image processing or gesture recognition that performs blurring processing of a degree according to the distance.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device 200 according to the first embodiment of the present technology.
  • the solid-state imaging device 200 includes a driver 211, a row scanning circuit 212, a pixel array unit 220, a timing control unit 213, and a column signal processing unit 214.
  • the driver 211 supplies a plurality of drive signals having different phases to the pixel array unit 220 in synchronization with the clock signal CLKp from the synchronization control unit 120. Details of these drive signals will be described later.
  • a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional grid.
  • a set of pixels arranged in a predetermined direction horizontal direction or the like
  • a set of pixels arranged vertically in the row is referred to as "column”.
  • the timing control unit 213 controls the operation timing of the row scanning circuit 212 and the column signal processing unit 214 in synchronization with the vertical synchronization signal XVS.
  • the timing control unit 213 generates a horizontal synchronization signal XHS having a frequency higher than that of the vertical synchronization signal XVS and supplies the horizontal synchronization signal XHS to the row scanning circuit 212.
  • the row scanning circuit 212 sequentially drives the rows in synchronization with the horizontal synchronization signal XHS.
  • the column signal processing unit 214 performs predetermined signal processing such as AD (Analog-to-Digital) conversion processing and CDS (Correlated Double Sampling) processing on pixel signals from pixels for each column.
  • the column signal processing unit 214 supplies the distance measurement unit 130 with image data composed of the processed data.
  • FIG. 3 is a plan view of the pixel array unit 220 according to the first embodiment of the present technology.
  • a plurality of unit units 230 are arranged in a two-dimensional grid.
  • each unit unit 230 four pixels of 2 rows ⁇ 2 columns are arranged.
  • the coordinates of the upper left pixel in the unit unit 230 are, for example, (i, j).
  • i and j are integers.
  • the coordinates of the upper right pixel are (i, j + 1)
  • the coordinates of the lower left pixel are (i + 1, j).
  • the coordinates of the lower right pixel are (i + 1, j + 1).
  • drive signal lines for transmitting the drive signal from the driver 211 are wired for each column of the unit units 230.
  • vertical signal lines are wired for each column of pixels.
  • FIG. 4 is a block diagram showing one configuration example of the unit unit 230 in the first embodiment of the present technology.
  • the unit unit 230 includes detection circuits 240, 250, 260 and 270 and a photodiode 280.
  • the photodiode 280 converts incident light into charge by photoelectric conversion.
  • the drive signals GDA, GDB, GDC and GDD from the driver 211 are input to the photodiode 280 via the drive signal line.
  • the respective phases of these drive signals GDA, GDB, GDC and GDD differ from one another by 90 degrees.
  • the photodiode 280 outputs the current signal DETA to the detection circuit 240 when the drive signal GDA is at the high level, and outputs the current signal DETB to the detection circuit 250 when the drive signal GDB is at the high level.
  • the photodiode 280 outputs the current signal DETC to the detection circuit 260 when the drive signal GDC is at high level, and outputs the current signal DETD to the detection circuit 270 when the drive signal GDD is at high level.
  • Detection circuit 240 detects a pixel signal of a voltage corresponding to the current signal DETA, and outputs to the column signal processing unit 214 via the vertical signal line VSL j.
  • the detection circuit 250 detects a pixel signal of a voltage corresponding to the current signal DETB, and outputs the pixel signal to the column signal processing unit 214 via the vertical signal line VSL j + 1 .
  • Detection circuit 260 detects a pixel signal of a voltage corresponding to the current signal DETC, and outputs to the column signal processing unit 214 via the vertical signal line VSL j.
  • the detection circuit 270 detects a pixel signal of a voltage corresponding to the current signal DETD, and outputs the pixel signal to the column signal processing unit 214 via the vertical signal line VSL j + 1 .
  • the circuit composed of the detection circuit 240 and the photodiode 280 in FIG. 4 corresponds to the pixel at coordinates (i, j) in FIG.
  • the circuit including the detection circuit 250 and the photodiode 280 in FIG. 4 corresponds to the pixel at the coordinate (i, j + 1) in FIG.
  • the circuit including the detection circuit 260 and the photodiode 280 in FIG. 4 corresponds to the pixel at the coordinate (i + 1, j) in FIG.
  • the circuit including the detection circuit 270 and the photodiode 280 in FIG. 4 corresponds to the pixel at the coordinate (i + 1, j + 1) in FIG. That is, the photodiode 280 is shared by four pixels.
  • the circuit including the detection circuits 240, 250, 260 and 270 is an example of the detection unit described in the claims.
  • FIG. 5 is a plan view seen from the wiring surface side of the photodiode 280 in the first embodiment of the present technology.
  • the direction of rows is taken as the X direction
  • the direction of columns as the Y direction
  • the direction perpendicular to the X direction and the Y direction as the Z direction.
  • the XY plane of the photodiode 280 is divided into an A area 281, a B area 282, a C area 283, and a D area 284. And these four areas are arranged in 2 rows x 2 columns. Also, each of these areas is also referred to as a "tap". That is, the photodiode 280 has four taps.
  • a detection terminal 285 and an electrode 286 adjacent to the detection terminal 285 are disposed.
  • a detection terminal 287 and an electrode 288 adjacent to the detection terminal 287 are disposed.
  • a detection terminal 289 and an electrode 290 adjacent to the detection terminal 289 are disposed.
  • a detection terminal 291 and an electrode 292 adjacent to the detection terminal 291 are disposed.
  • each of the detection terminals 285, 287, 289 and 291 is, for example, circular, and the shape of each of the electrodes 286, 288, 290 and 292 is also circular. is there.
  • each of the detection terminals 285, 287, 289 and 291 is formed to surround the corresponding electrode.
  • the detection terminal 285 is connected to the detection circuit 240, and the detection terminal 287 is connected to the detection circuit 250.
  • the detection terminal 289 is connected to the detection circuit 260, and the detection terminal 291 is connected to the detection circuit 270.
  • the electrodes 286, 288, 290 and 292 are connected to the driver 211 through drive signal lines different from each other. Then, drive signals GDA, GDB, GDC and GDD are input to the electrodes 286, 288, 290 and 292, respectively.
  • the photodiode 280 is an example of the photoelectric conversion element described in the claims.
  • the driver 211 generates a plurality of electric fields having different directions in the photodiode 280 by the drive signals GDA, GDB, GDC, and GDD. By these electric fields, charges are transferred from all the terminals not corresponding to the transfer destination to the transfer destination terminal, with any one of the detection terminals 285, 287, 289 and 291 as the transfer destination.
  • FIG. 6 is an example of a cross-sectional view of the photodiode 280 in the first embodiment of the present technology.
  • the figure corresponds to a cross-sectional view when the photodiode 280 is cut along the line segment X1-X2 in FIG.
  • the lower surface of FIG. 6 corresponds to the light receiving surface of the substrate 293 of the photodiode 280.
  • Detection terminals 285 and 287 and electrodes 286 and 288 are formed on the upper wiring surface opposite to the light receiving surface.
  • the arrow in the same figure shows the incident direction of light.
  • the detection terminal 285 is composed of an N ⁇ layer 285-2 and an upper N + layer 285-1.
  • the electrode 286 is composed of a P ⁇ layer 286-2 and an upper P + layer 286-1.
  • the detection terminal 287 consists of an N ⁇ layer 287-2 and an upper N + layer 287-1.
  • the electrode 288 consists of a P - layer 288-2 and an upper P + layer 288-1.
  • the substrate 293 is made of, for example, a P-type semiconductor.
  • Such a solid-state imaging device 200 is called a back-illuminated solid-state imaging device.
  • FIG. 7 is a diagram for describing the state of the photodiode 280 at the time of driving in the first embodiment of the present technology.
  • a in the same figure is a figure for demonstrating the state of the photodiode 280 when the electric field of the direction from A area
  • B in the same figure is a figure for demonstrating the state of the photodiode 280 when the electric field of the direction from B area
  • CAPD system a system in which charge is transferred between a plurality of detection terminals by applying a potential difference between a plurality of electrodes of a photodiode.
  • CAPD method only two electrodes are provided in the photodiode, and the charge from one of them to the other is transferred.
  • the photodiode 280 four of the electrodes 286, 288, 290 and 292 are provided, and the charge is transferred from three of them to the remaining one.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing one configuration example of the upper left detection circuit 240 in the first embodiment of the present technology.
  • the detection circuit 240 includes a reset transistor 243, a transfer transistor 244, a floating diffusion layer 245, a gain control transistor 246, a capacitor 247, an amplification transistor 248, and a selection transistor 249.
  • a transistor such as the reset transistor 243, for example, an N-type MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistor is used.
  • N-type MOS Metal-Oxide-Semiconductor
  • the reset transistor 243 initializes the pixel in accordance with the reset signal RST from the row scanning circuit 212.
  • the transfer transistor 244 transfers charge from the photodiode 280 to the floating diffusion layer 245 in accordance with the transfer signal TRG from the row scanning circuit 212.
  • the floating diffusion layer 245 stores the transferred charge and generates a voltage according to the total amount of the stored charge.
  • the gain control transistor 246 controls the gain of the detection circuit 240 by transferring charge from the floating diffusion layer 245 to the capacitor 247 according to the control signal FDG from the row scanning circuit 212.
  • the amplification transistor 248 amplifies the signal of the voltage of the floating diffusion layer 245.
  • Select transistor 249 according to the selection signal SEL from the row scanning circuit 212, and outputs to the vertical signal line VSL j amplification transistor 248 amplifies the signal as a pixel signal.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the upper right detection circuit 250 in the first embodiment of the present technology.
  • the detection circuit 250 includes an inverter 251 and a power control transistor 252.
  • the detection circuit 250 further includes a reset transistor 253, a transfer transistor 254, a floating diffusion layer 255, a gain control transistor 256, a capacitor 257, an amplification transistor 258, and a selection transistor 259.
  • the functions of the elements other than the inverter 251 and the power supply control transistor 252 are the same as the elements of the same name in the detection circuit 240.
  • the power control transistor 252 for example, a P-type MOS transistor is used.
  • the inverter 251 inverts the control signal DRVPGT from the row scanning circuit 212 and supplies the inverted signal to the gate of the power control transistor 252.
  • the power supply control transistor 252 supplies either the power supply voltage VDDHPX or VDDHPXV as a reset power supply in accordance with the signal from the inverter 251.
  • the configuration of detection circuits 260 and 270 is similar to that of detection circuits 240 and 250.
  • FIG. 10 is an example of a plan view of the unit unit 230 in the first embodiment of the present technology. Adjacent to photodiode 280, transistor placement regions 301 and 302 are arranged along the row direction. Also, transistor placement regions 303 and 304 are arranged adjacent to the photodiode 280 along the column direction.
  • the transistor groups in the detection circuit 240 are arranged in the row direction
  • the transistor arrangement region 302 for example, the transistor groups in the detection circuit 250 are arranged in the row direction
  • the transistor arrangement region 303 for example, a transistor group in the detection circuit 260 is arranged in the column direction
  • a transistor group in the detection circuit 270 is arranged in the column direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the transistor arrangement regions 303 and 304 in the first embodiment of the present technology.
  • the amplification transistor 268, the selection transistor 269, the transfer transistor 264, the reset transistor 263, and the like are arranged in the column direction.
  • the reset transistor 273, the transfer transistor 274, the selection transistor 279, the amplification transistor 278, and the like are arranged in the column direction.
  • FIG. 12 is a timing chart showing an example of the operation of the solid-state imaging device 200 according to the first embodiment of the present technology.
  • the row scanning circuit 212 supplies a high-level control signal FDGPGT and a control signal FDG of a fixed length of the horizontal synchronization signal XHS. Do.
  • the row scanning circuit 212 supplies a high level reset signal RST over the reading period. Further, the row scanning circuit 212 sequentially supplies high level selection signals SEL0 to SELN in synchronization with the horizontal synchronization signal XHS. Thus, N rows are read out in order.
  • the row scanning circuit 212 supplies the control signal FDGPGT at a high level in the ToF period from the timing T1 at the end of the readout period to the timing T2 thereafter. Further, the row scanning circuit 212 sets the reset signal RST to low level at a predetermined timing. Furthermore, the row scanning circuit 212 supplies a high level transfer signal TRG to all the rows. This drives all the rows simultaneously. Such a method of simultaneously driving all the rows is called a global shutter method.
  • the row scanning circuit 212 supplies a high level control signal FDGPGT and a reset signal RST.
  • FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of the operation of the solid-state imaging device in the ToF period according to the first embodiment of the present technology.
  • the row scanning circuit 212 supplies a high level reset signal RST in a reset period from timing T1 at the start of the ToF period to timing T11 thereafter.
  • the driver 211 supplies a drive signal in synchronization with the clock signal CLKp.
  • the phase of the rising of the clock signal CLKp (that is, the emission start of the irradiation light) is set to 0 degree.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to high level, sets the drive signal GDB to low level, and sets the drive signals GDD and GDA to middle level.
  • the detection circuit 260 can detect a pixel signal indicating the amount of received light within the period of 0 degrees to 180 degrees.
  • the high level is higher than the middle level
  • the middle level is a potential higher than the low level.
  • a period from timing T11 to timing T12 corresponds to a period from 0 degrees to 180 degrees.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to the middle level, sets the drive signal GDD to the high level, and sets the drive signal GDA to the low level.
  • the detection circuit 270 can detect a pixel signal indicating the amount of light received within the period of 180 degrees to 360 degrees. For example, a period from timing T12 to timing T13 corresponds to a period from 180 degrees to 360 degrees.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to low level, sets the drive signal GDB to high level, and sets the drive signals GDD and GDA to middle level.
  • the detection circuit 250 can detect a pixel signal indicating the amount of received light within the period of 90 degrees to 270 degrees. For example, a period from timing T14 to timing T15 corresponds to a period from 90 degrees to 270 degrees.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to the middle level, sets the drive signal GDD to the low level, and sets the drive signal GDA to the high level.
  • the detection circuit 240 can detect a pixel signal that indicates the amount of light received within the period of 270 degrees to 90 degrees. For example, a period from timing T15 to timing T16 corresponds to a period from 270 degrees to 90 degrees.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 0 degrees to 180 degrees in the first embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to high level, sets the drive signal GDB to low level, and sets the drive signals GDD and GDA to middle level.
  • the supply of these potentials simultaneously generates a plurality of electric fields having different directions. In this case, electric fields from the C area 283 to the other three areas and an electric field from the A area 281 and the D area 284 to the B area 282 occur.
  • the ranging accuracy SE is expressed by the following equation.
  • SE (A pix x RE x FF) 1/2 x C mod
  • a pix is the pixel area, and the unit is, for example, square micrometers ( ⁇ m 2 ).
  • RE is quantum efficiency, and the unit is, for example, percent (%).
  • FF is an aperture ratio, and a unit is a percentage (%), for example.
  • C mod is the transfer efficiency, and the unit is, for example, percent (%).
  • the driver can generate an electric field in only one direction at a time.
  • the driver 211 can generate electric fields in a plurality of directions. The charges from the other three detection terminals are collected at the detection terminal 289 at the cross point of the electric fields, so that the transfer efficiency C mod is higher than in the case of two taps in which the charge is transferred between the two detection terminals. Therefore, according to the above equation, the distance measurement accuracy SE can be improved.
  • the driver 211 supplies the middle level to two of the three detection terminals of the transfer source and supplies the low level to the rest, so that the electric potential is transferred between the detection terminals of the transfer source and transferred.
  • the efficiency C mod can be made sufficiently high.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 180 degrees to 360 degrees in the first embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to the middle level, sets the drive signal GDD to the high level, and sets the drive signal GDA to the low level. Thereby, charges are transferred from the A region 281, the B region 282 and the C region 283 to the D region 284.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 90 degrees to 270 degrees in the first embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to low level, sets the drive signal GDB to high level, and sets the drive signals GDD and GDA to middle level. Thereby, charges are transferred from the A region 281, the C region 283 and the D region 284 to the B region 282.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the 270 ° to 90 ° period according to the first embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to the middle level, sets the drive signal GDD to the low level, and sets the drive signal GDA to the high level. Thereby, charges are transferred from the B area 282, the C area 283 and the D area 284 to the A area 281.
  • a pixel signal (light receiving amount) in a period of 0 degree to 180 degrees is set to q1
  • a light receiving amount from 180 degrees to 360 degrees is set to q2.
  • the light reception amount from 90 degrees to 270 degrees is q3
  • the light reception amount from 270 degrees to 90 degrees is q4.
  • the frequency (light emission frequency) of the clock signal CLKp is very high, and it is difficult to directly detect the light reception amounts q1 to q4 with a small amount. Therefore, the solid-state imaging device 200 integrates the light reception amounts q1 to q4 for each unit unit 230 into the light reception amounts Q1 to Q4, and supplies the light reception amounts Q1 to Q4 to the distance measuring unit 130 over a fixed integration period.
  • the distance measuring unit 130 calculates the distance d for each unit unit 230 from the light reception amounts Q1 to Q4 according to the following equation. Assuming that the total number of pixels in the pixel array unit 220 is M ⁇ N (M and N are integers), the number of pixels in the unit unit 230 is four, so the number of unit units 230 is (M ⁇ N) / There are four, and (M ⁇ N) / 4 distances d are calculated.
  • d (c / 4 ⁇ f) ⁇ tan -1 ⁇ (Q3-Q4) / (Q1-Q2) ⁇
  • c is the speed of light
  • the unit is, for example, meters per second (m / s).
  • f is the emission frequency of the irradiation light, and the unit is, for example, hertz (Hz).
  • tan -1 is the inverse of the tangent function.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of the operation of the solid-state imaging device 200 according to the first embodiment of the present technology. This operation is started, for example, when a predetermined application for measuring the distance is executed.
  • the solid-state imaging device 200 resets each of the pixels in the reset period within the ToF period (step S901). Then, the solid-state imaging device 200 supplies a high level drive signal GDC within a period of 0 degrees to 180 degrees, and detects the amount of light received within that period (step 902). Next, the solid-state imaging device 200 supplies a high level drive signal GDD within a period of 180 degrees to 360 degrees, and detects the amount of received light within that period (step 903).
  • the solid-state imaging device 200 supplies the high level drive signal GDB within a period of 90 degrees to 270 degrees, and detects the amount of light received within that period (step 904).
  • the solid-state imaging device 200 supplies the high-level drive signal GDA within the 270 ° to 90 ° period, and detects the amount of received light within that period (step 905).
  • the solid-state imaging device 200 determines whether the integration period has ended (step S906). If the integration period has not ended (step S906: No), the solid-state imaging device 200 repeatedly executes step S902 and subsequent steps.
  • step S906 If the integration period has ended (step S906: Yes), the solid-state imaging device 200 reads N rows sequentially in the readout period (step S907). After step S 907, the solid-state imaging device 200 repeatedly executes step S 901 and subsequent steps.
  • the driver 211 transfers charge from the three detection terminals on the photodiode 280 to one detection terminal by the plurality of electric fields, so that between the two detection terminals.
  • the number of detection terminals of the transfer source increases compared to the case of transferring the charge. Since the number of transfer source detection terminals is increased from one to three, the transfer efficiency of charge between the detection terminals can be increased. Thereby, distance measurement accuracy can be improved.
  • the shapes of the detection terminals 285, 287, 289 and 291 and the electrodes 286, 288, 290 and 292 are circular, but the shapes are not limited to the circular. For example, it may be rectangular.
  • the photodiode 280 according to the modification of the first embodiment is different from the first embodiment in that the shapes of the detection terminal and the electrode are rectangular.
  • FIG. 19 is an example of a plan view of the photodiode 280 in a modification of the first embodiment of the present technology.
  • the photodiode 280 according to the modification of the first embodiment is different from the first embodiment in that the shapes of the detection terminals 285, 287, 289 and 291 and the electrodes 286, 288, 290 and 292 are rectangular. It is different. Assuming that the shape of the photodiode 280 is rectangular and the area thereof is constant, by making the shapes of the electrode and the detection terminal rectangular, compared to the case where it is circular, the area of the electrode and the detection terminal relative to the area of the photodiode 280 The proportion can be increased.
  • the shape of each of the electrodes and the detection terminals may be linear or circular as well as rectangular.
  • the electrodes and the detection terminal are rectangular, the ratio of the area of the electrode and the detection terminal to the area of the photodiode 280 can be increased.
  • Second embodiment> In the first embodiment described above, four taps are provided in the photodiode 280. However, as the number of taps in the photodiode 280 increases, the number of electrodes per photodiode 280 and the number of detection terminals increase, and thus, it is fine Is difficult.
  • the photodiode 280 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the number of taps is reduced.
  • FIG. 20 is an example of a plan view of the photodiode 280 in the second embodiment of the present technology.
  • the photodiode 280 of the second embodiment differs from the first embodiment in that the D region 284 is not provided. That is, the number of taps of the photodiode 280 of the second embodiment is three. Further, in the unit unit 230, the detection circuits 260 and 270 are not provided.
  • the driver 211 sets the drive signal GDA to high level and sets the remaining drive signals to low level within a period of 0 degree to 180 degrees. In addition, the driver 211 sets the drive signal GDB to high level and sets the remaining drive signals to low level within a period of 180 degrees to 360 degrees.
  • the detection circuit 240 detects the light reception amount q1 in a period of 0 degrees to 180 degrees.
  • the detection circuit 250 also detects the light reception amount q2 in a period of 180 degrees to 360 degrees.
  • the solid-state imaging device 200 integrates the light reception amounts q1 and q2 and supplies the light reception amounts Q1 and Q2 to the distance measuring unit 130.
  • the distance measuring unit 130 calculates the distance d for each unit unit 230 by the following equation.
  • Tp is the emission period of the irradiation light (ie, the period of the clock signal CLKp).
  • the number of taps of the photodiode 280 is three, the number of electrodes per photodiode 280 and the number of detection terminals are reduced as compared to the case where the number of taps is four. can do.
  • Third embodiment> In the first embodiment described above, four taps are provided in the photodiode 280. However, if the number of taps is five or more, the number of electrodes increases, so charge is collected from a larger number of terminals. Transfer efficiency can be further enhanced.
  • the photodiode 280 of the third embodiment differs from the first embodiment in that the number of taps is increased.
  • FIG. 21 is an example of a plan view of the photodiode 280 in the third embodiment of the present technology.
  • the photodiode 280 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that an E region 294 is further provided.
  • the detection terminal 295 and the electrode 296 are disposed in the E region 294.
  • the drive signal GDE is input to the electrode 296.
  • the driver 211 controls the potentials of the drive signals GDA, GDB, GDC and GDD in the same manner as in the first embodiment. Also, the driver 211 controls the drive signal GDE to, for example, a middle level within the integration period.
  • the number of taps of the photodiode 280 is five, the number of transfer source electrodes is larger than in the case where the number of taps is four. This can increase the transfer efficiency.
  • the photodiodes 280 are arranged in a two-dimensional grid on the light receiving surface, but light is transmitted from one of the two adjacent photodiodes 280 to the other as the miniaturization progresses. It is more likely to leak.
  • the solid-state imaging device 200 according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that light leakage between the photodiodes is prevented.
  • FIG. 22 is an example of a plan view seen from the light receiving surface side of the photodiode 280 in the fourth embodiment of the present technology.
  • the photodiode 280 of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in that a light shielding portion 298 is provided around the photodiode 280.
  • the light shielding portion 298 is for shielding the light from the adjacent photodiode 280.
  • an oxide film such as silicon dioxide (SiO 2 ) or a layer formed by implanting an impurity by implant implantation is used as the light shielding portion 298. Adjacent unit units are separated by the light shielding portion 298.
  • EDI Extra photo Diode Isolation
  • CION Concealed Isolation with Oxide burynig Nick
  • FLAT is mentioned, for example.
  • FIG. 23 is an example of a cross-sectional view of the photodiode 280 in the fourth embodiment of the present technology.
  • a light shielding portion 298 is provided on the lower side, ie, the light receiving surface side, around the photodiode 280.
  • a P well layer 297 is provided on the wiring surface side.
  • the light shielding portion 298 is provided around the photodiode 280, light leakage between the photodiodes can be prevented and the unit units can be separated. .
  • the driver 211 supplies the high level, middle level and low level drive signals to the detection terminal.
  • the configuration of the driver 211 may be complicated and the circuit size may increase as compared with the case where only the high level and the low level are supplied.
  • the driver 211 of the fifth embodiment differs from the first embodiment in that only the high level and the low level are supplied.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 0 degrees to 180 degrees in the fifth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to high level and sets the remaining drive signals to low level.
  • the charge is transferred to the C region 283.
  • the arrows in the figure indicate the transfer direction of charge, and the thickness of the arrow indicates the transfer amount of charge. Since the potential difference between each of the A area 281, the B area 282 and the D area 284 is the same as that of the C area 283, as shown in the figure, the transfer amount from each area is equal.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount in a period of 180 degrees to 360 degrees in the fifth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDD to high level and sets the remaining drive signals to low level. Thus, charge is transferred to the D region 284.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount in a period of 90 degrees to 270 degrees according to the fifth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDB to high level, and sets the remaining drive signals to low level. Thus, charge is transferred to the B region 282.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the 270 ° to 90 ° period according to the fifth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDA to high level, and sets the remaining drive signals to low level. Thus, charge is transferred to the A region 281.
  • the driver 211 supplies the high level and the low level to each of the detection terminals, so that the circuit size of the driver 211 is increased compared to the case where the middle level is also supplied. It can be reduced.
  • the driver 211 supplies the high level to the detection terminal of the transfer destination, the middle level to two of the three detection terminals of the transfer source, and the low level to the rest.
  • the combination of the supply levels is not limited to this combination as long as charge can be transferred to the transfer destination detection terminal. From the viewpoint of reducing power consumption, for example, it is possible to supply a low level to two of the three detection terminals of the transfer source and a middle level to the other.
  • the driver 211 of the sixth embodiment is different from the first embodiment in that the low level is supplied to two of the three detection terminals of the transfer source, and the middle level is supplied to the other.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 0 degrees to 180 degrees according to the sixth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to high level, sets the drive signal GDB to middle level, and sets the drive signals GDD and GDA to low level.
  • the charge is transferred to the C region 283.
  • the arrows in the figure indicate the transfer direction of charge, and the thickness of the arrow indicates the transfer amount of charge.
  • charges are transferred from the A region 281 and D region 284 to the B region 282 and C region 283, and also transferred from the B region 282 to the C region 283.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount in the period of 180 degrees to 360 degrees in the sixth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to low level, sets the drive signal GDD to high level, and sets the drive signal GDA to middle level. Thus, charge is transferred to the D region 284.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount in a period of 90 degrees to 270 degrees according to the sixth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to the middle level, sets the drive signal GDB to the high level, and sets the drive signals GDD and GDA to the low level. Thereby, the charge is transferred to the B region 282.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the 270 ° to 90 ° period according to the sixth embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signals GDC and GDB to low level, sets the drive signal GDD to middle level, and sets the drive signal GDA to high level. Thereby, the charge is transferred to the A region 281.
  • the driver 211 supplies the low level to two of the three detection terminals of the transfer source and the middle level to the remaining one, so Power consumption can be reduced compared to when middle levels are supplied.
  • the driver 211 supplies the high level to the detection terminal of the transfer destination, the middle level to two of the three detection terminals of the transfer source, and the low level to the rest.
  • the combination of the supply levels is not limited to this combination as long as charge can be transferred to the transfer destination detection terminal. From the viewpoint of reducing the power consumption, for example, different potentials can be supplied to each of the three detection terminals of the transfer source.
  • the driver 211 according to the seventh embodiment is different from the first embodiment in that different potentials are supplied to the three detection terminals of the transfer source.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 0 degrees to 180 degrees in the seventh embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to high level and sets the drive signal GDB to middle level. Further, the driver 211 sets the drive signal GDD to the low level LL and sets the drive signal GDA to the low level LH.
  • the low level LH is a potential higher than the low level LL and lower than the middle level.
  • the charge is transferred to the C region 283.
  • the arrows in the figure indicate the transfer direction of charge, and the thickness of the arrow indicates the transfer amount of charge.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount within the period of 180 degrees to 360 degrees according to the seventh embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to low level LL and sets the drive signal GDB to low level LH. Further, the driver 211 sets the drive signal GDD to high level and sets the drive signal GDA to middle level. Thus, charge is transferred to the D region 284.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the light reception amount in a period of 90 degrees to 270 degrees according to the seventh embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to the middle level and sets the drive signal GDB to the high level. Further, the driver 211 sets the drive signal GDD to the low level LH and sets the drive signal GDA to the low level LL. Thereby, the charge is transferred to the B region 282.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of the state of the photodiode 280 at the time of detecting the amount of light received within the 270 ° to 90 ° period according to the seventh embodiment of the present technology.
  • the driver 211 sets the drive signal GDC to the low level LH and sets the drive signal GDB to the low level LL. Further, the driver 211 sets the drive signal GDD to a middle level and sets the drive signal GDA to a high level. Thereby, the charge is transferred to the A region 281.
  • the driver 211 supplies the low levels LH and LL to two of the three detection terminals and the middle level to the other, so the middle level to the two detection terminals. Power consumption can be reduced compared to the case of supplying.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on any type of mobile object such as a car, an electric car, a hybrid electric car, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, a robot May be
  • FIG. 36 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system which is an example of a moving object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • Vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an external information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are illustrated as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the driveline control unit 12010 controls the operation of devices related to the driveline of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device for generating a drive force of a vehicle such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. adjusting steering mechanism, and functions as a control device of the braking device or the like to generate a braking force of the vehicle.
  • Body system control unit 12020 controls the operation of the camera settings device to the vehicle body in accordance with various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device of various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker or a fog lamp.
  • the body system control unit 12020 the signal of the radio wave or various switches is transmitted from wireless controller to replace the key can be entered.
  • Body system control unit 12020 receives an input of these radio or signal, the door lock device for a vehicle, the power window device, controls the lamp.
  • Outside vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with vehicle control system 12000.
  • an imaging unit 12031 is connected to the external information detection unit 12030.
  • the out-of-vehicle information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image outside the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing of a person, a vehicle, an obstacle, a sign, characters on a road surface, or the like based on the received image.
  • Imaging unit 12031 receives light, an optical sensor for outputting an electric signal corresponding to the received light amount of the light.
  • the imaging unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information.
  • the light image pickup unit 12031 is received may be a visible light, it may be invisible light such as infrared rays.
  • Vehicle information detection unit 12040 detects the vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects a state of a driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera for imaging the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated or it may be determined whether the driver does not go to sleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside information detecting unit 12030 or the in-vehicle information detecting unit 12040, and a drive system control unit A control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 is collision avoidance or cushioning of the vehicle, follow-up running based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintained running, functions realized in the vehicle collision warning, or ADAS including lane departure warning of the vehicle (Advanced Driver Assistance System) It is possible to perform coordinated control aiming at
  • the microcomputer 12051 the driving force generating device on the basis of the information around the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or vehicle information detection unit 12040, by controlling the steering mechanism or braking device, the driver automatic operation such that autonomously traveling without depending on the operation can be carried out cooperative control for the purpose of.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the external information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps in response to the preceding vehicle or the position where the oncoming vehicle is detected outside the vehicle information detection unit 12030, the cooperative control for the purpose of achieving the anti-glare such as switching the high beam to the low beam It can be carried out.
  • Audio and image output unit 12052 transmits, to the passenger or outside of the vehicle, at least one of the output signal of the voice and image to be output device to inform a visually or aurally information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as the output device.
  • Display unit 12062 may include at least one of the on-board display and head-up display.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose of the vehicle 12100, a side mirror, a rear bumper, a back door, and an upper portion of a windshield of a vehicle interior.
  • the imaging unit 12101 provided in the front nose and the imaging unit 12105 provided in the upper part of the windshield in the vehicle cabin mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 included in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided on the top of the windshield in the passenger compartment is mainly used to detect a leading vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 37 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • Imaging range 12111 indicates an imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • imaging range 12112,12113 are each an imaging range of the imaging unit 12102,12103 provided on the side mirror
  • an imaging range 12114 is The imaging range of the imaging part 12104 provided in the rear bumper or the back door is shown.
  • a bird's eye view of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging unit 12101 through 12104 may have a function of obtaining distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging devices, or an imaging device having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 based on the distance information obtained from to no imaging unit 12101 12104, and the distance to the three-dimensional object in to no imaging range 12111 in 12114, the temporal change of the distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) In particular, it is possible to extract a three-dimensional object traveling at a predetermined speed (for example, 0 km / h or more) in substantially the same direction as the vehicle 12100 as a leading vehicle, in particular by finding the it can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance before the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. Automatic operation or the like for autonomously traveling without depending on the way of the driver operation can perform cooperative control for the purpose.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data relating to three-dimensional objects into two-dimensional vehicles such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, classification and extracted, can be used for automatic avoidance of obstacles.
  • the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk which indicates the risk of collision with the obstacle, when a situation that might collide with the collision risk set value or more, through an audio speaker 12061, a display portion 12062 By outputting a warning to the driver or performing forcible deceleration or avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging unit 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether a pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • Such pedestrian recognition is, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not
  • the procedure is to determine Microcomputer 12051 is, determines that the pedestrian in the captured image of the imaging unit 12101 to 12104 is present, recognizing the pedestrian, the sound image output unit 12052 is rectangular outline for enhancement to the recognized pedestrian to superimpose, controls the display unit 12062.
  • the audio image output unit 12052 is, an icon or the like indicating a pedestrian may control the display unit 12062 to display the desired position.
  • the technique according to the present disclosure may be applied to, for example, the external information detection unit 12030 among the configurations described above.
  • the electronic device 100 of FIG. 1 can be applied to the external information detection unit 12030.
  • the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute the series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it.
  • a recording medium for example, a CD (Compact Disc), an MD (Mini Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc) or the like can be used.
  • the present technology can also be configured as follows.
  • a photoelectric conversion element provided with a plurality of electrodes and a plurality of detection terminals, By supplying a potential to each of the plurality of electrodes, a plurality of electric fields having different directions are simultaneously generated in the photoelectric conversion element, and all of the detection terminals that do not correspond to the transfer destination among the plurality of detection terminals
  • a driver that transfers charge to the detection terminal A solid-state imaging device comprising: a detection unit configured to detect a signal corresponding to the total amount of the charges transferred to the transfer destination detection terminal.
  • the number of the plurality of electrodes is four, The number of the plurality of detection terminals is four,
  • the detection unit includes four detection circuits connected to the different detection terminals.
  • the solid-state imaging device wherein the plurality of electrodes are arranged in a two-dimensional grid.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to the electrode adjacent to the detection terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and the distance from the detection terminal not corresponding to the transfer source to the transfer source.
  • the solid-state imaging device (2), wherein the predetermined potential is supplied to an electrode adjacent to each of two identical detection terminals, and a low potential lower than the predetermined potential is supplied to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to the electrode adjacent to the terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and the distance from the detection terminal not corresponding to the transfer source to the transfer source is
  • the solid-state imaging device according to (2) wherein a low potential lower than the predetermined potential is supplied to an electrode adjacent to each of two identical detection terminals, and the predetermined potential is supplied to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the detection terminal of the transfer source among the plurality of electrodes, and a distance from the detection terminal not corresponding to the transfer source to the transfer source Supplies a first low potential lower than the predetermined potential to an electrode adjacent to one of two identical detection terminals, and a second lower than the second low potential at an electrode adjacent to the other of the two detection terminals
  • the solid-state imaging device according to (2) which supplies the low potential of (1) and the predetermined potential to the remaining electrodes.
  • the driver supplies a high potential higher than a predetermined potential to an electrode adjacent to the transfer source detection terminal among the plurality of electrodes, and supplies a low potential lower than the predetermined potential to the remaining electrodes ((6)
  • the number of the plurality of electrodes is three, The number of the plurality of detection terminals is three, The solid-state imaging device according to (1), wherein the detection unit includes three detection circuits connected to the different detection terminals.
  • the number of the plurality of electrodes is five, The number of the plurality of detection terminals is five, The solid-state imaging device according to (1), wherein the detection unit includes five detection circuits connected to the different detection terminals.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (8), further including a light shielding unit that shields light from the element adjacent to the photoelectric conversion element to the photoelectric conversion element.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (9), wherein the shapes of the plurality of electrodes and the plurality of detection terminals are circular.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (9), wherein the shapes of the plurality of electrodes and the plurality of detection terminals are rectangular.
  • a photoelectric conversion element in which a plurality of electrodes and a plurality of detection terminals are provided, By supplying a potential to each of the plurality of electrodes, a plurality of electric fields having different directions are simultaneously generated in the photoelectric conversion element, and all of the detection terminals that do not correspond to the transfer destination among the plurality of detection terminals
  • a driver that transfers charge to the detection terminal
  • a detection unit that detects a signal corresponding to the total amount of the charges transferred to the transfer destination detection terminal;
  • An electronic device comprising: a distance measuring unit which measures a distance to a predetermined object based on the signal.
  • a plurality of electric fields having different directions are simultaneously generated in the photoelectric conversion element by supplying electric potentials to the plurality of electrodes.

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Abstract

フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くする。　固体撮像装置内の光電変換素子には、複数の電極と複数の検出端子とが設けられる。ドライバは、複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に光電変換素子に生じさせて複数の検出端子のうち転送先に該当しない端子の全てから転送先の端子へ電荷を転送させる。検出部は、転送先の端子に転送された前記電荷の量に応じた信号を検出する。

Description

固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法
　本技術は、固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法に関する。詳しくは、照射光と反射光との位相差から距離を求める固体撮像装置、電子装置および固体撮像装置の制御方法に関する。
　従来より、ＴｏＦ（Time of Flight）法と呼ばれる測距方法が知られている。このＴｏＦ法は、サイン波や矩形波などの間欠光を電子装置から照射光として照射して、照射光に対する反射光と照射光との位相差を求め、その位相差から距離を測定する方法である。ＴｏＦ法を用いる電子装置について、測距精度を向上させるためにＣＡＰＤ（Current Assisted Photonic Demodulator）方式を適用するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、ＣＡＰＤ方式は、２つの電極と２つの検出端子とが設けられたフォトダイオードにおいて、それらの電極に電位差を与えることにより、２つの検出端子の一方から他方に電荷を転送させる方式である。ＣＡＰＤ方式において電子装置は、照射光に同期したタイミングで電位差の正負を切り替えて受光量を検出することにより、位相差に応じた距離を求める。
特開２０１１－８６９０４号公報
　上述の従来技術では、ＣＡＰＤ方式の適用により、測距精度を向上させることができる。このＣＡＰＤ方式では、フォトダイオード内における電荷の転送効率を高くするほど測距精度が向上するため、転送効率は高い方が望ましい。しかしながら、照射光の周波数が高いと、その分、電位差の正負の切り替えの間隔が短くなり、次の切り替えまでに電荷を完全に転送することができず、転送効率が低下してしまう。また、２つの検出端子のうち、転送元の方の下部に光が入射すると、その光を変換した電荷が転送先の検出端子へ転送されずに、転送効率が低下してしまう。転送効率を高くするには、電位差の絶対値を大きくすればよいが、消費電力が増大するために好ましくない。このように、上述の従来技術では、電荷の転送効率を高くすることが困難であるという問題がある。
　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くすることを目的とする。
　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部とを具備する固体撮像装置、および、その制御方法である。これにより、向きの異なる複数の電界が生じた固体撮像装置において転送先に該当しない検出端子の全てから転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は４つであり、前記複数の検出端子の個数は４つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、前記複数の電極は二次元格子状に配列されてもよい。これにより、転送先に該当しない３つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給してもよい。これにより、高電位と２つの所定電位と１つの低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給してもよい。これにより、高電位と１つの所定電位と２つの低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給してもよい。これにより、高電位と所定電位と第１の低電位と第２の低電位とにより生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給してもよい。これにより、高電位および低電位により生じた複数の電界によって電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は３つであり、前記複数の検出端子の個数は３つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含むものであってもよい。これにより、転送先に該当しない２つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記複数の電極の個数は５つであり、前記複数の検出端子の個数は５つであり、前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含むものであってもよい。これにより、転送先に該当しない４つの検出端子から転送先の検出端子へ電荷が転送するという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備えてもよい。これにより、光電変換素子間が分離されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形であってもよい。これにより、円形の検出端子間で電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形であってもよい。これにより、矩形の検出端子間で電荷が転送されるという作用をもたらす。
　また、本技術の第２の側面は、複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部とを具備する電子装置である。これにより、電荷量に応じた信号に基づいて距離が測定されるという作用をもたらす。
　本技術によれば、フォトダイオード内で電荷を転送させる装置において、電荷の転送効率を高くすることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第１の実施の形態における電子装置の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部の平面図である。 本技術の第１の実施の形態における単位ユニットの一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオードの配線面側から見た平面図である。 本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオードの断面図の一例である。 本技術の第１の実施の形態における駆動時のフォトダイオードの状態を説明するための図である。 本技術の第１の実施の形態における左上の検出回路の一構成例を示す回路図である。 本技術の第１の実施の形態における右上の検出回路の一構成例を示す回路図である。 本技術の第１の実施の形態における単位ユニットの平面図の一例である。 本技術の第１の実施の形態におけるトランジスタ配置領域の一構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本技術の第１の実施の形態におけるＴｏＦ期間内の固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本技術の第１の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態の変形例におけるフォトダイオードの平面図の一例である。 本技術の第２の実施の形態におけるフォトダイオードの平面図の一例である。 本技術の第３の実施の形態におけるフォトダイオードの平面図の一例である。 本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオードの、受光面側から見た平面図の一例である。 本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオードの断面図の一例である。 本技術の第５の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第５の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第５の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第５の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第６の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第６の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第６の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第６の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第７の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第７の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第７の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 本技術の第７の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオードの状態の一例を示す図である。 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。 撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（４タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
　２．第２の実施の形態（３タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
　３．第３の実施の形態（５タップを設け、複数の電界を生じさせる例）
　４．第４の実施の形態（遮光部を設け、複数の電界を生じさせる例）
　５．第５の実施の形態（２種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
　６．第６の実施の形態（３種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
　７．第７の実施の形態（４種類の電位により複数の電界を生じさせる例）
　８．移動体への応用例
　＜１．第１の実施の形態＞
　［電子装置の構成例］
　図１は、本技術の実施の形態における電子装置１００の一構成例を示すブロック図である。この電子装置１００は、ＴｏＦ法により物体までの距離を測定することができる装置であり、発光部１１０、同期制御部１２０、固体撮像装置２００および測距部１３０を備える。
　発光部１１０は、所定周波数の同期信号に同期して間欠光を照射するものである。例えば、照射光として近赤外光などが用いられる。また、同期信号として、矩形波のクロック信号ＣＬＫｐが用いられる。なお、サイン波の信号を同期信号として用いることもできる。
　固体撮像装置２００は、間欠光に対する反射光を受光し、受光データを生成するものである。この固体撮像装置２００は、所定数の受光データからなる画像データを垂直同期信号ＸＶＳに同期して生成し、測距部１３０に信号線２０９を介して供給する。この垂直同期信号ＸＶＳの周波数は、例えば、３０ヘルツ（Ｈｚ）である。
　同期制御部１２０は、発光部１１０および固体撮像装置２００を同期して動作させるものである。この同期制御部１２０は、クロック信号ＣＬＫｐを発光部１１０および固体撮像装置に信号線１２９を介して供給する。このクロック信号ＣＬＫｐの周波数は、垂直同期信号よりも高く、例えば、１０乃至２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である。
　測距部１３０は、画像データに基づいて、物体までの距離を測定するものである。この測定部は、測定値を示すデプスデータを生成して外部に出力する。このデプスデータは、例えば、距離に応じた度合いのぼかし処理を行う画像処理やジェスチャー認識などに用いられる。
　［固体撮像装置の構成例］
　図２は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の一構成例を示すブロック図である。この固体撮像装置２００は、ドライバ２１１、行走査回路２１２、画素アレイ部２２０、タイミング制御部２１３およびカラム信号処理部２１４を備える。
　ドライバ２１１は、同期制御部１２０からのクロック信号ＣＬＫｐに同期して、画素アレイ部２２０に、互いに位相が異なる複数の駆動信号を供給するものである。これらの駆動信号の詳細については、後述する。
　画素アレイ部２２０には、複数の画素が二次元格子状に配列される。以下、画素アレイ部２２０において、所定方向（水平方向など）に配列された画素の集合を「行」と称し、行に垂直に配列された画素の集合を「列」と称する。
　タイミング制御部２１３は、垂直同期信号ＸＶＳに同期して、行走査回路２１２およびカラム信号処理部２１４の動作タイミングを制御するものである。このタイミング制御部２１３は、垂直同期信号ＸＶＳより周波数の高い水平同期信号ＸＨＳを生成して行走査回路２１２に供給する。
　行走査回路２１２は、水平同期信号ＸＨＳに同期して、行を順に駆動するものである。カラム信号処理部２１４は、列ごとに、画素からの画素信号に対してＡＤ（Analog-to-Digital）変換処理やＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理などの所定の信号処理を実行するものである。カラム信号処理部２１４は、処理後のデータからなる画像データを測距部１３０へ供給する。
　図３は、本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部２２０の平面図である。画素アレイ部２２０には、複数の単位ユニット２３０が二次元格子状に配列される。また、単位ユニット２３０のそれぞれには２行×２列の４つの画素が配列される。
　単位ユニット２３０において左上の画素の座標は、例えば、（ｉ、ｊ）である。ここで、ｉおよびｊは整数である。また、右上の画素の座標は、（ｉ、ｊ＋１）であり、左下の画素の座標は（ｉ＋１、ｊ）である。右下の画素の座標は（ｉ＋１、ｊ＋１）である。
　また、単位ユニット２３０の列ごとに、ドライバ２１１からの駆動信号を伝送する４つの駆動信号線が配線される。さらに、画素の列ごとに垂直信号線が配線される。
　［単位ユニットの構成例］
　図４は、本技術の第１の実施の形態における単位ユニット２３０の一構成例を示すブロック図である。この単位ユニット２３０は、検出回路２４０、２５０、２６０および２７０と、フォトダイオード２８０とを備える。
　フォトダイオード２８０は、光電変換により入射光を電荷に変換するものである。このフォトダイオード２８０には、駆動信号線を介してドライバ２１１からの駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤが入力される。これらの駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤのそれぞれの位相は、互いに９０度ずつ異なる。
　フォトダイオード２８０は、駆動信号ＧＤＡがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＡを検出回路２４０に出力し、駆動信号ＧＤＢがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＢを検出回路２５０に出力する。また、フォトダイオード２８０は、駆動信号ＧＤＣがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＣを検出回路２６０に出力し、駆動信号ＧＤＤがハイレベルであるときに電流信号ＤＥＴＤを検出回路２７０に出力する。
　検出回路２４０は、電流信号ＤＥＴＡに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊを介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。検出回路２５０は、電流信号ＤＥＴＢに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊ＋１を介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。
　検出回路２６０は、電流信号ＤＥＴＣに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊを介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。検出回路２７０は、電流信号ＤＥＴＤに応じた電圧の画素信号を検出し、垂直信号線ＶＳＬｊ＋１を介してカラム信号処理部２１４へ出力するものである。
　図４における検出回路２４０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ、ｊ）の画素に該当する。また、図４における検出回路２５０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ、ｊ＋１）の画素に該当する。図４における検出回路２６０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ＋１、ｊ）の画素に該当する。また、図４における検出回路２７０およびフォトダイオード２８０からなる回路は、図３における座標（ｉ＋１、ｊ＋１）の画素に該当する。すなわち、フォトダイオード２８０は、４つの画素により共有されている。
　なお、検出回路２４０、２５０、２６０および２７０からなる回路は、特許請求の範囲に記載の検出部の一例である。
　［フォトダイオードの構成例］
　図５は、本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の配線面側から見た平面図である。ここで、行の方向をＸ方向とし、列の方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向とする。フォトダイオード２８０のＸＹ平面は、Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４に分割される。そして、これらの４つの領域は、２行×２列に配列される。また、これらの領域のそれぞれは、「タップ」とも呼ばれる。すなわち、フォトダイオード２８０は、４タップからなる。
　Ａ領域２８１には、検出端子２８５と、その検出端子２８５に隣接する電極２８６とが配置される。Ｂ領域２８２には、検出端子２８７と、その検出端子２８７に隣接する電極２８８とが配置される。また、Ｃ領域２８３には、検出端子２８９と、その検出端子２８９に隣接する電極２９０とが配置される。Ｄ領域２８４には、検出端子２９１と、その検出端子２９１に隣接する電極２９２とが配置される。
　受光面に垂直な方向（Ｚ方向）から見て、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のそれぞれの形状は、例えば、円形であり、電極２８６、２８８、２９０および２９２のそれぞれの形状も円形である。また、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のそれぞれは、対応する電極を囲むように形成されている。
　また、検出端子２８５は、検出回路２４０に接続され、検出端子２８７は検出回路２５０に接続される。検出端子２８９は、検出回路２６０に接続され、検出端子２９１は検出回路２７０に接続される。電極２８６、２８８、２９０および２９２は、互いに異なる駆動信号線を介してドライバ２１１に接続される。そして、電極２８６、２８８、２９０および２９２のそれぞれには、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤが入力される。なお、フォトダイオード２８０は、特許請求の範囲に記載の光電変換素子の一例である。
　ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤにより、互いに向きの異なる複数の電界をフォトダイオード２８０に生じさせる。これらの電界により、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１のいずれかを転送先として、転送先に該当しない端子の全てから転送先の端子へ電荷が転送される。
　図６は、本技術の第１の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の断面図の一例である。同図は、図５の線分Ｘ１－Ｘ２に沿ってフォトダイオード２８０を切断した際の断面図に該当する。フォトダイオード２８０の基板２９３において、図６の下側の面が受光面に該当する。この受光面と対向する上側の配線面に、検出端子２８５および２８７と電極２８６および２８８とが形成される。また、同図における矢印は、光の入射方向を示す。
　検出端子２８５は、Ｎ－層２８５－２と、その上側のＮ＋層２８５－１とからなる。電極２８６は、Ｐ－層２８６－２と、その上側のＰ＋層２８６－１とからなる。検出端子２８７は、Ｎ－層２８７－２と、その上側のＮ＋層２８７－１とからなる。電極２８８は、Ｐ－層２８８－２と、その上側のＰ＋層２８８－１とからなる。また、基板２９３は、例えば、Ｐ型半導体により構成される。
　上述したように基板２９３の配線面を表面として、表面に対向する裏面に光が照射される。このような固体撮像装置２００は、裏面照射型の固体撮像装置と呼ばれる。
　図７は、本技術の第１の実施の形態における駆動時のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。同図におけるａは、Ａ領域からＢ領域への向きの電界が生じた際のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。同図におけるｂは、Ｂ領域からＡ領域への向きの電界が生じた際のフォトダイオード２８０の状態を説明するための図である。
　図７におけるａに例示するように、ドライバ２１１が電極２８６にミドルレベルより高いハイレベルの電位を供給し、電極２８８にミドルレベルの電位を供給すると、Ａ領域からＢ領域への向きの電界が生じる。この電界により、マイナスの電荷（電子）がドリフトして、それらのほとんどがＢ領域からＡ領域へ転送される。この電荷は、検出端子２８５から出力され、電流信号ＤＥＴＡが流れる。また、検出端子２８７において、若干のリーク電流が流れる。
　一方、図７におけるｂに例示するように、ドライバ２１１が電極２８６にミドルレベルの電位を供給し、電極２８８にハイレベルの電位を供給すると、Ｂ領域からＡ領域への向きの電界が生じる。この電界により、電子がドリフトして、それらのほとんどがＡ領域からＢ領域へ転送される。この電荷は、検出端子２８７から出力され、電流信号ＤＥＴＢが流れる。また、検出端子２８５において、若干のリーク電流が流れる。
　このように、フォトダイオードの複数の電極間に電位差を与えることにより、複数の検出端子間で電荷を転送させる方式は、ＣＡＰＤ方式と呼ばれる。一般的なＣＡＰＤ方式では、フォトダイオードに電極が２つのみ設けられ、それらの一方から他方への電荷が転送される。これに対して、フォトダイオード２８０では、電極２８６、２８８、２９０および２９２の４つが設けられ、それらのうち３つから残りの１つへ電荷が転送される。
　図８は、本技術の第１の実施の形態における左上の検出回路２４０の一構成例を示す回路図である。この検出回路２４０は、リセットトランジスタ２４３、転送トランジスタ２４４、浮遊拡散層２４５、ゲイン制御トランジスタ２４６、容量２４７、増幅トランジスタ２４８および選択トランジスタ２４９を備える。リセットトランジスタ２４３等のトランジスタとして、例えば、Ｎ型のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタが用いられる。
　リセットトランジスタ２４３は、行走査回路２１２からのリセット信号ＲＳＴに従って画素を初期化するものである。
　転送トランジスタ２４４は、行走査回路２１２からの転送信号ＴＲＧに従って、フォトダイオード２８０から浮遊拡散層２４５へ電荷を転送するものである。浮遊拡散層２４５は、転送された電荷を蓄積して、蓄積した電荷の総量に応じた電圧を生成するものである。
　ゲイン制御トランジスタ２４６は、行走査回路２１２から制御信号ＦＤＧに従って、浮遊拡散層２４５から容量２４７への電荷の転送を行うことにより、検出回路２４０のゲインを制御するものである。
　増幅トランジスタ２４８は、浮遊拡散層２４５の電圧の信号を増幅するものである。選択トランジスタ２４９は、行走査回路２１２からの選択信号ＳＥＬに従って、増幅トランジスタ２４８が増幅した信号を画素信号として垂直信号線ＶＳＬｊへ出力するものである。
　図９は、本技術の第１の実施の形態における右上の検出回路２５０の一構成例を示す回路図である。この検出回路２５０は、インバータ２５１および電源制御トランジスタ２５２を備える。また、検出回路２５０は、リセットトランジスタ２５３、転送トランジスタ２５４、浮遊拡散層２５５、ゲイン制御トランジスタ２５６、容量２５７、増幅トランジスタ２５８および選択トランジスタ２５９を備える。インバータ２５１および電源制御トランジスタ２５２以外の素子の機能は、検出回路２４０内の同名の素子と同様である。また、電源制御トランジスタ２５２として、例えば、Ｐ型のＭＯＳトランジスタが用いられる
　インバータ２５１は、行走査回路２１２からの制御信号ＤＲＶＰＧＴを反転して電源制御トランジスタ２５２のゲートに供給するものである。
　電源制御トランジスタ２５２は、インバータ２５１からの信号に従って、電源電圧ＶＤＤＨＰＸおよびＶＤＤＨＰＸＶのいずれかをリセット電源として供給するものである。検出回路２６０および２７０の構成は、検出回路２４０および２５０と同様である。
　図１０は、本技術の第１の実施の形態における単位ユニット２３０の平面図の一例である。フォトダイオード２８０に隣接して、行方向に沿ってトランジスタ配置領域３０１および３０２が配列される。また、フォトダイオード２８０に隣接して、列方向に沿ってトランジスタ配置領域３０３および３０４が配列される。
　トランジスタ配置領域３０１には、例えば、検出回路２４０内のトランジスタ群が行方向に配列され、トランジスタ配置領域３０２には、例えば、検出回路２５０内のトランジスタ群が行方向に配列される。また、トランジスタ配置領域３０３には、例えば、検出回路２６０内のトランジスタ群が列方向に配列され、トランジスタ配置領域３０４には、例えば、検出回路２７０内のトランジスタ群が列方向に配列される。
　図１１は、本技術の第１の実施の形態におけるトランジスタ配置領域３０３および３０４の一構成例を示す図である。トランジスタ配置領域３０３には、増幅トランジスタ２６８、選択トランジスタ２６９、転送トランジスタ２６４およびリセットトランジスタ２６３などが列方向に配列される。また、トランジスタ配置領域３０４には、リセットトランジスタ２７３、転送トランジスタ２７４、選択トランジスタ２７９および増幅トランジスタ２７８などが列方向に配列される。
　図１２は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の動作の一例を示すタイミングチャートである。垂直同期信号ＸＶＳの周期の開始タイミングＴ０から、その後のタイミングＴ１までの読出し期間において、行走査回路２１２は、水平同期信号ＸＨＳの一定の長さのハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴおよび制御信号ＦＤＧを供給する。また、読出し期間に亘って行走査回路２１２は、ハイレベルのリセット信号ＲＳＴを供給する。さらに、行走査回路２１２は、ハイレベルの選択信号ＳＥＬ０乃至ＳＥＬＮを、水平同期信号ＸＨＳに同期して順に供給する。これにより、Ｎ行が順に読み出される。
　読出し期間終了時のタイミングＴ１から、その後のタイミングＴ２までのＴｏＦ期間において行走査回路２１２は、ハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴを供給する。また、行走査回路２１２は、所定のタイミングでリセット信号ＲＳＴをローレベルにする。さらに、行走査回路２１２は、ハイレベルの転送信号ＴＲＧを全行に供給する。これにより全行が同時に駆動される。このように全行を同時に駆動する方式は、グローバルシャッター方式と呼ばれる。
　ＴｏＦ期間終了時のタイミングＴ２から、その後のタイミングＴ３までのブランキング期間において、行走査回路２１２は、ハイレベルの制御信号ＦＤＧＰＧＴおよびリセット信号ＲＳＴを供給する。
　図１３は、本技術の第１の実施の形態におけるＴｏＦ期間内の固体撮像装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。ＴｏＦ期間開始時のタイミングＴ１から、その後のタイミングＴ１１までのリセット期間において、行走査回路２１２はハイレベルのリセット信号ＲＳＴを供給する。
　リセット期間終了時のタイミングＴ１１から、その後のタイミングＴ２までの積算期間において、ドライバ２１１は、クロック信号ＣＬＫｐに同期して駆動信号を供給する。以下、クロック信号ＣＬＫｐの周期内において、そのクロック信号ＣＬＫｐの立上り（すなわち、照射光の発光開始）の位相を０度とする。０度から１８０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、検出回路２６０は、０度乃至１８０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。ここで、ハイレベルは、ミドルレベルより高く、ミドルレベルはローレベルより高い電位である。例えば、タイミングＴ１１からタイミングＴ１２までの期間が、０度から１８０度までの期間に該当する。
　また、１８０度から３６０度までの期間においてドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルにする。これにより、検出回路２７０は、１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３までの期間が、１８０度から３６０度までの期間に該当する。
　また、９０度から２７０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、検出回路２５０は、９０度乃至２７０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１４からタイミングＴ１５までの期間が、９０度から２７０度までの期間に該当する。
　また、２７０度から９０度までの期間において、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをローレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、検出回路２４０は、２７０度乃至９０度の期間内の受光量を示す画素信号を検出することができる。例えば、タイミングＴ１５からタイミングＴ１６までの期間が、２７０度から９０度までの期間に該当する。
　図１４は、本技術の第１の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これらの電位の供給により、互いに向きの異なる複数の電界が同時に生じる。この場合には、Ｃ領域２８３から、他の３領域への電界と、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＢ領域２８２への電界とが生じる。
　そして、複数の電界により、それらの電界の向きと逆方向に、マイナスの電荷（電子）が転送される。すなわち、Ｂ領域２８２から他の３領域へ電荷が転送され、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＣ領域２８３へ電荷が転送される。この結果、転送元の３領域内の検出端子２８５、２８７および２９１から、転送先のＣ領域２８３内の検出端子２８９へ電荷が転送される。
　また、Ｂ領域２８２とＣ領域２８３との間の電位差が最も大きいため、それらの間で転送される電荷量が最も多くなる。図１４の矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。
　ここで、測距精度ＳＥは、次の式により表される。
　　ＳＥ＝（Ａｐｉｘ×ＲＥ×ＦＦ）１／２×Ｃｍｏｄ
上式において、Ａｐｉｘは、画素面積であり、単位は、例えば、平方マイクロメートル（μｍ２）である。ＲＥは、量子効率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。ＦＦは開口率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。Ｃｍｏｄは、転送効率であり、単位は、例えば、パーセント（％）である。
　仮に、Ａ領域２８１およびＢ領域２８２のみ（すなわち、２タップ）とすると、ドライバは、一度に１つの方向にしか電界を生じさせることができない。これに対して、フォトダイオード２８０では４タップを設けたため、ドライバ２１１は、複数の向きの電界を生じさせることができる。それらの電界の交差した位置の検出端子２８９に他の３つの検出端子からの電荷が集まるため、２つの検出端子間で電荷を転送させる２タップの場合よりも転送効率Ｃｍｏｄが高くなる。したがって、上式より、測距精度ＳＥを向上させることができる。
　また、仮に、転送元の３つの検出端子（２８５、２８７および２９１）の全てにローレベルを供給すると、それらの間で電荷が転送されず、十分な転送効率Ｃｍｏｄが得られないおそれがある。しかし、ドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを供給し、残りにローレベルを供給するため、その電位差により、転送元の検出端子間でも電荷が転送されて転送効率Ｃｍｏｄを十分に高くすることができる。
　図１５は、本技術の第１の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２およびＣ領域２８３からＤ領域２８４へ電荷が転送される。
　図１６は、本技術の第１の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ａ領域２８１、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４からＢ領域２８２へ電荷が転送される。
　図１７は、本技術の第１の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤをローレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ｂ領域２８２、Ｃ領域２８３およびＤ領域２８４からＡ領域２８１へ電荷が転送される。
　ここで、０度乃至１８０度の期間内の画素信号（受光量）をｑ１とし、１８０度から３６０度までの受光量をｑ２とする。また、９０度から２７０度までの受光量をｑ３とし、２７０度から９０度までの受光量をｑ４とする。クロック信号ＣＬＫｐの周波数（発光周波数）は非常に高く、受光量ｑ１乃至ｑ４は微量で直接、検出することは困難である。このため、一定の積算期間に亘って、固体撮像装置２００は、単位ユニット２３０ごとに受光量ｑ１乃至ｑ４を積算して受光量Ｑ１乃至Ｑ４とし、測距部１３０に供給する。
　測距部１３０は、受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、次の式により単位ユニット２３０ごとに距離ｄを演算する。画素アレイ部２２０の総画素数をＭ×Ｎ個とすると（ＭおよびＮは整数）、単位ユニット２３０内の画素数は４つであるため、単位ユニット２３０の個数は、（Ｍ×Ｎ）／４個であり、（Ｍ×Ｎ）／４個の距離ｄが演算される。
　　ｄ＝（ｃ／４πｆ）×ｔａｎ－１｛（Ｑ３－Ｑ４）／（Ｑ１－Ｑ２）｝
上式において、ｃは、光速であり、単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。ｆは、照射光の発光周波数であり、単位は例えば、ヘルツ（Ｈｚ）である。ｔａｎ－１は、正接関数の逆関数である。
　［固体撮像装置の動作例］
　図１８は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、距離を測定するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。
　固体撮像装置２００は、ＴｏＦ期間内のリセット期間において、画素のそれぞれをリセットする（ステップＳ９０１）。そして、固体撮像装置２００は、０度乃至１８０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＣを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０２）。次に固体撮像装置２００は、１８０度乃至３６０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＤを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０３）。
　続いて固体撮像装置２００は、９０度乃至２７０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＢを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０４）。次に固体撮像装置２００は、２７０度乃至９０度の期間内に、ハイレベルの駆動信号ＧＤＡを供給して、その期間内の受光量を検出する（ステップ９０５）。
　固体撮像装置２００は、積算期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ９０６）。積算期間が終了していない場合に（ステップＳ９０６：Ｎｏ）、固体撮像装置２００は、ステップＳ９０２以降を繰り返し実行する。
　積算期間が終了した場合に（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）、固体撮像装置２００は、読出し期間内においてＮ行を順に読み出す（ステップＳ９０７）。ステップＳ９０７の後に固体撮像装置２００は、ステップＳ９０１以降を繰り返し実行する。
　このように、本技術の第１の実施の形態では、ドライバ２１１が、複数の電界によりフォトダイオード２８０上の３つの検出端子から１つの検出端子に電荷を転送させるため、２つの検出端子間で電荷を転送させる場合よりも転送元の検出端子数が増加する。転送元の検出端子が１つから３つに増加したため、検出端子間の電荷の転送効率を高くすることができる。これにより、測距精度を向上させることができる。
　［変形例］
　上述の第１の実施の形態では、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１と電極２８６、２８８、２９０および２９２との形状を円形としていたが、これらの形状は円形に限定されない。例えば、矩形であってもよい。この第１の実施の形態の変形例のフォトダイオード２８０は、検出端子および電極の形状が矩形である点において第１の実施の形態と異なる。
　図１９は、本技術の第１の実施の形態の変形例におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第１の実施の形態の変形例のフォトダイオード２８０は、検出端子２８５、２８７、２８９および２９１と電極２８６、２８８、２９０および２９２との形状が矩形である点において第１の実施の形態と異なる。フォトダイオード２８０の形状を矩形とし、その面積を一定とすると、電極および検出端子の形状を矩形とすることにより、円形とした場合と比較してフォトダイオード２８０の面積に対する電極および検出端子の面積の割合を大きくすることができる。なお、電極および検出端子のそれぞれの形状は、円形や矩形の他、線状であってもよい。
　このように、本技術の第１の実施の形態の変形例では、電極および検出端子を矩形としたため、フォトダイオード２８０の面積に対する電極および検出端子の面積の割合を大きくすることができる。
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、フォトダイオード２８０内に４タップを設けていたが、フォトダイオード２８０内のタップ数が多いほど、フォトダイオード２８０当たりの電極数および検出端子数が増大して微細化が困難となる。この第２の実施の形態のフォトダイオード２８０は、タップ数を削減した点において第１の実施の形態と異なる。
　図２０は、本技術の第２の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第２の実施の形態のフォトダイオード２８０は、Ｄ領域２８４が設けられない点において第１の実施の形態と異なる。すなわち、第２の実施の形態のフォトダイオード２８０のタップ数は３つである。また、単位ユニット２３０内には、検出回路２６０および２７０が設けられない。
　ドライバ２１１は、０度乃至１８０度の期間内に駆動信号ＧＤＡをハイレベルに、残りの駆動信号をローレベルにする。また、ドライバ２１１は、１８０度乃至３６０度の期間内に駆動信号ＧＤＢをハイレベルに、残りの駆動信号をローレベルにする。
　検出回路２４０は、０度乃至１８０度の期間の受光量ｑ１を検出する。また、検出回路２５０は、１８０度乃至３６０度の期間の受光量ｑ２を検出する。固体撮像装置２００は、受光量ｑ１およびｑ２のそれぞれを積算し、受光量Ｑ１およびＱ２として測距部１３０に供給する。
　そして、測距部１３０は、受光量Ｑ１およびＱ２に基づいて、次の式により、単位ユニット２３０ごとに距離ｄを演算する。
　　ｄｔ＝Ｔｐ×｛Ｑ２／（Ｑ１＋Ｑ２）｝
　　ｄ＝ｃ×ｄｔ／２
上式において、Ｔｐは、照射光の発光周期（すなわち、クロック信号ＣＬＫｐの周期）である。
　このように、本技術の第２の実施の形態では、フォトダイオード２８０のタップ数を３つとしたため、タップ数が４つの場合と比較して、フォトダイオード２８０当たりの電極数および検出端子数を削減することができる。
　＜３．第３の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、フォトダイオード２８０内に４タップを設けていたが、タップ数を５つ以上にすれば、電極の個数が増大するため、より多くの端子から電荷を集めて転送効率をさらに高くすることができる。この第３の実施の形態のフォトダイオード２８０は、タップ数を増大した点において第１の実施の形態と異なる。
　図２１は、本技術の第３の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の平面図の一例である。この第３の実施の形態のフォトダイオード２８０は、Ｅ領域２９４をさらに設けた点において第１の実施の形態と異なる。Ｅ領域２９４には、検出端子２９５および電極２９６が配置される。電極２９６には、駆動信号ＧＤＥが入力される。
　ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡ、ＧＤＢ、ＧＤＣおよびＧＤＤの電位については、第１の実施の形態と同様に制御する。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＥを例えば、積算期間内においてミドルレベルに制御する。
　このように、本技術の第２の実施の形態では、フォトダイオード２８０のタップ数を５つとしたため、タップ数が４つの場合と比較して転送元の電極数が多くなる。これにより、転送効率を高くすることができる。
　＜４．第４の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、受光面にフォトダイオード２８０を二次元格子状に配列していたが、微細化の進展に伴って、隣接する２つのフォトダイオード２８０の一方から他方に光が漏れる可能性が高くなる。この第４の実施の形態の固体撮像装置２００は、フォトダイオード間の光の漏出を防止する点において第１の実施の形態と異なる。
　図２２は、本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の受光面側から見た平面図の一例である。この第４の実施の形態のフォトダイオード２８０は、その周囲に遮光部２９８が設けられた点において第１の実施の形態と異なる。遮光部２９８は、隣接するフォトダイオード２８０からの光を遮光するものである。例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの酸化膜や、インプラント注入により不純物を注入して形成された層が遮光部２９８として用いられる。この遮光部２９８により、隣接する単位ユニット間が分離される。酸化膜を用いて分離する構造としては、例えば、ＥＤＩ(Expand photo Diode Isolation)やＣＩＯＮ（Concealed Isolation with Oxide burynig Nick）が挙げられる。また、不純物を注入して分離する構造としては、例えば、ＦＬＡＴが挙げられる。
　図２３は、本技術の第４の実施の形態におけるフォトダイオード２８０の断面図の一例である。フォトダイオード２８０の周囲において、下側、すなわち受光面側には、遮光部２９８が設けられる。また、配線面側にはＰウェル層２９７が設けられる。
　このように、本技術の第４の実施の形態によれば、フォトダイオード２８０の周囲に遮光部２９８を設けたため、フォトダイオード間の光の漏出を防止して単位ユニット間を分離することができる。
　＜５．第５の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、ハイレベル、ミドルレベルおよびローレベルの駆動信号を検出端子に供給していた。しかし、ミドルレベルも供給する構成では、ハイレベルおよびローレベルのみを供給する場合と比較して、ドライバ２１１の構成が複雑になり、回路規模が増大するおそれがある。この第５の実施の形態のドライバ２１１は、ハイレベルおよびローレベルのみを供給する点において第１の実施の形態と異なる。
　図２４は、本技術の第５の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＣ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。Ａ領域２８１、Ｂ領域２８２およびＤ領域２８４のそれぞれとＣ領域２８３との電位差は同じであるため、同図に例示するように、それぞれの領域からの転送量は同等となる。
　図２５は、本技術の第５の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＤ領域２８４へ電荷が転送される。
　図２６は、本技術の第５の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＢ領域２８２へ電荷が転送される。
　図２７は、本技術の第５の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにし、残りの駆動信号をローレベルにする。これによりＡ領域２８１へ電荷が転送される。
　このように、本技術の第５の実施の形態では、ドライバ２１１がハイレベルおよびローレベルを検出端子のそれぞれに供給するため、ミドルレベルも供給する場合と比較して、ドライバ２１１の回路規模を削減することができる。
　＜６．第６の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、転送先の検出端子にハイレベルを供給し、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを、残りにローレベルを供給していた。しかし、転送先の検出端子に電荷を転送することができるのであれば、供給するレベルの組合せは、この組み合わせに限定されない。消費電力を低減する観点から、例えば、転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残りにミドルレベルを供給することもできる。この第６の実施の形態のドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残りにミドルレベルを供給する点において第１の実施の形態と異なる。
　図２８は、本技術の第６の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ｃ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。同図に例示するように、Ａ領域２８１およびＤ領域２８４からＢ領域２８２およびＣ領域２８３へ電荷が転送され、Ｂ領域２８２からＣ領域２８３へも電荷が転送される。
　図２９は、本技術の第６の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ｄ領域２８４へ電荷が転送される。
　図３０は、本技術の第６の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＤおよびＧＤＡをローレベルにする。これにより、Ｂ領域２８２へ電荷が転送される。
　図３１は、本技術の第６の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣおよびＧＤＢをローレベルにし、駆動信号ＧＤＤをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ａ領域２８１へ電荷が転送される。
　このように、本技術の第６の実施の形態では、ドライバ２１１が転送元の３つの検出端子のうち２つにローレベルを、残り１つにミドルレベルを供給するため、検出端子２つにミドルレベルを供給する場合と比較して消費電力を低減することができる。
　＜７．第７の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、ドライバ２１１は、転送先の検出端子にハイレベルを供給し、転送元の３つの検出端子のうち２つにミドルレベルを、残りにローレベルを供給していた。しかし、転送先の検出端子に電荷を転送することができるのであれば、供給するレベルの組合せは、この組み合わせに限定されない。消費電力を低減する観点から、例えば、転送元の３つの検出端子のそれぞれに異なる電位を供給することもできる。この第７の実施の形態のドライバ２１１は、転送元の３つの検出端子のそれぞれに異なる電位を供給する点において第１の実施の形態と異なる。
　図３２は、本技術の第７の実施の形態における０度乃至１８０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＢをミドルレベルにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをローレベルＬＬにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルＬＨにする。ここで、ローレベルＬＨは、ローレベルＬＬよりも高く、ミドルレベルよりも低い電位である。これにより、Ｃ領域２８３へ電荷が転送される。同図における矢印は、電荷の転送方向を示し、矢印の太さは、電荷の転送量を示す。
　第７の実施の形態では、１つの検出端子にミドルレベルを供給するため、２つの検出端子にミドルレベルを供給する第１の実施の形態と比較して消費電力を低減することができる。
　図３３は、本技術の第７の実施の形態における１８０度乃至３６０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルＬＬにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルＬＨにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをハイレベルにし、駆動信号ＧＤＡをミドルレベルにする。これにより、Ｄ領域２８４へ電荷が転送される。
　図３４は、本技術の第７の実施の形態における９０度乃至２７０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＢをハイレベルにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをローレベルＬＨにし、駆動信号ＧＤＡをローレベルＬＬにする。これにより、Ｂ領域２８２へ電荷が転送される。
　図３５は、本技術の第７の実施の形態における２７０度乃至９０度の期間内の受光量を検出する際のフォトダイオード２８０の状態の一例を示す図である。ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＣをローレベルＬＨにし、駆動信号ＧＤＢをローレベルＬＬにする。また、ドライバ２１１は、駆動信号ＧＤＤをミドルレベルにし、駆動信号ＧＤＡをハイレベルにする。これにより、Ａ領域２８１へ電荷が転送される。
　このように、本技術の第７の実施の形態では、ドライバ２１１が３つの検出端子のうち２つにローレベルＬＨおよびＬＬを、残りにミドルレベルを供給するため、検出端子２つにミドルレベルを供給する場合と比較して消費電力を低減することができる。
　　＜８．移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図３６は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３６に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　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１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図３７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図３７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３７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　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。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、車外情報検出ユニット１２０３０に適用され得る。具体的には、図１の電子装置１００を、車外情報検出ユニット１２０３０に適用することができる。車外情報検出ユニット１２０３０に本開示に係る技術を適用することにより、転送効率を高くして測距精度を向上させることが可能になる。
　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
　また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
　前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と
を具備する固体撮像装置。
（２）前記複数の電極の個数は４つであり、
　前記複数の検出端子の個数は４つであり、
　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、
　前記複数の電極は二次元格子状に配列される
前記（１）記載の固体撮像装置。
（３）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（４）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（５）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
前記（２）記載の固体撮像装置。
（６）前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（７）前記複数の電極の個数は３つであり、
　前記複数の検出端子の個数は３つであり、
　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含む
前記（１）記載の固体撮像装置。
（８）前記複数の電極の個数は５つであり、
　前記複数の検出端子の個数は５つであり、
　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含む
前記（１）記載の固体撮像装置。
（９）前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備える前記（１）から（８）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１０）前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形である
前記（１）から（９）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１１）前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形である
前記（１）から（９）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１２）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
　前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、
　前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部と
を具備する電子装置。
（１３）複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子における前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子へ電荷を転送させる駆動手順と、
　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の量に応じた信号を検出する検出手順と
を具備する固体撮像装置の制御方法。
　１００　電子装置
　１１０　発光部
　１２０　同期制御部
　１３０　測距部
　２００　固体撮像装置
　２１１　ドライバ
　２１２　行走査回路
　２１３　タイミング制御部
　２１４　カラム信号処理部
　２２０　画素アレイ部
　２３０　単位ユニット
　２４０、２５０、２６０、２７０　検出回路
　２４３、２５３、２６３、２７３　リセットトランジスタ
　２４４、２５４、２６４、２７４　転送トランジスタ
　２４５、２５５　浮遊拡散層
　２４６、２５６　ゲイン制御トランジスタ
　２４７、２５７　容量
　２４８、２５８、２６８、２７８　増幅トランジスタ
　２４９、２５９、２６９、２７９　選択トランジスタ
　２５１　インバータ
　２５２　電源制御トランジスタ
　２８０　フォトダイオード
　２８５、２８７、２８９、２９１、２９５　検出端子
　２８５－１、２８７－１　Ｎ＋層
　２８５－２、２８７－２　Ｎ－層
　２８６、２８８、２９０、２９２、２９６　電極
　２８６－１、２８８－１　Ｐ＋層
　２８６－２、２８８－２　Ｐ－層
　２９３　基板
　２９４　Ｅ領域
　２９７　Ｐウェル層
　２９８　遮光部
　３０１、３０２、３０３、３０４　トランジスタ配置領域
　１２０３０　車外情報検出ユニット

Claims (13)

  1. 　複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
    　前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
    　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と
    を具備する固体撮像装置。
  2. 　前記複数の電極の個数は４つであり、
    　前記複数の検出端子の個数は４つであり、
    　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された４つの検出回路を含み、
    　前記複数の電極は二次元格子状に配列される
    請求項１記載の固体撮像装置。
  3. 　前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
    請求項２記載の固体撮像装置。
  4. 　前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子のそれぞれに隣接する電極に前記所定電位より低い低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
    請求項２記載の固体撮像装置。
  5. 　前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、前記転送元に該当しない検出端子のうち前記転送元までの距離が同一の２つの検出端子の一方に隣接する電極に前記所定電位より低い第１の低電位を供給し、前記２つの検出端子の他方に隣接する電極に前記第２の低電位より低い第２の低電位を供給し、残りの電極に前記所定電位を供給する
    請求項２記載の固体撮像装置。
  6. 　前記ドライバは、前記複数の電極のうち前記転送元の検出端子に隣接する電極に所定電位より高い高電位を供給し、残りの電極に前記所定電位より低い低電位を供給する
    請求項２記載の固体撮像装置。
  7. 　前記複数の電極の個数は３つであり、
    　前記複数の検出端子の個数は３つであり、
    　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された３つの検出回路を含む
    請求項１記載の固体撮像装置。
  8. 　前記複数の電極の個数は５つであり、
    　前記複数の検出端子の個数は５つであり、
    　前記検出部は、互いに異なる前記検出端子に接続された５つの検出回路を含む
    請求項１記載の固体撮像装置。
  9. 　前記光電変換素子に隣接する素子から前記光電変換素子への光を遮光する遮光部をさらに備える請求項１記載の固体撮像装置。
  10. 　前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は円形である
    請求項１記載の固体撮像装置。
  11. 　前記複数の電極と前記複数の検出端子とのそれぞれの形状は矩形である
    請求項１記載の固体撮像装置。
  12. 　複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子と、
    　前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させるドライバと、
    　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出部と、
    　前記信号に基づいて所定の物体までの距離を測定する測距部と
    を具備する電子装置。
  13. 　複数の電極と複数の検出端子とが設けられた光電変換素子における前記複数の電極のそれぞれへの電位の供給により互いに向きの異なる複数の電界を同時に前記光電変換素子に生じさせて前記複数の検出端子のうち転送先に該当しない検出端子の全てから前記転送先の検出端子に電荷を転送させる駆動手順と、
    　前記転送先の検出端子に転送された前記電荷の総量に応じた信号を検出する検出手順と
    を具備する固体撮像装置の制御方法。
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