[发明专利]固体摄像装置

说明书

固体摄像装置(100)具有的多个像素(50A)具备：光电转换部(1A)，接受来自对象物的光，并且，将该光转换为电荷；曝光控制部(6A)，对向光电转换部(1A)的电荷的蓄积与来自光电转换部(1A)的电荷的排出进行切换；两个读出部(9A1以及9A2)，从光电转换部(1A)读出电荷；两个电荷蓄积部(2A2以及3A1)，蓄积光电转换部(1A)的电荷；以及分配部(7A1以及7A2)，将来自光电转换部(1A)的电荷分配到两个电荷蓄积部(2A2以及3A1)的任一个。

技术领域

本发明涉及，用于测距摄像的固体摄像装置。

背景技术

检测物体的多个方式之中，利用光到测量对象物往返的飞行时间进行测距的TOF(time of flight)方式已经被周知。

专利文献1公开如下现有技术，即，针对两个不同信号积蓄单元，与来自光源的光的断续工作同步以互不相同的相位传送电荷来进行信号蓄积，根据蓄积信号的分配比求出到对象物的距离，进而，针对第三信号蓄积单元进行只有背景光的信号蓄积，从而进行背景光消除，来排除背景光的影响。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2004－294420号公报

在一般的脉冲TOF法中，在将从脉冲宽度Tp的照射光的上升时刻开始的第一曝光期间设为T1、将照射光的下降时刻开始的第二曝光期间设为T2、将照射光OFF的状态下执行的第三曝光期间设为T3的情况下，曝光期间T1至T3，被设定为与脉冲宽度Tp相同的长度。并且，若将在第一曝光期间T1由摄像部获得的信号量设为A0、将在第二曝光期间T2由摄像部获得的信号量设为A1、将在第三曝光期间T3由摄像部获得的信号量设为A2、将光速(299,792,458m/s)设为c，则由以下的算式得到距离L。

L＝c×Tp/2×{(A1－A2)/(A0－A2+A1－A2)}

在此，A2是反映了照射光OFF的状态下获得的背景光的信号，以下设为BG。

并且，用于该TOF方式的测距摄像装置的固体摄像装置，反复多次进行针对照射光的一个周期进行的取样。在所述TOF方式中，如下表示测距范围D。

D＝c×Tp/2

另一方面，在专利文献1中，大致公开三个方式，哪个方式都是，若光源的脉冲宽度(Tp)变大，则测距范围D变大，但是，距离分辨率降低。也就是说，存在如下课题，即，测距精度与光源的脉冲宽度(Tp)成反比例，若为了扩大测距范围(界限)D而使光源的脉冲宽度变大，反而，则测距精度变坏。并且，对于消除背景光的方法，公开如下的方法，即，(a)利用三个电荷蓄积节点，(b)利用两个电荷蓄积节点读出照射光ON的图像和照射光OFF的图像这两个，求出其差分，(c)利用积分器和电压控制脉冲延迟电路。但是，对于(a)具有的课题是，需要三个电荷蓄积节点，并且，若考虑暗电流则优选为CCD存储器，在此情况下开口率大幅度降低。进而，存在如下的课题，即，由TX宽度决定曝光期间，因此，在缩短光源的脉冲宽度的情况下，TX宽度也变短，为了脉冲的布线延迟抑制而需要使三个TX布线宽度变大，因布线而发生入射光的渐晕等，从而导致灵敏度降低。对于(c)，电路复杂，据此也不能获得充分的开口率。因此，存在难以实现像素的细微化的课题，即，若同一像素数则难以实现小型化，若同一光学尺寸则难以实现高分辨率化。并且，(b)具有的课题是，两个图像的背景光不同，测距精度降低。

发明内容

鉴于所述课题，本发明的目的在于，提供小型且高测距精度、并且获得实现宽广的测距范围的测距信号的固体摄像装置以及其驱动方法。