WO2025037565A1 - 測距装置、および測距方法 - Google Patents

Abstract

［課題］本開示では、位相差に基づき生成する測距値の測定精度の低下を抑制可能な測距装置、および測距方法を提供する。 ［解決手段］上記の課題を解決するために、本開示によれば、第１駆動周波数により、信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、第２駆動周波数により、信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を読み出す読み出し期間より、第１照射光から第２照射光に切り替える切り替え期間を短く設定する制御部と、第１信号、及び第２信号を読み出す読み出し部と、第１信号に基づき、第１位相差として生成し、第２信号に基づき、反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、測距値を生成する信号処理部と、を備える測距装置が提供される。

Description

測距装置、および測距方法

　本開示は、測距装置、および測距方法に関する。

　測距モジュールにおける測距方法としては、例えば間接ＴｏＦ方式（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）が一般に知られている。この間接ＴｏＦ方式では、物体に向かってパターン光が照射されてから反射光として受光されるまでの時間を位相差として生成し、この位相差に基づき測距値を生成する。

特開２０２２－１１１６６３号公報

　ところが、間接ＴｏＦ方式の距離の測定では、ＡＣ変調光を繰り返して照射する。さらに、２つの電荷蓄積部に振り分ける変調周波数を複数設定して動作させる。この変調周波数は、４種類の位相（０、９０、１８０、２７０度）を有し、４回のデータ読み出しが必要となってしまう。さらに、複数のＡＣ変調光を用いて、測定精度をより上げる測定が実施される場合がある。この場合、複数のＡＣ変調光に対して、変調周波数は、４種類の位相（０、９０、１８０、２７０度）を有し、一般に８回のデータ読み出しが必要となってしまう。このため、測距対象が移動体である場合に、測定期間が長くなり測定精度が低下してしまう恐れがある。

　そこで、本開示では、位相差に基づき生成する測距値の測定精度の低下を抑制可能な測距装置、および測距方法を提供する。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短く制御する制御部と、
　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する信号処理部と、
　を備える、測距装置が提供される。

　前記測距センサは、前記第１電荷蓄積部を有する複数の画素群と、前記第２電荷蓄積部を有する複数の画素群と、を混載してもよい。

　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態とし、
　前記第１照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを導通状態としてもよい。

　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせ、前記第１照射光を照射する期間において前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせてもよい。

　前記第１光電変換部を有する第１画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第１画素と隣接し、前記第１光電変換部を有する第２画素は、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成してもよい。

　前記第２光電変換部を有する第３画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第３画素と隣接し、前記第２光電変換部を有する第４画素は、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成してもよい。

　前記第１光電変換部を有する第５画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成してもよい。

　前記第２光電変換部を有する第６画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成してもよい。

　前記第５画素と前記第６画素とは、隣接してもよい。

　前記第１光電変換部と、前記第２光電変換部と、は同一の光電変換部であってもよい。

　第７画素は、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第１電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第１電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第２電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第２電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積してもよい。

　前記第７画素においては、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とであり、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とであってもよい。

　前記第７画素に隣接する第８画素は、前記第７画素と同等の構成であって、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とであり、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とであってもよい。

　前記第１変調周波数は、前記第２変調周波数よりも低周であってもよい。

　前記信号処理部は、前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成してもよい。

　前記第１変調周波数と前記第２変調周波数とは、同一の周期であってもよい。

　前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第１成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第２成分と、を用いた第１信頼度と、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第３成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第４成分と、を用いた第２信頼度と、を生成し、
　前記第１信頼度と前記第２信頼度との差が所定値以内である場合に、
　前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成してもよい。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　第１変調周波数の第１照射光を照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数と同期し、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、第１の電荷蓄積部に光電変換部で生成された信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相の異なる９０度のパルス駆動信号に従い、第２の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相の異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、第３の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相の異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、第４の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積する第１０画素を有する測距センサと、
　前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第１和信号と、
　前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第２和信号と、
　前記第１和信号と前記第２和信号とに基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１変調周波数よりも低周波に対応する第１位相差として生成成して、測距値を生成する信号処理部と、
　を備える測距装置が提供される。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　第１変調周波数の第１照射光と、前記第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光と、前記第１変調周波数の第３照射光と、を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
　前記第１照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号を読み出し、前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を読み出し、前記第３照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第３信号を読み出す読み出し部と、
　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第３信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第３位相差として生成して、前記第１位相差と、前記第３位相差との平均値と、前記第２位相差とを用いて測距値を生成する信号処理部と、
　を備える測距装置が提供される。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を物体に順に照射し、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサを用いた測距方法であって、
　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短くし、
　前記第１信号に基づき、前記物体からの反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する、測距方法が提供される。

本技術を適用した測距装置の概略構成例を示している図。 受光素子の構成例を示すブロック図。 測距センサの画素の機能別な配置例を示す図。 変調周波数Ｆｍｏｄ１の４隣接画素と、変調周波数Ｆｍｏｄ２の４隣接画素との配置例を模式的に示す図。 画素の詳細な回路構成例を示している図。 照射光の発光と画素の駆動を説明する図。 信号処理部の構成例を示すブロック図。 各位相における画素の第１タップの露光期間を、位相差が分かり易いように並べて示した図。 信頼度は、位相によらず一定であることを示す模式的な説明図。 本実施形態に係る駆動例を示すタイムチャート。 補間処理部の用いる画素と、画素との組み合わせ例を示す図。 第１距離値と、第２距離値を用いた補間処理部における距離値の演算方法を模式的に示す図。 物体の反射率と信頼度の関係を示す図。 ２種の測定光を用いた場合の信頼度を示す図。 比較例１の駆動状態を模式的に示す図。 比較例１の物体とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図。 比較例２の駆動状態を模式的に示す図。 比較例２の物体とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図。 本実施形態に係る物体とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図。 ３つの駆動モードを示す図。 図２０と異なる３つの駆動モードを示す図。 補間処理例を示す図。 画素群に対する補間処理例を示す図 画素群に対する補間処理例を示す図。 本実施形態に係る制御例を示すフローチャート。 第１実施形態の変形例１に係る駆動例を示すタイムチャート。 第２実施形態に係る測距センサの構成例を示す図。 第２実施形態に係る駆動例を示すタイムチャート。 第３実施形態に係る駆動例を示すタイムチャート。 第４実施形態に係る測距装置の駆動例を示すタイムチャート。 画素を４ＴＡＰで構成した例を示す図。 図３１の配置例における補間処理例を示す図。 ３つの駆動モードを示す図。 図３３と異なる３つの駆動モードを示す図。 図３３と更に異なる３つの駆動モードを示す図。 図３３と更に異なる３つの駆動モードを示す図。

　以下、図面を参照して、測距装置、および測距方法の実施形態について説明する。以下では、測距装置、および測距方法の主要な構成部分を中心に説明するが測距装置、および測距方法には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

（第１実施形態）
＜測距装置の構成例＞
　図１は、本技術を適用した測距装置の概略構成例を示している図である。図１の測距装置１は、一度の読み出しで、複数のＡＣ変調光に対する全位相データの読み出しが可能なシステムである。

　この測距装置１は、制御装置１１、受光装置１２、および、照明装置１３を備える。受光装置１２は、受光素子３１およびレンズ３２を備える。照明装置１３は、ＬＤ２１および発光部２２を備える。

　制御装置１１は、測距装置１全体の動作を制御する装置である。制御装置１１は、受光装置１２に対して、動作モードを指定して測定リクエストを供給する。

　また、制御装置１１は、測定リクエストに応じて受光装置１２が受光した結果に基づいて生成した測定データを、受光装置１２から取得する。制御装置１１は、測距装置１の構成の一部ではなく、測距装置１の外部に、例えば、測距装置１が組み込まれるホスト装置の制御部として設けられてもよい。

　ここで、制御装置１１が受光装置１２に対して指定可能な動作モードには、間接ＴｏＦ方式による物体までの距離を測定する測距モードと、２次元の輝度画像を生成する２Ｄ画像撮影モードとがある。間接ＴｏＦ方式の測距は、照射光が発光されたタイミングから、反射光が受光されるタイミングまでの飛行時間を位相差として検出し、物体までの距離を算出する測距である。２Ｄ画像撮影モードは、通常のイメージセンサのように、受光量に応じた２次元の輝度画像を出力するモードである。また、本実施形態に係る測距装置１は、複数の測距モードを有する。なお、測距モードの詳細は後述する。

　受光装置１２の受光素子３１は、制御装置１１から測定リクエストが供給されると、制御部５１（後述の図２参照）の制御下で、発光パルスをＬＤ２１へ供給し、発光部２２から照射光を発光させる。そして、受光素子３１は、物体４１及び物体４２等の被写体からの反射光を、レンズ３２を介して受光する。レンズ３２は、被写体から反射されてきた反射光を入射光として受光素子３１の受光面に結像させる。なお、レンズ３２の構成は任意であり、例えば、複数のレンズ群によりレンズ３２を構成することも可能である。

　発光パルスは、発光部２２の発光動作、および、受光素子３１の受光動作の基準となるタイミング信号であり、例えば、オン（Ｈｉｇｈ）とオフ（Ｌｏｗ）が繰り返されるパルス信号である。例えば、本実施形態に係る変調周波数Ｆｍｏｄ１のパルス信号を第１期間で生成した後に、変調周波数Ｆｍｏｄ２のパルス信号を第２期間で生成する。変調周波数Ｆｍｏｄ１は、低周波側の周波数で、例えば２０ＭＨｚである。一方で、変調周波数Ｆｍｏｄ２は、高周波側の周波数で、例えば１００ＭＨｚである。Ｆｍｏｄ１側の測距精度は、例えば３６０度が７．５ｍに対応する。一方で、Ｆｍｏｄ２側の測距精度は、例えば３６０度が１．５ｍに対応する。つまり、一つの距離画像（デプス画像）を生成する際に、変調周波数Ｆｍｏｄ１のパルス信号を用いた測距（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）と、調周波数Ｆｍｏｄ２のパルス信号を用いた測距（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）と、が実行される。なお、本実施形態に係る変調周波数Ｆｍｏｄ１が第１変調周波数に対応し、変調周波数Ｆｍｏｄ２が第２変調周波数に対応する。

　受光素子３１は、動作モードが測距モードの場合には、反射光の受光結果に基づいて、被写体までの距離情報を格納したデプス画像を生成し、測定データとして、制御装置１１へ出力する。一方、動作モードが２Ｄ画像撮影モードの場合には、受光装置１２は、反射光の受光結果に基づいて、被写体の輝度画像を生成し、測定データとして、制御装置１１へ出力する。受光素子３１の具体的構成については、図２以降で詳述する。

　照明装置１３のＬＤ２１は、例えば、発光部２２を駆動するレーザドライバであり、受光素子３１からの発光パルスに基づいて発光部２２を駆動し、発光部２２から照射光としてＡＣ変調光を出力させる。発光部２２は、例えば、ＶＣＳＥＬ　ＬＥＤ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ＬＡＳＥＲ　ＬＥＤ）などで構成され、ＬＤ２１の駆動により照射光を発光する。照射光には、例えば、波長が約８５０ｎｍから９４０ｎｍの範囲の赤外光（ＩＲ光）が用いられる。

＜受光素子の構成例＞
　図２は、図１の受光素子３１の構成例を示すブロック図である。

　受光素子３１は、制御部５１、測距センサ５２、パルス生成回路５３、タップ駆動部５４、垂直駆動部５５、カラム処理部５６、水平駆動部５７、信号処理部５８、および、出力部５９を含んで構成される。

　制御部５１は、受光素子３１全体の動作を制御する。例えば、制御部５１は、制御装置１１から供給される動作モードおよび測定リクエストを、不図示の入力部を介して取得する。また、制御部５１は、動作モードに応じて、所定の変調周波数Ｆｍｏｄの発光パルスの生成をパルス生成回路５３へ指示する。制御部５１は、動作モードに応じた動作を行うための制御信号を、タップ駆動部５４、垂直駆動部５５、カラム処理部５６、水平駆動部５７等へ供給する。すなわち、制御部５１は、測距センサ５２での電荷蓄積時間、及び、蓄積電荷の読み出し期間、パルス生成回路５３を用いた照射光の照射時間、照射光の変調周波数を切り替える切り替え期間などを設定し、制御する。さらに、制御部５１は、動作モードに応じて信号処理部５８が行う所定の信号処理、例えば、複数の位相差に基づく距離値を生成させ、デプス画像（距離画像）を生成させる生成処理や、輝度画像の生成処理などを、信号処理部５８へ指示する。

＜画素の機能別配置例＞
　測距センサ５２には、複数の画素６１が行列状に２次元配置されている。本実施形態に係る画素６１の構成は同等であるが、タップ駆動部５４を介した駆動信号の相違により、画素の機能を異ならせることが可能となる。

　図３は、測距センサ５２の画素の機能別な配置例を示す図である。図３に示すように、２行毎に画素６１の処理する受光周波数が異なる。例えば上から２行の画素６１は、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨｚの計測光の処理を実施する。すなわち、上から２行の画素６１は、ハイレベルとロウレベルの照度を有する２０ＭＨｚの計測光を受光し、処理を実行する。

　更に、次の２行の画素６１は、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨｚの計測光の処理を実施する。すなわち、次の２行の画素６１は、ハイレベルとロウレベルの照度を有する１００ＭＨｚの計測光を受光し、処理を実行する。

　また、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨｚの計測光の処理を実施する画素群は、例えば上下、左右に隣接する４画素が測距値を演算する際の組み合わせ例となる。図３内の「０」、「１８０」が位相０、１８０度に対応する計測画素に対応し、「９０」、「２７０」が位相９０、２７０度に対応する計測画素に対応する。

　同様に、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝１００ＭＨｚの計測光の処理を実施する画素群は、例えば上下、左右に隣接する４画素が測距値を演算する際の組み合わせとなる。図３内の「０」、「１８０」が位相０、１８０度に対応する計測画素に対応し、「９０」、「２７０」が位相９０、２７０度に対応する計測画素に対応する。なお、これらの配置例は一例であり、これに限定されない。すなわち、変調周波数Ｆｍｏｄ１を処理する画素６１と、変調周波数Ｆｍｏｄ２を処理する画素６１と、を入れ替えることも可能である。同様に、位相０、１８０度に対応する計測画素と、位相９０、２７０度に対応する計測画素と、を入れ替えることも可能である。或いは、変調周波数Ｆｍｏｄ１を処理する画素６１と、変調周波数Ｆｍｏｄ２を処理する画素６１と、を市松模様状に配置することも可能である。

　図４は、変調周波数Ｆｍｏｄ１の４隣接画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、変調周波数Ｆｍｏｄ２の４隣接画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの配置例を模式的に示す図である。図４に示すように画素６１は、２つの転送トランジスタ７２Ａ、Ｂを介して、電荷を蓄積する２つのタップ（電荷蓄積部）７３Ａ、Ｂに蓄積電荷を振り分ける。なお、本実施形態に係る画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが有するタップ（電荷蓄積部）７３Ａ、Ｂが第１電荷蓄積部に対応する。また、本実施形態に係る画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄが有するタップ（電荷蓄積部）７３Ａ、Ｂが第２電荷蓄積部に対応する。

　図４では、４隣接画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、変調周波数Ｆｍｏｄ１の照射光の照射タイミングを基準に、位相を０°、９０°、１８０°、および、２７０°だけずらした受光タイミングでタップ７３Ａにより反射光を受光し、電荷を蓄積する。より具体的には、画素６１Ａは、照射光の照射タイミングに対して位相を０°にして受光し、画素６１Ｂは、照射光の照射タイミングに対して位相を９０°にして受光し、画素６１Ｃは、照射光の照射タイミングに対して位相を１８０°にして受光し、画素６１Ｄは、照射光の照射タイミングに対して位相を２７０°にして受光する、というように、位相を変えて反射光を受光し、電荷を蓄積する。

　なお、０°、９０°、１８０°、または、２７０°の位相とは、特に言及しない限り、画素６１のタップ７３Ａにおける位相を表す。タップ７３Ｂは、第１タップとは反転した位相となるので、第１タップが０°、９０°、１８０°、または、２７０°の位相のとき、第２タップは、それぞれ、１８０°、２７０°、０°、または、９０°の位相となっている。また、タップ７３Ａを、第１タップと称し、タップ７３Ｂを、第２タップとも称する場合がある。

　同様に、４隣接画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、変調周波数Ｆｍｏｄ２の照射光の照射タイミングを基準に、位相を０°、９０°、１８０°、および、２７０°だけずらした受光タイミングでタップ７３Ａ（第１タップ）により反射光を受光する。より具体的には、画素６１ａは、照射光の照射タイミングに対して位相を０°にして受光し、画素６１ｂは、位相を９０°にして受光し、画素６１ｃは、位相を１８０°にして受光し、画素６１ｄは、位相を２７０°にして受光する、というように、位相を変えて反射光を受光する。このように、測距センサ５２に２次元配置された各４隣接画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び各４隣接画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、画素６１の位置毎に照射光の照射タイミングに対して位相を変更することにより、位相のことなる受光信号を同時に生成可能である。このように、測距センサ５２内の各４隣接画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び各４隣接画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄが有するタップ７３Ａ、Ｂに信号電荷を蓄積することができるため、一度の読み出しで遠距離測距に必要な変調周波数Ｆｍｏｄ１での位相情報と、高精度測距に必要となる変調周波数Ｆｍｏｄ２での位相情報を一連の読み出しシーケンスでまとめて読み出すことができる。なお、本実施形態では、各４隣接画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、での測定後に、各４隣接画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄでの測定をし、データを一度に読み出すシーケンス処理を実行するが、これに限定されない。

　再び図２を参照すると、測距センサ５２には、画素行ごとに画素駆動線６３が水平方向に沿って配線され、画素列ごとに２本の垂直信号線６４Ａおよび６４Ｂが垂直方向に沿って配線されている。画素駆動線６３は、各画素６１から検出信号ＶＳＬを読み出す際の駆動を行うための駆動信号を伝送する。図２では、画素駆動線６３について１本の配線として示しているが、１本に限られるものではない。画素駆動線６３の一端は、垂直駆動部５５の各画素行に対応した出力端に接続されている。垂直信号線６４Ａは、第１タップの検出信号ＶＳＬＡをカラム処理部５６へ伝送する信号線であり、垂直信号線６４Ｂは、第２タップの検出信号ＶＳＬＢをカラム処理部５６へ伝送する信号線である。

　パルス生成回路５３は、制御部５１の制御にしたがい、所定の変調周波数Ｆｍｏｄの発光パルスを生成し、照明装置１３のＬＤ２１へ出力する。上述のように、発光パルスの変調周波数Ｆｍｏｄ１は、２０ＭＨｚに設定され、変調周波数Ｆｍｏｄ２は１００ＭＨｚに設定される。なお、この変調周波数は一例であり、この数値に限定されないものである。

　また、パルス生成回路５３は、変調周波数Ｆｍｏｄの発光パルスに対応した駆動信号ＧＤＡおよびＧＤＢを生成し、タップ駆動部５４へ供給する。駆動信号ＧＤＡは、各画素６１の光電変換部で生成された電荷を第１タップへ転送するための駆動信号であり、駆動信号ＧＤＢは、各画素６１の光電変換部で生成された電荷を第２タップへ転送するための駆動信号である。本実施形態では、例えば駆動信号ＧＤＡと駆動信号ＧＤＢは、一方に対して他方の位相が反転した信号となっている。

　タップ駆動部５４は、パルス生成回路５３から供給される、２つの駆動信号ＧＤＡおよびＧＤＢを分配することで画素６１単位の駆動信号ＧＤＡ’と駆動信号ＧＤＢ’を生成して、測距センサ５２の各画素６１に供給する。タップ駆動部５４は、測距センサ５２の画素列単位に駆動信号ＧＤＡ’と駆動信号ＧＤＢ’を供給することで、各画素６１の２つのタップへの電荷振り分けを制御する。すなわち、駆動信号ＧＤＡ’と駆動信号ＧＤＢ’は、変調周波数Ｆｍｏｄ１のときの、周波数２０ＭＨｚの［０ｄｅｇ］、［１８０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせ、或いは、周波数２０ＭＨｚの［９０ｄｅｇ］、［２７０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせである。すなわち、［０ｄｅｇ］、［１８０ｄｅｇ］の位相を有する組み合わせパルス信号は、画素６１Ａ、Ｄ（図４参照）に供給され、［９０ｄｅｇ］、［２７０ｄｅｇ］の位相を有する組み合わせパルス信号は、画素６１Ｂ、Ｃ（図４参照）に供給される。

　同様に、駆動信号ＧＤＡ’と駆動信号ＧＤＢ’は、変調周波数Ｆｍｏｄ２のときの、周波数１００ＭＨｚの［０ｄｅｇ］、［１８０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせ、或いは、周波数１００ＭＨｚの［９０ｄｅｇ］、［２７０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせである。すなわち、［０ｄｅｇ］、［１８０ｄｅｇ］の位相を有する組み合わせパルス信号は、画素６１ａ、ｄ（図４参照）に供給され、［９０ｄｅｇ］、［２７０ｄｅｇ］の位相を有する組み合わせパルス信号は、画素６１ｂ、ｃ（図４参照）に供給される。

　垂直駆動部５５は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素行ごとに水平方向に沿って配線された画素駆動線６３を介して、測距センサ５２の各画素６１を、全画素同時あるいは行単位等で駆動する画素駆動部である。垂直駆動部５５によって選択走査された画素行の各画素６１から出力される検出信号ＶＳＬＡおよびＶＳＬＢは、画素信号として、垂直信号線６４Ａまたは６４Ｂを通ってカラム処理部５６に供給される。

　カラム処理部５６は、測距センサ５２の画素列毎に、選択行の各画素６１から垂直信号線６４Ａまたは６４Ｂを介して入力される画素信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の画素信号を一時的に保持する。例えば、カラム処理部５６は、信号処理として、画素信号のＡＤ（アナログデジタル）変換処理などを実行する。なお、本実施形態に係るカラム処理部５６が読み出し部に対応する。

　水平駆動部５７は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部５６の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部５７による選択走査により、カラム処理部５６で信号処理された画素信号が順番に信号処理部５８に出力される。

　信号処理部５８は、所定の演算処理機能を有し、カラム処理部５６から出力される画素信号に対して、所定の演算処理を必要に応じて行って、出力部５９を介して、制御装置１１（図１参照）へ出力する。

　例えば、信号処理部５８は、動作モードが測距モードの場合には、カラム処理部５６から供給される各画素６１のタップ毎の画素データ（検出信号ＶＳＬＡおよびＶＳＬＢ）に基づいて、被写体までの距離情報を算出し、各画素の画素値として距離情報を格納したデプス画像を生成する処理を行う。

　例えば、信号処理部５８は、動作モードが２Ｄ画像撮影モードの場合には、カラム処理部５６から供給される各画素６１のタップ毎の画素データに基づいて、被写体の輝度画像を生成する処理を行う。なお、信号処理部５８の詳細は、後述する。

　出力部５９は、例えば、ＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の所定の通信インタフェース等で構成され、信号処理部５８の演算処理結果であるデプス画像や輝度画像を、測定データとして、制御装置１１へ出力する。

　以上のように構成される受光素子３１は、制御装置１１から指定された動作モードで受光動作を行う。動作モードとして測距モードが指定された場合には、受光素子３１は、発光パルスの変調周波数Ｆｍｏｄを、低速駆動Ｆｍｏｄ１と高速駆動Ｆｍｏｄ２の少なくとも２種類の変調周波数に切り替えて受光動作を行い、デプス画像を生成して出力する。また、動作モードとして２Ｄ画像撮影モードが指定された場合には、受光素子３１は、被写体の輝度画像を生成して出力する。２Ｄ画像撮影モードでは、測距モードと同様に所定の変調周波数Ｆｍｏｄで照射光を発光させてもよいし、発光させなくてもよい。照射光を発光させない場合には、発光パルスの照明装置１３への出力が停止される。本実施の形態では、低速駆動の第２の変調周波数Ｆｍｏｄ２で照射光を発光させて、受光することとして説明する。なお、２Ｄ画像撮影モードで照射光を発光させる場合の変調周波数Ｆｍｏｄは、測距モードで動作させる場合のいずれかの変調周波数Ｆｍｏｄと同じである必要はない。

＜画素回路の構成例＞
　図５は、画素６１の詳細な回路構成例を示している図である。図５の画素６１は、光電変換部として光電変換素子（フォトダイオード）７１を備える。また、画素６１は、転送トランジスタ７２、ＦＤ（浮遊拡散領域）７３、ＦＤゲートトランジスタ７４、増幅トランジスタ７５、リセットトランジスタ７６、及び、選択トランジスタ７７を、２つのタップに対応して２個ずつ有する。すなわち、画素６１は、転送トランジスタ７２Ａおよび７２Ｂ、ＦＤ７３Ａおよび７３Ｂ、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂ、増幅トランジスタ７５Ａおよび７５Ｂ、リセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂ、並びに、選択トランジスタ７７Ａおよび７７Ｂを有し、符号にＡが付された素子が第１タップ側の素子であり、符号にＢが付された素子が第２タップ側の素子である。また、ＦＤ７３Ａおよび７３Ｂが、光電変換素子７１で生成された電荷を蓄積する２つのタップに相当する。画素６１は、さらに、電荷排出トランジスタ７８も有している。画素６１に含まれる各トランジスタは、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴで構成される。上述のように、本実施形態に係るＦＤ（浮遊拡散領域）７３Ａ，Ｂが電荷蓄積部に対応する。

　光電変換素子７１は、受光した反射光の光量に応じた電荷を生成して蓄積する。なお、本実施形態に係る光電変換素子７１が光電変換部に対応する。

　転送トランジスタ７２Ａは、ゲート電極に供給される駆動信号ＧＤＡ’がアクティブ状態（Ｈｉｇｈ）になるとこれに応答して導通状態になることで、光電変換素子７１に蓄積されている電荷をＦＤ７３Ａに転送する。転送トランジスタ７２Ｂは、ゲート電極に供給される駆動信号ＧＤＢ’がアクティブ状態（Ｈｉｇｈ）になるとこれに応答して導通状態になることで、光電変換素子７１に蓄積されている電荷をＦＤ７３Ｂに転送する。

　ＦＤ７３Ａは、光電変換素子７１から転送されてきた電荷を一時的に蓄積し保持する第１タップの電荷蓄積部である。ＦＤ７３Ｂは、光電変換素子７１から転送されてきた電荷を一時的に蓄積し保持する第２タップの電荷蓄積部である。

　ＦＤゲートトランジスタ７４Ａは、ゲート電極に供給されるＦＤ駆動信号ＦＤＧがアクティブ状態になるとこれに応答して導通状態になることで、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａとリセットトランジスタ７６Ａとの間の付加容量を、ＦＤ７３Ａに接続させる。ＦＤゲートトランジスタ７４Ｂは、ゲート電極に供給されるＦＤ駆動信号ＦＤＧがアクティブ状態になるとこれに応答して導通状態になることで、ＦＤゲートトランジスタ７４Ｂとリセットトランジスタ７６Ｂとの間の付加容量を、ＦＤ７３Ｂに接続させる。入射光の光量に応じてＦＤゲートトランジスタ７４のオンオフを動的に制御することで、蓄積容量を変更することができる。図３では、簡略化のため、ＦＤ駆動信号線８１が１本で、ＦＤ駆動信号ＦＤＧをＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂで共有する構成とされているが、実際にはＦＤ駆動信号線８１は、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂそれぞれに対して個別に設けられており、それぞれが排他的に動作されるようにオンまたはオフが制御される。

　増幅トランジスタ７５Ａは、ソース電極が選択トランジスタ７７Ａを介して垂直信号線６４Ａと接続されることにより不図示の定電流源と接続し、ソースフォロワ回路を構成する。増幅トランジスタ７５Ｂは、ソース電極が選択トランジスタ７７Ｂを介して垂直信号線６４Ｂと接続されることにより不図示の定電流源と接続し、ソースフォロワ回路を構成する。

　リセットトランジスタ７６Ａは、ゲート電極に供給されるリセット駆動信号ＲＳＴがアクティブ状態になるとこれに応答して導通状態になることで、ＦＤ７３Ａの電位をリセットする。リセットトランジスタ７６Ｂは、ゲート電極に供給されるリセット駆動信号ＲＳＴがアクティブ状態になるとこれに応答して導通状態になることで、ＦＤ７３Ｂの電位をリセットする。なお、リセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂがアクティブ状態とされるとき、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂも同時にアクティブ状態とされる。図３では、簡略化のため、リセット駆動信号線８２が１本で、リセット駆動信号ＲＳＴをリセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂで共有する構成とされているが、実際にはリセット駆動信号線８２は、リセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂそれぞれに対して個別に設けられており、それぞれが排他的に動作されるようにオンまたはオフが制御される。リセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂのドレインには、所定のドレイン電圧ＲＳＴＤＲＡＩＮが供給されている。

　選択トランジスタ７７Ａは、増幅トランジスタ７５Ａと垂直信号線６４Ａとの間に接続されており、ゲート電極に供給される選択信号ＳＥＬがアクティブ状態になると導通し、増幅トランジスタ７５Ａより出力される検出信号ＶＳＬＡを、垂直信号線６４Ａに出力する。選択トランジスタ７７Ｂは、増幅トランジスタ７５Ｂと垂直信号線６４Ｂとの間に接続されており、ゲート電極に供給される選択信号ＳＥＬがアクティブ状態になると導通し、増幅トランジスタ７５Ｂより出力される検出信号ＶＳＬＢを、垂直信号線６４Ｂに出力する。図５では、簡略化のため、選択信号線８３が１本で、選択信号ＳＥＬを選択トランジスタ７７Ａおよび７７Ｂで共有する構成とされているが、実際には選択信号線８３は、選択トランジスタ７７Ａおよび７７Ｂそれぞれに対して個別に設けられており、それぞれが排他的に動作されるようにオンまたはオフが制御される。

　電荷排出トランジスタ７８は、排出駆動信号線８４を介してゲート電極に供給される排出駆動信号ＯＦＧがアクティブ状態になるとこれに応答して導通状態になることで、光電変換素子７１に蓄積された電荷を排出する。

＜画素動作と画素信号の説明＞
　図６は、照射光の発光と画素の駆動を説明する図である。図５を参照しつつ、図６に基づき、画素６１Ａの動作例について説明する。ここでは、駆動信号ＧＤＡ’と駆動信号ＧＤＢ’は、［０ｄｅｇ］、［１８０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせの例である。

　横軸は時間であり、上から照射光、反射光、位相０度の駆動信号ＧＤＡ’、位相１８０度の駆動信号ＧＤＢ’である。照射光は、ハイレベルが高光度、ロウレベルが低光度の発光パルスの変調周波数Ｆｍｏｄ（１／２Ｔ）を示す。反射光は、照射光から時間ΔＴ遅れて物体４１から戻ってきた戻り光を示す。

　駆動信号ＧＤＡ’は、転送トランジスタ７２Ａに供給されるゲート信号であり、駆動信号ＧＤＢ’は、転送トランジスタ７２Ｂに供給されるゲート信号である。

　まず、受光が行われる前に画素６１の電荷をリセットするリセット動作が画素６１Ａで実行される。すなわち、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂ、リセットトランジスタ７６Ａおよび７６Ｂがオンにされて、ＦＤ７３Ａおよび７３Ｂの蓄積電荷が排出され、電荷排出トランジスタ７８がオンにされて、光電変換素子７１の蓄積電荷が排出される。

　蓄積電荷の排出後、変調周波数Ｆｍｏｄ１で受光が開始される。具体的には、発光部２２から、図６に示されるように、照射時間Ｔで照射のオン／オフを繰り返すように変調された照射光が出力され、被写体までの距離に応じた遅延時間ΔＴだけ遅れて、光電変換素子７１において反射光が受光される。照射光の１周期（＝２Ｔ）は、１／Ｆｍｏｄ１となる。また、駆動信号ＧＤＡ’は、転送トランジスタ７２Ａのオン／オフを制御し、駆動信号ＧＤＢ’は、転送トランジスタ７２Ｂのオン／オフを制御する。駆動信号ＧＤＡ’は、例えば、照射光と同一位相の信号であり、駆動信号ＧＤＢ’は、駆動信号ＧＤＡ’を反転した位相となっている。

　従って、図６において、光電変換素子７１が反射光を受光することにより発生する電荷は、駆動信号ＧＤＡ’に従って転送トランジスタ７２Ａがオンとなっている間ではＦＤ７３Ａに転送され、駆動信号ＧＤＢ’に従って転送トランジスタ７２Ｂがオンとなっている間ではＦＤ７３Ｂに転送される。これにより、照射時間Ｔの照射光の照射が周期的に行われる所定の期間において、転送トランジスタ７２Ａを介して転送された電荷はＦＤ７３Ａに順次蓄積され、転送トランジスタ７２Ｂを介して転送された電荷はＦＤ７３Ｂに順次蓄積される。ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂがオンのときは、付加容量にも蓄積される。

　以上のように、画素６１は、光電変換素子７１が受光した反射光により発生する電荷を、遅延時間ΔＴに応じて第１タップ（ＦＤ７３Ａ）と第２タップ（ＦＤ７３Ｂ）に振り分けて、第１タップの検出信号ＶＳＬＡと、第２タップの検出信号ＶＳＬＢのそれぞれを出力する。なお、ＦＤゲートトランジスタ７４Ａおよび７４Ｂがオンのときは、付加容量にも蓄積される。

　画素６１Ｂは、［９０ｄｅｇ］、［２７０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせであり、［９０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’に対して位相がＴ／２遅れ、［２７０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’に対して位相がＴ＋Ｔ／２遅れる。同様に、画素６１Ｃは、［２７０ｄｅｇ］、［９０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせであり、［２７０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’に対して位相がＴ＋Ｔ／２遅れ、［９０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’に対して位相がＴ／２遅れる。同様に、画素６１Ｄは、［１８０ｄｅｇ］、［０ｄｅｇ］の位相を有するパルス信号の組み合わせであり、［１８０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’に対して位相がＴ遅れ、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’は、［０ｄｅｇ］の駆動信号ＧＤＡ’と同相である。後の動作は、画素６１Ａと同様であるので、詳細な動作例の説明は省略する。同様に、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、照射光の１周期（＝２Ｔ’）は、１／Ｆｍｏｄ２となる点で、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと相違する。それぞれの動作説明は画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同様であるので、省略する。

　ただし、測距センサ５２では、個々の画素６１が有する光電変換素子７１や転送トランジスタ７２等の画素トランジスタの各素子の特性のズレ（感度差）によって、画素６１ごとに異なる影響が検出信号ＶＳＬＡおよび検出信号ＶＳＬＢに与えられる場合がある。そのため、間接ＴｏＦ方式の測距装置１では、同一の画素６１で位相を変えて反射光を受光した検出信号ＶＳＬＡおよび検出信号ＶＳＬＢを取得することにより、各画素６１のタップ間の感度差を除去し、ＳＮ比を向上させる手法が採用される。

＜信号処理部の構成と演算処理＞
　ここで、図７乃至図１２を参照しつつ、信号処理部５８の構成例と、演算処理例を説明する。図７は、信号処理部５８の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、信号処理部５８は、距離生成部５８０と、信頼度生成部５８２と、補間処理部５８４と、判定部５８６とを、有する。

＜デプス値演算と信頼度＞
　距離生成部５８０は、デプス値を算出する方式として、例えば、４Ｐｈａｓｅによる検出方式（４Ｐｈａｓｅ方式）と、２Ｐｈａｓｅによる検出方式（２Ｐｈａｓｅ方式）と、を用いることが可能である。

　図８は、０°、９０°、１８０°、および、２７０°の各位相における画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの第１タップの露光期間を、位相差が分かり易いように並べて示した図である。上から照射光、反射光、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの第１タップの露光期間ＧＤＡ＿０、ＧＤＡ＿９０、ＧＤＡ＿１８０、ＧＤＡ＿２７０を示す。

　図８に示されるように、第１タップにおいて、照射光と同一の位相（位相０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＡを検出信号Ａ０、照射光と９０度ずらした位相（位相９０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＡを検出信号Ａ９０、照射光と１８０度ずらした位相（位相１８０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＡを検出信号Ａ１８０、照射光と２７０度ずらした位相（位相２７０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＡを検出信号Ａ２７０、と称する。

　また、図示は省略するが、第２タップにおいて、照射光と同一の位相（位相０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＢを検出信号Ｂ０、照射光と９０度ずらした位相（位相９０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＢを検出信号Ｂ９０、照射光と１８０度ずらした位相（位相１８０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＢを検出信号Ｂ１８０、照射光と２７０度ずらした位相（位相２７０°）で受光して得られる検出信号ＶＳＬＢを検出信号Ｂ２７０、と称する。

　距離生成部５８０は、４Ｐｈａｓｅによる検出方式（４Ｐｈａｓｅ方式）では、（１）～（３）式にしたがった距離情報の演算処理を実行する。すなわち、距離生成部５８０は、間接ＴｏＦ方式において、デプス値ｄは、次式（１）の演算を実行する。
ｄ＝（ｃ×ΔＴ）／２＝（ｃ×η）／４πｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　式（１）のｃは光速であり、ΔＴは遅延時間であり、ｆは光の変調周波数Ｆｍｏｄを表す。また、式（１）のηは、反射光の位相差［ｒａｄ］を表し、次式（２）で表される。
η＝Ａｒｃｔａｎ（Ｑ／Ｉ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）ηは、０≦φ＜２πの範囲である。

　４Ｐｈａｓｅ方式では、式（２）のＩ、Ｑが、位相を０°、９０°、１８０°、２７０°に設定して得られた検出信号Ａ０乃至Ａ２７０および検出信号Ｂ０乃至Ｂ２７０を用いて、次式（３）で計算される。Ｉ、Ｑは、照射光の輝度変化をｓｉｎ波と仮定し、ｓｉｎ波の位相を極座標から直交座標系（ＩＱ平面）に変換した信号である。

　Ｉ＝ｃ０－ｃ１８０＝（Ａ０－Ｂ０）－（Ａ１８０－Ｂ１８０）
　Ｑ＝ｃ９０－ｃ２７０＝（Ａ９０－Ｂ９０）－（Ａ２７０－Ｂ２７０）　　　　（３）

　信頼度生成部５８２は、信頼度Ｃｆを、２Ｐｈａｓｅ方式および４Ｐｈａｓｅ方式のいずれにおいても、次式（４）で演算する。

　図９は、信頼度Ｃｆ（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ）は、位相によらず一定であることを示す模式的な説明図である。図９（ａ）は、上から照射光、ｃ０、ｃ１８０、ｃ９０、ｃ２７０を示す図である。図９（ｂ）は、上から照射光、ｃ０、ｃ１８０、ｃ９０、ｃ２７０を示し、更に外光（Ａｍｂｉｅｎｔ光）Ｌａ１００、ＬＡ１０２を示す図である。図９（ｃ）は、上から照射光、ｃ０、ｃ１８０、ｃ９０、ｃ２７０、信頼度ｃｎｆを示し、更に外光（Ａｍｂｉｅｎｔ光）Ｌａ１００、ＬＡ１０２の絶対値Ｌａ１０４、ＬＡ１０６を示す図である。

　図９に示すように、４Ｐｈａｓｅ方式では、例えば、式（３）の“Ａ０－Ａ１８０”や“Ａ９０－Ａ２７０”のように、同じ画素での逆位相の検出信号の差分を取ることで、各画素に存在するタップ間の特性ばらつき、すなわち、タップ間の感度差、及び外光差を除去することができる。これにより、図９（ｃ）の信頼度Ｃｆに示すように、位相によらず、一定値となる。
Ｃｆ＝Ｓｑｒｔ（Ｉ×Ｉ＋Ｑ×Ｑ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４）

　このように、信頼度Ｃｆのレベル（Ｌｅｖｅｌ）は、画素６１の積算（Ｉｎｔｅｇ）時間×光源のデューティ（Ｄｕｔｙ）×被写体反射率となる。式（４）から分かるように、信頼度Ｃｆは、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで受光した反射光の大きさ、即ち輝度情報（輝度値）に相当する。

　一方、距離生成部５８０は、２Ｐｈａｓｅ方式では、（１）、（２）、及び（５）式にしたがった距離情報の演算処理を実行する。２Ｐｈａｓｅ方式では、位相０°と位相９０°の２つの位相の検出信号を用いて、式（２）のＩ、Ｑが計算できる。すなわち、２Ｐｈａｓｅ方式における式（２）のＩ、Ｑは、次式（５）となる。この値を（１）、（２）式に代入し、距離情報を演算する。
　Ｉ＝ｃ０－ｃ１８０＝（Ａ０－Ｂ０）
　Ｑ＝ｃ９０－ｃ２７０＝（Ａ９０－Ｂ９０）　　　　　　　　　　　　　　　　（５）

　２Ｐｈａｓｅ方式では、各画素に存在するタップ間の特性ばらつきは除去することができないが、２つの位相の検出信号のみで物体までのデプス値ｄを求めることができるので、４Ｐｈａｓｅ方式の２倍の解像度で測距を行うことができる。タップ間の特性ばらつきは、例えば、ゲインやオフセット等の補正パラメータで調整することができる。

　図１０は、本実施形態に係る駆動例を示すタイムチャートである。上から、光源の発光光量、駆動状態、ＧＤＡ１信号、ＧＤＢ１信号、ＯＦＧ１信号、ＧＤＡ２信号、ＧＤＢ２信号、及びＯＦＧ２信号を示す。横軸は時間を示す。光源の発光光量、ＧＤＡ１信号、ＧＤＢ１信号、ＯＦＧ１信号、ＧＤＡ２信号、ＧＤＢ２信号、及びＯＦＧ２信号は、それぞれハイレベル信号とロウレベル信号を示す。なお、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれは、上述のようにＧＤＡ１信号、ＧＤＢ１信号の位相が異なり、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれは、上述のようにＧＤＡ２信号、ＧＤＢ２信号の位相が異なるが、図９では、説明を簡単にするために、一組の信号で代表して図示している。

　図４、及び５を参照しつつ、図１０に示すように、時刻Ｔ０で、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺの発光が開始され、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ１）となる。すなわち、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける電荷排出トランジスタ７８のゲートにロウレベルのＯＦＧ１信号が印加される。これにより、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける光電変換素子７１は、光電変換を開始する。

　このとき、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの転送トランジスタ７２Ａのゲートと、７２Ｂのゲートとには、位相が変転した信号、ＧＤＡ１信号、及びＧＤＢ１信号が２０ＭＨＺでそれぞれ供給される。これにより、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄでは、光電変換素子７１の電位に応じた電荷が、２０ＭＨＺで第１タップであるＦＤ７３Ａと、第２タップであるＦＤ７３Ｂとに振り分けられる。

　一方で、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける電荷排出トランジスタ７８のゲートにハイレベルのＯＦＧ２信号が印加されている。これにより、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける光電変換素子７１のカソードには、電位ＶＤＤが印加され、初期状態を維持する。同様に、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの転送トランジスタ７２Ａのゲートと、７２Ｂのゲートとにはロウレベル信号が供給され、非接続状態が維持される。

　時刻Ｔ１になると、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおける電荷排出トランジスタ７８のゲートにハイレベルのＯＦＧ１信号が印加され、光電変換素子７１のカソードには、電位ＶＤＤが印加され、初期状態となり、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ１）が終了する。また、時刻Ｔ１よりＴ／２時間前に、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの転送トランジスタ７２Ａのゲートと、７２Ｂのゲートとにはロウレベル信号が供給され、非接続状態となる。これらの状態は、時刻Ｔ４まで維持される。

　時刻Ｔ２になると、発光部２２のブランク期間が終了し、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺの発光が開始され、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ２）となる。すなわち、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける電荷排出トランジスタ７８のゲートにロウレベルのＯＦＧ２信号が印加される。これにより、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける光電変換素子７１は、光電変換を開始する。

　このとき、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの転送トランジスタ７２Ａのゲートと、７２Ｂのゲートとには、位相が反転した信号、ＧＤＡ２信号、及びＧＤＢ３信号が１００ＭＨＺでそれぞれ供給される。これにより、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄでは、光電変換素子７１の電位に応じた電荷が、１００ＭＨＺで第１タップであるＦＤ７３Ａと、第２タップであるＦＤ７３Ｂとに振り分けられる。

　時刻Ｔ３になると、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける電荷排出トランジスタ７８のゲートにハイレベルのＯＦＧ２信号が印加され、光電変換素子７１のカソードには、電位ＶＤＤが印加され、初期状態となり、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ２）が終了する。時刻Ｔ３よりＴ／２時間前に、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの転送トランジスタ７２Ａのゲートと、７２Ｂのゲートとにはロウレベル信号が供給され、非接続となる。これらの状態は、時刻Ｔ４まで維持される。

　また、時刻Ｔ３になると、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとのトランジスタ７７Ａ、７７Ｂにハイレベル信号が順次、或いは同時に供給され、蓄積電荷が読み出される。このように、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの蓄積電荷が時刻Ｔ３からｔ５のデータ読み出し期間に読み出される。なお、時刻Ｔ０からＴ１の期間と、時刻Ｔ２からＴ３の期間は、例えば０．１～１ｍｓの期間に設定される。また、時刻Ｔ１からｔ２の期間は、例えば０．１ｍｓの期間に設定され、時刻Ｔ３からＴ４のデータ読み出し期間は、例えば５ｍｓの期間に設定される。これらから分かるように、時刻Ｔ３からＴ４のデータ読み出し期間が、距離情報を生成する際の処理時間の多くの割合、例えば、８０％くらいの割合を占めることになる。また、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺのデータは距離位相のノイズに対して、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺのデータよりも相対的にロバストなため、先に低周波のデータを取得した後に、高周波のデータを取得することで、安定したＤｕａｌ　Ｆｒｅｑ動作が可能になる。また、物体４１からの反射光を受光したいタイミングのみ、各画素６１は信号電荷の振り分け動作を行い、それ以外の期間については電荷排出トランジスタ７８を導通状態にすることで、太陽光や他の測距センサからの外乱光により発生する信号電荷を排出することで、外乱光起因の測距精度の劣化を最小限にとどめることができる。

＜組み合わせとデプス値演算＞
　図１１は、補間処理部５８４の用いる画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの組み合わせ例を示す図である。図１１（ａ）は、図３と同様に、測距センサ５２の画素の機能別な配置例を示す図であり、図１１（ｂ）は、補間処理部５８４の補間演算での、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの組み合わせ例を示す図である。本実施形態では、補間処理部５８４の補間演算では、例えば隣接する画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの組み合わせを用いる。

　ここで、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの組み合わせをＧｒｍ、ｎで示す。つまり、ｎが行を示し、ｍが列を示す。図１１（ｂ）では、ｎが偶数を示す場合が、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応し、ｎが奇数を示す場合が、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応する。

　画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから読み出された信号は、デジタル信号（Ａ０、Ａ９０、Ａ１８０、Ａ２７０）、（Ｂ０、Ｂ９０、Ｂ１８０、Ｂ２７０）に変換される。距離生成部５８０は、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に、（１）式にしたがい、第１距離値（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）ψｍ、ｎ（ｎは偶数）を演算する。そして、信頼度生成部５８２は、（４）式にしたがい、信頼度Ｃｆｍ、ｎ（ｎは偶数）を演算する。

　一方で、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄから読み出された信号は、デジタル信号（Ａ０、Ａ９０、Ａ１８０、Ａ２７０）、（Ｂ０、Ｂ９０、Ｂ１８０、Ｂ２７０）に変換される。距離生成部５８０は、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄ毎に、（１）式にしたがい、第２距離値距離（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）Φｍ、ｎ（ｎは奇数）を演算する。そして、（信頼度生成部５８２は、（４）式にしたがい、信頼度Ｃｆｍ、ｎ（ｎは奇数）を演算する。補間処理部５８４は、図１１（ｂ）に示すように、上下の距離値を用いて、例えば補間演算を実施する。

　図１２は、第１距離値（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）と、第２距離値（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）を用いた補間処理部５８４における距離値の演算方法を模式的に示す図である。横軸は測距距離値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）であり、縦軸は第１距離値（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）と、第２距離値（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）を示す。

　例えば、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは偶数）の距離値を演算する場合、ψｍ、ｎ（ｎは偶数）、Φｍ、ｎ－１、Φｍ、ｎ＋１の値が用いられる。ψｍ、ｎ（ｎは偶数）で第２距離値が何周期であるかを定める。図１１では、繰り返し周期が２周期であり、第２距離値を（Φｍ、ｎ－１＋Φｍ、ｎ＋１）／２で演算する。

　上述のように、第１距離値（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）は、３６０度（１周期）が７．５ｍに対応し、第２距離値（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）の測距精度は、例えば３６０度（１周期）が１．５ｍに対応する。つまり、図１１では、繰り返し周期が２周期目であり、１．５ｍ＋（Φｍ、ｎ－１＋Φｍ、ｎ＋１）／２が、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは偶数）の距離値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）となる。　

　また、例えば、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは奇数）の距離値を演算する場合、Φｍ、ｎ（ｎは奇数）、ψｍ、ｎ－１、ψｍ、ｎ＋１の値が用いられる。（ψｍ、ｎ－１＋ψｍ、ｎ＋１）／２で第２距離値が何周期であるかを定める。図１１では、２周期目であり、第２距離値をΦｍ、ｎ（ｎは奇数）で定める。つまり、図１１では、繰り返し周期が２周期目であり、１．５ｍ＋Φｍ、ｎ（ｎは奇数）が、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは奇数）の距離値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）となる。このように、信号処理部５８は、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの信号に基づき演算した第１位相差η１（１式参照）に応じた画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの信号に基づき演算した第２位相差η２（１式参照）の繰り返し周期と、第２位相差η２とに基づき、測距値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を生成する。このような処理をデエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理と称する場合がある。

＜補間演算の条件＞
　ここで、図１３、１４を用いて、判定部５８６の判定処理例を説明する。判定部５８６は、補間処理部５８４の補間演算を実施するか否かを判定する。図１３は、物体４１の反射率と信頼度Ｃｆの関係を示す図である。横軸は距離値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を示し、縦軸は信頼度Ｃｆを示す。上述したように、信頼度Ｃｆのレベル（Ｌｅｖｅｌ）は、画素６１の積算（Ｉｎｔｅｇ）時間×光源のデューティ（Ｄｕｔｙ）×被写体反射率÷距離値の二乗となる。すなわち、高反射率の物体４１からの信頼度Ｃｆ１００は、距離値の二乗に反比例し、低反射率の物体４１からの信頼度Ｃｆ１０２よりも高い値を示す。

　図１４は、１００ＭＨＺ、２０ＭＨＺの２種の測定光を用いた場合の信頼度Ｃｆを示す図である。横軸は距離値（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を示し、縦軸は信頼度Ｃｆの値を示す信号（Ｓｉｇｎａｌ）を示す。図１４に示すように、信頼度Ｃｆは、測定光の周波数には、依存しないものである。

　そこで、本実施形態に係る判定部５８６では、図１１で示した補間演算を実施する場合に、信頼度Ｃｆの値を参考にして、補間演算を実施するか否かを判定する。判定部５８６は、例えば、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは奇数）の距離値を演算する場合、Ｃｆｍ、ｎと、Ｃｆｍ、ｎ＋１の値の差の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、ψｍ、ｎ＋１の値を補間に用い、Ｃｆｍ、ｎと、Ｃｆｍ、ｎ－１の値の差の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、ψｍ、ｎ－１の値を補間に用いると判定する。一方で、判定部５８６は、閾値ｔｈ１以上であれば、補間に用いなと判定する。つまり判定部５８６が、ψｍ、ｎ＋１、及びψｍ、ｎ－１の値を補間に用いないと判定する場合には、補間処理部５８４は第２距離値（Ｆｉｎｅ　Ｄｅｐｔｈ）のみを出力する。このように、補間処理部５８４は、隣接する４画素に基づき算出される信頼度Ｃｆの値が所定値いないであれば、同一物体からの反射光と判断する。そして、補間処理部５８４は補間演算を実施する。

　同様に、判定部５８６は、例えば、Ｇｒｍ、ｎ（ｎは偶数）の距離値を演算する場合、Ｃｆｍ、ｎと、Ｃｆｍ、ｎ＋１の値の差の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、Φｍ、ｎ＋１の値を補間に用い、Ｃｆｍ、ｎと、Ｃｆｍ、ｎ－１の値の差の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、Φｍ、ｎ－１の値を補間に用いると判定する。一方で、判定部５８６は、閾値ｔｈ１以上であれば、補間に用いないと判定する。つまり、判定部５８６が、Φｍ、ｎ＋１、及びΦｍ、ｎ－１の値を補間に用ないと判定する場合には、補間処理部５８４は第１距離値（Ｃｏａｒｓｅ　Ｄｅｐｔｈ）のみを出力する。

＜比較例１＞
　図１５は、比較例１の駆動状態を模式的に示す図である。受けから光源の発光状態、画素６１の駆動状態をしめす。横軸は時間である。比較例１のような一般的な間接ＴｏＦ方式では、一つの画素６１において、時分割でデータが蓄積され、読み出される。つまり、変調周波数Ｆｍｏｄ１を用いて４位相に対応する４フレームｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３で（０度、９０度、１８０度、２７０度）、及び（１８０度、２７０度、０度、９０度）のデータ蓄積と、読み出しが順に行われる。

　同様に、変調周波数Ｆｍｏｄ２を用いて４位相に対応する４フレームｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７で（０度、９０度、１８０度、２７０度）、及び（１８０度、２７０度、０度、９０度）のデータ蓄積と、読み出しが順に行われる。このように、複数の変調周波数Ｆｍｏｄ１、数Ｆｍｏｄ２で測距を行う場合には、１枚のデプス画像を出力するために、少なくとも８フレームの発光および読み出しを行う必要がある。読み出し時間は、データ蓄積時間の例えば５倍程度の時間を要する。

　図１６は、比較例１の物体４１とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図である。物体４１は、移動体であり、読み出し時間は、データ蓄積時間の例えば５倍程度の時間を要するので、８フレームｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７で、デプス値が変わってしまう。

＜比較例２＞
　図１７は、比較例２の駆動状態を模式的に示す図である。受けから光源の発光状態、画素６１の駆動状態をしめす。横軸は時間である。比較例２は、本実施形態と同様に、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有するが、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄを有さない例である。すなわち、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにより、変調周波数Ｆｍｏｄ１を用いて４位相に対応する１フレームｔ０の蓄積と読み出しが行われた後に、更に、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにより、変調周波数Ｆｍｏｄ２を用いて４位相に対応する１フレームｔ１の蓄積と読み出しが行われる。

　図１８は、比較例２の物体４１とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図である。物体４１は、移動体であり、読み出し時間は、データ蓄積時間の例えば５倍程度の時間を要するので、２フレームｔ０、ｔ１で、デプス値が変わってしまう。

＜本実施形態＞
　図１９は、本実施形態に係る物体４１とデプス値（測距値）の関係を模式的に示す図である。本実施形態に係る測距センサ５２は、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとを独立して機能する画素６１として構成している。これにより、それぞれ同時に蓄積電荷を蓄積することが可能である。このため、図１０で示したように、時刻Ｔ１～Ｔ２のブランク期間では、データの読み出しを行なわずとも距離情報の生成が可能となる。これにより、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電荷の蓄積を開始する時点Ｔ０と、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの電荷の蓄積を終了する時点Ｔ３と、の時間を短縮化できる。これにより、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとの距離値の差をより抑制でき、距離情報の精度がより向上する。このように、物体４１に対してブレ（ブラー）がなく、一度にデータを読み出すために、低消費電力に寄与する。

＜他の駆動モード＞
　測距センサ５２の各画素６１へ供給されるタップ駆動部５４からの駆動信号により、駆動モードを変更可能である。

　図２０は、３つの駆動モードを示す図である。図２０では、４隣接の画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを画素群６１０で示し、４隣接の画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄを画素群６１２で示している。図２０（ａ）は、図４と同等の構成であり、横ストライプの例である。図２０（ａ）は、行毎に画素群６１０と画素群６１２とを構成している。図２０（ｂ）は、チエッカー（市松状）の構成例であり、画素群６１０と画素群６１２とを市松状に構成している。図２０（ｃ）は、横ストライプの例であり、列毎に画素群６１０と画素群６１２とを構成している。

　図２１は、図２０と異なる３つの駆動モードを示す図である。４隣接の画素６１Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａを画素群６１０ａで示し、４隣接の画素６１ｄ、ｃ、ｂ、ａを画素群６１２ａで示している。つまり、４位相を（０度、９０度、１８０度、２７０度）の配置順から（１８０度、２７０度、０度、９０度）の配置順に変更している。図２１（ａ）は、行毎に画素群６１０ａと画素群６１２ａとを構成している。図２１（ｂ）は、チエッカー（市松状）の構成例であり、画素群６１０ａと画素群６１２ａとを市松状に構成している。図２１（ｃ）は、横ストライプの例であり、列毎に画素群６１０ａと画素群６１２ａとを構成している。このように、制御部５１は、撮像目的に応じて、駆動モードを変更することが可能である。

　図２２は、図２０（ｂ）の配置例における補間処理例を示す図である。図２２（ａ）は、図２０（ｂ）と同様のチエッカー（市松状）の構成例を示す図である。図２２（ｂ）は、補間対照の隣接画素群を模式的に示す図である。

　図２３は、画素群６１０に対する補間処理例を示す図である。図２３（ａ）は、着目した画素群６１０の例を示し、図２３（ｂ）は、着目した画素群６１０の周辺の４隣接画素群６１２を示す図である。図２０（ｂ）、図２１（ｂ）で示すチエッカー（市松状）の構成例では、周辺の４画素群を補間に用いることが可能である。すなわち、判定部５８６は、画素群６１０に対しては、図２３（ｂ）に示すように、４隣接の画素群６１２の信頼度Ｃｆの差分の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、補間に用いると判定し、閾値ｔｈ１以上であれば、補間に用いないと判定する。上述のように信頼度Ｃｆは変調周波数によらないため、変調周波数が異なっていても等距離にある同じ反射率を有する物体４１に対しては、ほぼ同等な値を返す。このため、信頼度Ｃの値の相関を用いて方向判定（補間に用いる隣接画素群を選定する判定）をすることで、単純に周囲の隣接画素群を用いて補間する場合に比べて、距離画像の品質低下の少ないデイアライジング（ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理が可能になる。

　図２４は、画素群６１２に対する補間処理例を示す図である。図２４（ａ）は、着目した画素群６１２の例を示し、図２３（ｂ）は、着目した画素群６１０の周辺の４隣接画素群６１２を６１００、６１０２、６１０４、６１０６で示す図である。図２３（ｂ）では、画素群６１２の信頼度Ｃｆと、画素群６１０４、６１０６の信頼度の絶対値の差は閾値Ｔｈ１以上であり、画素群６１００、６１０２の信頼度の絶対値の差は閾値Ｔｈ１未満である。この場合、判定部５８６は、画素群６１００、６１０２を着目した画素群６１０の補間に用いると判定する。このように、判定部５８６は、画素群６１２に対しては、４隣接の画素群６１０の信頼度Ｃｆの差分の絶対値が閾値ｔｈ１未満であれば、補間に用いると判定し、閾値ｔｈ１以上であれば、補間に用いないと判定する。

　図２５は、本実施形態に係る制御例を示すフローチャートである。ここでは、図２０（ｂ）、で示すチエッカー（市松状）の構成例で説明する。

　まず、制御部５１の制御下でパルス生成回路５３が、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺの発光パルスをＬＤ２１に供給し、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺの発光が開始される（ステップＳ１００）。次に、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ１）となる（ステップＳ１０２）。

　次に、制御部５１の制御下でパルス生成回路５３が、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺの発光パルスをＬＤ２１に供給し、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺの発光が開始される（ステップＳ１０４）。次に、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、電荷蓄積状態（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ１）となる（ステップＳ１０６）。

　次に、信号処理部５８の信頼度生成部５８２は、（４）式にしたがい信頼度Ｃｆを、画素群６１０、６１２毎に、ＡＣ光レベルとして演算する（ステップＳ１０８）。信号処理部５８の判定部５８６は、４隣接する画素群６１０と画素群６１２との信頼度Ｃｆの差分の絶対値を全画素群６１０、６１２に対して演算し、デエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理を実施するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

　次に、距離生成部５８０は、距離情報を全画素群６１０と全画素群６１２に対して演算する（ステップＳ１０８）。続けて、信号処理部５８の信頼度生成部５８２は、（４）式にしたがい信頼度Ｃｆを、画素群６１０、６１２毎に、ＡＣ光レベルとして演算する（ステップＳ１１０）。

　判定部５８６は、４隣接する全画素群６１０の信頼度Ｃｆと全画素群６１２の信頼度Ｃｆとの差分の絶対値を演算して、絶対値が閾値ｔｈ１未満であるいか否かを判定する（ステップＳ１１２）。４隣接する画素群と差分値の絶対値が全て閾値ｔｈ１以上である場合に（ステップＳ１１２のＮ）、補間処理部５８４は、画素群６１０、６１２毎の距離情報をデエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理を実施せずに出力し（ステップＳ１１４）、処理を終了する

　一方で、判定部５８６は、四隣接の画素群のいずれかが閾値ｔｈ１未満であると判定する場合（ステップＳ１１２のＹ）、画素群の距離画像（図２２の（ｂ）参照）を生成する（ステップＳ１１６）。続けて、判定部５８６は、四隣接の画素群の値に応じて、補間方向を判定する。例えば、四隣接の画素群の値を全てが閾値ｔｈ１未満である場合には、水平、又は垂直方向を選択する（ステップＳ１１６）。この場合、四隣接の画素群の内の３画素群の値を用いる場合には、任意の２画素群を選択してもよい。或いは、四隣接の画素群全てを選択してもよい。

　次に、補間処理部５８４は、ステップ１１６で選択した画素群の平均値を補間強度値として演算する（ステップＳ１１８）。そして、補間強度値を用いて全画素群６１０、６１２に対してデエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理を実施し（ステップＳ１２０）、処理を終了する。

　以上説明したように、本実施形態によれば、変調周波数Ｆｍｏｄ１に対応する画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、変調周波数Ｆｍｏｄ２に対応する画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとを、測距センサ５２に混載することとした。これにより、画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄとを独立に駆動可能となり、変調周波数Ｆｍｏｄ２の照射光の照射後の画素６１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄから信号を読み出す読み出し期間より、変調周波数Ｆｍｏｄ１の照射光から変調周波数Ｆｍｏｄ２の第２照射光に切り替える切り替え期間を短く制御することが可能となる。これにより、変調周波数Ｆｍｏｄ１での測定期間の物体４１の位置に基づくと、変調周波数Ｆｍｏｄ２での測定期間の物体４１の位置との距離差（ブラー）を抑制可能となり、位相差に基づき生成する測距値の測定精度の低下を抑制できる。

（第１実施形態の変形例１）
　第１実施形態の変形例１に係る測距装置１は、外乱光を排出する期間中も、信号電荷の振り分け期間中と同じように高い周波数でオーバーフローゲートをＯＮ／ＯＦＦする点で、第１実施形態に係る測距装置１と相違する。以下では、第１実施形態に係る測距装置１と相違する点を説明する。

　図２６は、第１実施形態の変形例１に係る駆動例を示すタイムチャートである。上から、光源の発光光量、駆動状態、ＧＤＡ１信号、ＧＤＢ１信号、ＯＦＧ１信号、ＧＤＡ２信号、ＧＤＢ２信号、及びＯＦＧ２信号を示す。横軸は時間を示す。光源の発光光量、ＧＤＡ１信号、ＧＤＢ１信号、ＯＦＧ１信号、ＧＤＡ２信号、ＧＤＢ２信号、及びＯＦＧ２信号は、それぞれハイレベル信号とロウレベル信号を示す。

　図２６に示すように、時刻Ｔ１～Ｔ３の期間においても、ＯＦＧ１信号をトグル駆動して、電荷排出トランジスタ７８のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。同様に、時刻Ｔ０～Ｔ２の期間においても、ＯＦＧ２信号をトグル駆動して、電荷排出トランジスタ７８のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。

　このように、外乱光を排出する期間中も、信号電荷の振り分け期間中と同じように高い周波数で電荷排出トランジスタ７８をＯＮ／ＯＦＦするため、電源変動の時間的な揺らぎが小さくなり、測距性能の安定化がより向上する。

（第２実施形態）
　第２実施形態に係る測距装置１は、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺ側は、４Ｐｈａｓｅ方式で演算し、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺ側は、２Ｐｈａｓｅ方式で演算する点で、第１実施形態に係る測距装置１と相違する。以下では、第１実施形態に係る測距装置１と相違する点を説明する。

　図２７は、第２実施形態に係る測距センサ５２の構成例を示す図である。図２７に示すように、画素６１ａ、ｂ、ｃ、ｄの画素群６１２により、全画素群６１２が構成される。

　図２８は、第２実施形態に係る駆動例を示すタイムチャートである。上から、光源の発光光量、駆動状態、ＴＡＰＡ信号、ＴＡＰＢ信号、ＴＡＰＣ信号、ＴＡＰＤ信号を示す。横軸は時間を示す。光源の発光光量、ＴＡＰＡ信号、ＴＡＰＢ信号、ＴＡＰＣ信号、ＴＡＰＤ信号は、それぞれハイレベル信号とロウレベル信号を示す。ＴＡＰＡ信号、ＴＡＰＢ信号、ＴＡＰＣ信号、ＴＡＰＤ信号は、転送トランジスタ７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄのゲート信号を示す。転送トランジスタ７２Ａ、７２Ｂは、［０度、１８０度］の位相に対応し、転送トランジスタ７２Ａ、７２Ｂは、［９０度、２７０度］の位相に対応する。

　距離生成部５８０は、Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺ側のデプス値ｄを（１）～（３）式に従い演算する。一方で、距離生成部５８０は、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺ側のデプス値ｄを（１）、（２）、（５）式に従い演算する。この場合、ＴＡＰＡ＋ＴＡＰＢの信号値と、ＴＡＰＣ＋ＴＡＰＤの信号値と、を用いる。すなわち、ＴＡＰＡ＋ＴＡＰＢの信号値は、ＦＤ７３Ａ＋ＦＤ７３Ｂの信号値であり、ＴＡＰＣ＋ＴＡＰＤの信号値は、ＦＤ７３Ｃ＋ＦＤ７３Ｄの信号値である。

　このように、［０＋１８０］、［９０＋２７０］度の和信号によりＦｍｏｄ１＝２０ＭＨＺ側の低周波数成分の位相情報を取得することが可能となる。これにより、画素群６１２に対して統一した駆動が可能となり、空間的な分布に対する補間も不要とすることも可能となる。

（第３実施形態）
　第３実施形態に係る測距装置１は、Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺ側での測距情報を２度取得し、時間平均する点で、第１実施形態に係る測距装置１と相違する。以下では、第１実施形態に係る測距装置１と相違する点を説明する。

　図２９は、第３実施形態に係る駆動例を示すタイムチャートである。上から、光源の発光光量、駆動状態を示す。図２９（ａ）は、１回目の画素群６１０の距離値Ｌ１００と、２回目の画素群６１０の距離値Ｌ１０２と、平均値Ｌ１０４との関係を示す図である。図２９（ｂ）は、画素群６１２の距離値Ｌ１０６、平均値Ｌ１０４とを用いたデエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理結果を示す図である。このように、信号処理部５８は、１回目の画素群６１０の距離値Ｌ１００と、２回目の画素群６１０の距離値Ｌ１０２の平均値Ｌ１０４と、画素群６１２の距離値Ｌ１０６とを用いて、デエイリアシング（Ｄｅ－ａｌｉａｓｉｎｇ）処理を実行するために、物体４１の重心ズレ（ブラー）を解消することができる。

（第４実施形態）
　第４実施形態に係る測距装置１は、変調周波数Ｆｍｏｄを３種類以上有する点で、第１実施形態に係る測距装置１と相違する。以下では、第１実施形態に係る測距装置１と相違する点を説明する。

　第４実施形態に係る測距装置１の測距センサ５２は、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺに対応する第１画素群と、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺに対応する第２画素群と、変調周波数ＦｍｏｄＮ＝２００ＭＨＺに対応する第３画素群と、を有する。変調周波数ＦｍｏｄＮは、例えば２００ＭＨＺであるが、これに限定されない。

　図３０は、第４実施形態に係る測距装置１の駆動例を示すタイムチャートである。上から、光源の発光光量、駆動状態を示す。横軸は時間を示す。図３０に示すように、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで、距離情報を生成した後に、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで距離情報を生成した後に、変調周波数ＦｍｏｄＮ＝２００ＭＨＺで距離情報を生成する。このように、３種類以上の距離精度の情報を得ることが可能となる。

（第５実施形態）
　第５実施形態に係る測距装置１は、画素６１を４ＴＡＰで構成する点で、第１実施形態に係る測距装置１と相違する。以下では、第１実施形態に係る測距装置１と相違する点を説明する。

　図３１は、画素を４ＴＡＰで構成した例を示す図である。４ＴＡＰで構成した画素６１４、６１６は、同等の構成を有する。以下の説明では変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺの駆動に関しては、大文字のＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇで示し、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺの駆動に関しては、小文字のｄ、ｅ、ｆ、ｇで示すこととする。また、発光パルスの基準位相に対して、０度の位相を、Ｄ、ｄで示し、９０度の位相を、Ｅ、ｅで示し、１８０度の位相を、Ｇ、ｇで示し、２７０度の位相を、Ｅ、ｅで示すこととする。

　図３１に示すように、画素６１４は、変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する画素であり、単一の光電変換部で生成された電子を、転送トランジスタ７２Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを介して、電荷を蓄積する４つのタップ７３Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに振り分ける。すなわち、転送トランジスタ７２Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇのゲートには、発光パルスの基準位相に対して、０度、９０度、１８０度、２７０度の位相差を有する変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺの駆動信号が供給される。すなわち、画素を２ＴＡＰで構成した場合には、２ＴＡＰに対して、１つの光電変換部が必要となるが、画素を３ＴＡＰで構成した場合には、４ＴＡＰに対して、１つの光電変換部が必要となる点で相違する。これにより、４ＴＡＰで構成した画素を用いることにより、測距センサ５２をより小型化することが可能となる。

　一方で、画素６１６は、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する画素であり、光電変換部で生成された電子を、転送トランジスタ７２ｄ、ｅ、ｆ、ｇを介して、電荷を蓄積する４つのタップ７３ｄ、ｅ、ｆ、ｇに振り分ける。すなわち、転送トランジスタ７２ｄ、ｅ、ｆ、ｇのゲートには、発光パルスの基準位相に対して、０度、９０度、１８０度、２７０度の位相差を有する変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺの駆動信号が供給される。

　図３２は、図３１の配置例における補間処理例を示す図である。図３２（ａ）は、図３１と同様のチエッカー（市松状）の構成例を示す図である。図３２（ｂ）は、補間対照の隣接画素群を模式的に示す図である。このように、４ＴＡＰで構成した画素６１４、６１６を用いて、２ＴＡＰで構成した画素群６１０、６１２と同様の距離画像を単一の光電変換部により生成することが可能である。
　＜４ＴＡＰの駆動モード＞
　測距センサ５２の各画素へ供給されるタップ駆動部５４からの駆動信号により、駆動モードを変更可能である。

　図３３は、３つの駆動モードを示す図である。図３３（ａ）は、図３１と同等の構成であり、チエッカー（市松状）の構成例である。図３２（ｂ）は、横ストライプの例である。行毎に画素６１４と画素６１６とを構成している。図３３（ｃ）は、縦ストライプの例であり、列毎に画素６１４と画素６１６とを構成している。

　図３４は、図３３と異なる３つの駆動モードを示す図である。画素６１８は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｄ、Ｅと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｄ、ｅと、を有する。一方で画素６２０は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｆ、Ｇと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｆ、ｇと、を有する。

　図３４（ａ）は、横ストライプの例であり、行毎に画素６１８と画素６２０とを構成している。図３４（ｂ）は、縦ストライプの例であり、列毎に画素６１８と画素６２０とを構成している。図３４（ｃ）は、チエッカー（市松状）の構成例である。このように、同一画素６１８、６２０内に異なる変調周波数で駆動するゲートトランジスタを構成してもよい。

　図３５は、図３３と更に異なる３つの駆動モードを示す図である。画素６２２は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｄ、Ｇと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｄ、ｇと、を有する。一方で画素６２４は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｆ、Ｅと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｆ、ｅと、を有する。　

　図３５（ａ）は、横ストライプの例であり、行毎に画素６２２と画素６２４とを構成している。図３５（ｂ）は、縦ストライプの例であり、列毎に画素６２２と画素６２４とを構成している。図３５（ｃ）は、チエッカー（市松状）の構成例である。このように、同一画素６２２と画素６２４内に異なる変調周波数で駆動するゲートトランジスタを構成してもよい。

　図３６は、図３３と更に異なる３つの駆動モードを示す図である。画素６２６は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｄ、Ｇと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｄ、ｇと、を有する。一方で画素６２４は、変調周波数変調周波数Ｆｍｏｄ１＝２０ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２Ｆ、Ｅと、変調周波数Ｆｍｏｄ２＝１００ＭＨＺで駆動する転送トランジスタ７２ｆ、ｅと、を有する。　

　図３６（ａ）は、横ストライプの例であり、行毎に画素６２２と画素６２４とを構成している。図３６（ｂ）は、縦ストライプの例であり、列毎に画素６２２と画素６２４とを構成している。図３６（ｃ）は、チエッカー（市松状）の構成例である。このように、同一画素６２４と画素６２６内に異なる変調周波数で駆動するゲートトランジスタを構成してもよい。

　なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。

（１）
　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短く制御する制御部と、
　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する信号処理部と、
　を備える。

（２）
　前記測距センサは、前記第１電荷蓄積部を有する複数の画素群と、前記第２電荷蓄積部を有する複数の画素群と、を混載している、（１）に記載の測距装置。

（３）
　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態とし、
　前記第１照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを導通状態とする、（１）に記載の測距装置。

（４）
　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせ、前記第１照射光を照射する期間において前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせる、（２）に記載の測距装置。

（５）
　前記第１光電変換部を有する第１画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第１画素と隣接し、前記第１光電変換部を有する第２画素は、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成する、（１）に記載の測距装置。

（６）
　前記第２光電変換部を有する第３画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第３画素と隣接し、前記第２光電変換部を有する第４画素は、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成する、（５）に記載の測距装置。

（７）
　前記第１光電変換部を有する第５画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成する、（１）に記載の測距装置。

（８）
　前記第２光電変換部を有する第６画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成する、（７）に記載の測距装置。

（９）
　前記第５画素と前記第６画素とは、隣接する、（８）に記載の測距装置。

（１０）
　前記第１光電変換部と、前記第２光電変換部と、は同一の光電変換部である、（１）に記載の測距装置。

（１１）
　第７画素は、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第１電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第１電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第２電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第２電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積する、（１０）に記載の測距装置。

（１２）
　前記第７画素においては、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とであり、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とである、（１１）に記載の測距装置。

（１３）
　前記第７画素に隣接する第８画素は、前記第７画素と同等の構成であって、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とであり、
　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とである、（１２）に記載の測距装置。

（１４）
　前記第１変調周波数は、前記第２変調周波数よりも低周である、（１）に記載の測距装置。

（１５）
　前記信号処理部は、前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成する、（１４）に記載の測距装置。

（１６）
　前記第１変調周波数と前記第２変調周波数とは、同一の周期である、（１）に記載の測距装置。

（１７）
　前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第１成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第２成分と、を用いた第１信頼度と、
　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第３成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第４成分と、を用いた第２信頼度と、を生成し、
　前記第１信頼度と前記第２信頼度との差が所定値以内である場合に、
　前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成する、（６）に記載の測距装置。

（１８）
　第１変調周波数の第１照射光を照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数と同期し、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、第１の電荷蓄積部に光電変換部で生成された信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相の異なる９０度のパルス駆動信号に従い、第２の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相の異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、第３の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相の異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、第４の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積する第１０画素を有する測距センサと、
　前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第１和信号と、
　前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第２和信号と、
　前記第１和信号と前記第２和信号とに基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１変調周波数よりも低周波に対応する第１位相差として生成成して、測距値を生成する信号処理部と、
　を備える測距装置。

（１９）
　第１変調周波数の第１照射光と、前記第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光と、前記第１変調周波数の第３照射光と、を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
　前記第１照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号を読み出し、前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を読み出し、前記第３照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第３信号を読み出す読み出し部と、
　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第３信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第３位相差として生成して、前記第１位相差と、前記第３位相差との平均値と、前記第２位相差とを用いて測距値を生成する信号処理部と、
　を備える測距装置。

（２０）
　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を物体に順に照射し、
　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサを用いた測距方法であって、
　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短くし、
　前記第１信号に基づき、前記物体からの反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する、測距方法。

　本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

　１：測距装置、４１、４２：物体、５１：制御部、５２：測距センサ、５６：カラム処理部（読み出し部）、５８：信号処理部、７１：光電変換素子、７３、７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄ、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ：タップ（電荷蓄積部）、７８：電荷排出トランジスタ、５８０：距離生成部、５８２：信頼度生成部、５８６：判定部、Ｆｍｏｄ１：第１変調周波数、Ｆｍｏｄ２：第２変調周波数。

Claims (20)

1. 　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
   　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
   　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短く制御する制御部と、
   　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する信号処理部と、
   　を備える、測距装置。
2. 　前記測距センサは、前記第１電荷蓄積部を有する複数の画素群と、前記第２電荷蓄積部を有する複数の画素群と、を混載している、請求項１に記載の測距装置。
3. 　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
   　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態とし、
   　前記第１照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態とし、且つ前記第２電荷排出トランジスタを導通状態とする、請求項１に記載の測距装置。
4. 　前記測距センサは、前記第１光電変換部に所定の電位を供給可能である第１電荷排出トランジスタと、前記第２光電変換部に所定の電位を供給可能である第２電荷排出トランジスタと、を更に有し、
   　前記制御部は、前記第２照射光を照射する期間において前記第１電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせ、前記第１照射光を照射する期間において前記第２電荷排出トランジスタを非導通状態と導通状態とを繰り返えさせる、請求項２に記載の測距装置。
5. 　前記第１光電変換部を有する第１画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記第１画素と隣接し、前記第１光電変換部を有する第２画素は、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成する、請求項１に記載の測距装置。
6. 　前記第２光電変換部を有する第３画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記第３画素と隣接し、前記第２光電変換部を有する第４画素は、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の前記第１乃至第４の電荷蓄積部それぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成する、請求項５に記載の測距装置。
7. 　前記第１光電変換部を有する第５画素は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第１電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記信号処理部は、前記第１電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第１位相差を生成する、請求項１に記載の測距装置。
8. 　前記第２光電変換部を有する第６画素は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と９０度位相が異なる９０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、前記第２電荷蓄積部の第４の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
   　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１乃至第４の電荷蓄積部のそれぞれに蓄積された電荷に基づき、前記第２位相差を生成する、請求項７に記載の測距装置。
9. 　前記第５画素と前記第６画素とは、隣接する、請求項８に記載の測距装置。
10. 　前記第１光電変換部と、前記第２光電変換部と、は同一の光電変換部である、請求項１に記載の測距装置。
11. 　第７画素は、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第１電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第１電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、
    　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号の一方に従い、前記第２電荷蓄積部の一方の電荷蓄積部に電荷を蓄積し、前記位相の異なる２つのパルス駆動信号の他方に従い、前記第２電荷蓄積部の他方の電荷蓄積部に電荷を蓄積する、請求項１０に記載の測距装置。
12. 　前記第７画素においては、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とであり、
    　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と１８０度位相が異なる１８０度のパルス駆動信号とである、請求項１１に記載の測距装置。
13. 　前記第７画素に隣接する第８画素は、前記第７画素と同等の構成であって、前記第１変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第１変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第１変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とであり、
    　前記第２変調周波数と同期し、位相の異なる２つのパルス駆動信号は、前記第２変調周波数と同位相である９０度のパルス駆動信号と、前記第２変調周波数と２７０度位相が異なる２７０度のパルス駆動信号とである、請求項１２に記載の測距装置。
14. 　前記第１変調周波数は、前記第２変調周波数よりも低周である、請求項１に記載の測距装置。
15. 　前記信号処理部は、前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成する、請求項１４に記載の測距装置。
16. 　前記第１変調周波数と前記第２変調周波数とは、同一の周期である、請求項１に記載の測距装置。
17. 　前記第１電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第１成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第２成分と、を用いた第１信頼度と、
    　前記信号処理部は、前記第２電荷蓄積部の第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第３成分と、前記第１電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第２電荷蓄積部の第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号とを用いた第４成分と、を用いた第２信頼度と、を生成し、
    　前記第１信頼度と前記第２信頼度との差が所定値以内である場合に、
    　前記第１位相差に応じた前記第２位相差の繰り返し周期と、前記第２位相差とに基づき、前記測距値を生成する、請求項６に記載の測距装置。
18. 　第１変調周波数の第１照射光を照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
    　前記第１変調周波数と同期し、前記第１変調周波数と同位相である０度のパルス駆動信号に従い、第１の電荷蓄積部に光電変換部で生成された信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と９０度位相の異なる９０度のパルス駆動信号に従い、第２の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と１８０度位相の異なる１８０度のパルス駆動信号に従い、第３の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積し、前記第１変調周波数と２７０度位相の異なる２７０度のパルス駆動信号に従い、第４の電荷蓄積部に前記信号電荷を蓄積する第１０画素を有する測距センサと、
    　前記第１の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第１和信号と、
    　前記第２の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号と、前記第３の電荷蓄積部の蓄積電荷に基づく信号との第２和信号と、
    　前記第１和信号と前記第２和信号とに基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１変調周波数よりも低周波に対応する第１位相差として生成成して、測距値を生成する信号処理部と、
    　を備える、測距装置。
19. 　第１変調周波数の第１照射光と、前記第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光と、前記第１変調周波数の第３照射光と、を順に照射し、物体で反射されて返ってきた反射光を用いて距離値を生成する測距装置であって、
    　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサと、
    　前記第１照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号を読み出し、前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を読み出し、前記第３照射光の照射の後に、前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第３信号を読み出す読み出し部と、
    　前記第１信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第３信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第３位相差として生成して、前記第１位相差と、前記第３位相差との平均値と、前記第２位相差とを用いて測距値を生成する信号処理部と、
    　を備える、測距装置。
20. 　第１変調周波数の第１照射光と、第１変調周波数と異なる第２変調周波数の第２照射光を物体に順に照射し、
    　前記第１変調周波数に同期した第１駆動周波数により、第１光電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第１電荷蓄積部と、前記第２変調周波数に同期した第２駆動周波数により、第２電変換部で生成された信号電荷を蓄積する第２電荷蓄積部と、を有する測距センサを用いた測距方法であって、
    　前記第１電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第１信号、及び前記第２電荷蓄積部の蓄積電荷に応じた第２信号を前記第２照射光の照射後に読み出す読み出し期間より、前記第１照射光から前記第２照射光に切り替える切り替え期間を短くし、
    　前記第１信号に基づき、前記物体からの反射光として受光されるまでの時間を第１位相差として生成し、前記第２信号に基づき、前記反射光として受光されるまでの時間を第２位相差として生成して、前記第１位相差、及び前記第２位相差を用いて測距値を生成する、測距方法。