JP7199016B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、距離測定およびカメラ画像生成に利用可能な固体撮像装置に関するものである。

従来、固体撮像装置は画像を高感度、高精細に撮像することに注力されてきたが、それに加えて固体撮像装置からの距離情報も取得できる機能を併せ持つものも近年登場してきた。画像に距離情報が加われば固体撮像装置の撮影対象の３次元的な情報が感知できることになる。例えば、人物を撮影すれば、しぐさ（ジェスチャー）を３次元的に検知できるので、様々な機器の入力装置として使用できる。さらに例示すると、自動車に搭載すれば自車の周囲に存在する物体・人物との距離を認識できるので衝突防止や自動運転などに応用できる。

固体撮像装置から物体までの距離測定に使用される数々の方法の中に、光を固体撮像装置付近から物体に向けて照射されてから、物体により反射し固体撮像装置に帰還するまでの時間を測定するＴＯＦ（Time Of flight）法がある。特許文献１には、固体撮像装置にＴＯＦ法を適用して３次元的な情報を得る技術が開示されている。

特許文献１では、投射光（光パルス信号）が物体で反射した光と、投射光をＯＦＦにした状態で得られた背景光との差分を求め、複数のトランスファゲートによる上記差分の位相差を用いて３次元的な情報を得ている。

特開２００４－２９４４２０号公報

しかし、特許文献１では、背景光の強度に対して、ある程度以上の投射光の強度を確保する必要がある。特に、背景光の強い野外や、物体が遠距離にある場合、投射光の強度を高くする必要がある。

そこで、投射光の拡散角を小さくする（例えば、投射光を水平方向に延びるライン状にする）ことにより、投射光の強度を高めることができる。

しかし、この方法では、画素エリアにおける、投射光の照射位置に対応する画素、すなわち、所定行の画素からは距離測定のための信号が生成されるが、それ以外の画素からは距離測定のための信号が生成されない。このため、全画素を、同じタイミングで、距離測定のために用いることができず、固体撮像装置の利用効率が低くなる。

そこで、投射光の照射位置に対応していない画素をカメラ画像の撮像に用いることが考えられる。しかし、距離測定が行われる場合、画素の露光時間が非常に短くなるので、鮮明なカメラ画素を生成するために必要な露光時間を確保することができない。

本開示はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、距離測定およびカメラ画像生成に利用可能な固体撮像装置において、画素を効率よく使用しつつ、鮮明なカメラ画像を作成するために必要な露光時間を確保することができる固体撮像装置を提供することにある。

本開示の一態様に係る固体撮像装置は、行列状に配置された複数の画素と、前記複数の画素の露光と、前記複数の画素からの画素信号の読み出しとを行うスキャン期間において、前記複数の画素のうち所定数の行に含まれる画素を、距離測定に用いられる第１画素として選択する測距アドレス回路と、前記スキャン期間において、前記複数の画素のうち前記第１画素以外の画素を、カメラ画像作成に用いられる第２画素として選択するカメラアドレス回路と、前記第１画素を駆動する第１駆動回路と、前記第２画素を駆動する第２駆動回路と、を備える。前記第１駆動回路は、前記スキャン期間に含まれる光照射期間において、前記第１画素の同時露光を行う一方、前記光照射期間後の読み出し期間において、前記第１画素からの画素信号の読み出しを行う。前記第２駆動回路は、前記スキャン期間における前記光照射期間を含む期間において、前記第２画素からの画素信号の読み出しを行う。

距離測定およびカメラ画像生成に利用可能な固体撮像装置において、画素を効率よく使用しつつ、鮮明なカメラ画像を作成するために必要な露光時間を確保することができる。

第１実施形態に係る距離測定装置の構成例を示す概略図。 第１実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示す回路図。 第１実施形態に係る画素の構成例を示す回路図。 第１実施形態に係る固体撮像装置の動作シーケンスを示す図。 第２実施形態に係る固体撮像装置の動作シーケンスを示す図。 第３実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示す回路図。 第３実施形態に係る固体撮像装置の動作シーケンスを示す図。 測距アドレス回路の構成例を示す回路図。 測距アドレス回路の動作シーケンスを示す図。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。例えば、具体的なブロック構成や回路構成を開示し、それを参照しながら説明するが、開示した構成はあくまでも一例であり、これに限られるわけではない。

－距離測定装置の構成－
図１は第１実施形態に係る距離測定装置の構成例を示す概略図であり、図２は第１実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示す回路図であり、図３は第１実施形態に係る画素の構成例を示す回路図である。なお、図２は、固体撮像装置１の説明をしやすくするために、一部を省略して図示している。

図１に示すように、本実施形態に係る距離測定装置は、固体撮像装置１と、信号処理装置２と、計算機３と、光源４とを備える。

固体撮像装置１は、画素アレイ１１と、測距アドレス回路１２と、カメラアドレス回路１３と、マルチプレクサ１４と、グローバルシャッタ回路１５と、列回路１６と、水平シフトレジスタ１７と、出力アンプ１８とを備える。

画素アレイ１１には、画素１００が行列状に配置されている。各画素１００は、入力される露光信号ＴＲＮに従って、露光を行う。また、各画素１００は、入力される選択信号ＳＥＬに従って、露光結果を示す画素信号を垂直信号線１２１に出力する。なお、以下の説明において、画素アレイ１１は、Ｎ行（Ｎは整数）の画素１００を含むものとする。

また、画素アレイ１１は、第１画素領域１１０と第２画素領域１１１を含む。第１画素領域１１０には、距離測定に用いられる第１画素が含まれる。第２画素領域１１１には、カメラ画像に用いられる第２画素が含まれる。第１画素領域１１０は、光源４における投射光の照射位置に対応する部分であり、複数行の画素１００を含む。

測距アドレス回路１２は、例えば、パルス信号を生成する回路等であり、画素アレイ１１から複数行の画素１００を第１画素として選択するものである。具体的に、測距アドレス回路１２は、選択した第１画素の駆動タイミングを示す第１駆動信号ＴＯＦを生成し、マルチプレクサ１４に出力する。

カメラアドレス回路１３は、例えば、パルス信号を生成する回路等であり、画素アレイ１１から第１画素として選択された画素１００以外を第２画素として選択するものである。具体的に、カメラアドレス回路１３は、測距アドレス回路１２に選択された第１画素以外の画素１００を第２画素として選択し、第２画素の駆動タイミングを示す第２駆動信号ＢＲＴを生成し、マルチプレクサ１４に出力する。

マルチプレクサ１４は、複数の駆動信号生成部１４１を備える。駆動信号生成部１４１は、画素アレイ１１の行ごとに設けられている。駆動信号生成部１４１は、外部から測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦ、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴ、測距リセット信号ＲＳＴ＿ＴＯＦ、カメラリセット信号ＲＳＴ＿ＢＲＴ、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦ、カメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴの入力を受ける。また、駆動信号生成部１４１は、露光信号ＴＲＮをグローバルシャッタ回路１５に出力し、第１リセット信号ＲＳＴおよび選択信号ＳＥＬを、対応する画素１００に出力する。なお、図２では、図示を省略しているが、マルチプレクサ１４は、画素１００の行ごとに、第２リセット信号ＯＶＦおよびカウント信号ＣＮＴを出力する。また、以下の説明において、ｋ行目の画素に対応する第１駆動信号、第２駆動信号、露光信号、第１リセット信号、第２リセット信号、選択信号、カウント信号、をそれぞれ、第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）、第２駆動信号ＢＲＴ（ｋ）、露光信号ＴＲＮ（ｋ）、第１リセット信号ＲＳＴ（ｋ）、第２リセット信号ＯＶＦ（ｋ）、選択信号ＳＥＬ（ｋ）、カウント信号ＣＮＴ（ｋ）とする。

グローバルシャッタ回路１５は、例えば、画素１００の行ごとに設けられており、対応する駆動信号生成部１４１から露光信号ＴＲＮを受けたとき、行方向に並んだ画素１００の同時露光を行う。例えば、グローバルシャッタ回路１５は、露光信号ＴＲＮ（ｋ）を受けたとき、ｋ行目に並んだ画素１００が同時露光を行うように、露光信号ＴＲＮ（ｋ）を出力する。なお、グローバルシャッタ回路１５が設けられなくてもよく、マルチプレクサ１４が画素１００に露光信号ＴＲＮを直接出力してもよい。

列回路１６は、垂直信号線１２１を介して、各画素１００から出力される画素信号を受ける。列回路１６は、各画素１００で異なるオフセット成分を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理などを行い、水平シフトレジスタ１７に出力する。

水平シフトレジスタ１７は、列回路１６から出力される信号を順次出力アンプ１８に転送する。

出力アンプ１８は、水平シフトレジスタ１７から順次入力される信号を増幅し信号処理装置２に出力する。

信号処理装置２は、アナログフロントエンド２１と、ロジック・メモリ２２とを備える。

アナログフロントエンド２１は、固体撮像装置１の出力アンプ１８から出力された信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する。また、アナログフロントエンド２１は、デジタル形式に変換した信号を、ロジック・メモリ２２に出力する。なお、アナログフロントエンド２１は必要に応じて、出力アンプ１８から出力された信号の順序を入れ替えてもよい。

ロジック・メモリ２２は、アナログフロントエンド２１から受けた信号に基づき、距離信号およびカメラ画像信号を生成する。生成された距離信号およびカメラ画像信号は、計算機３に出力される。

計算機３は、例えば、コンピュータ等であり、ロジック・メモリ２２から入力される距離信号に基づいて、固体撮像装置１の周囲の三次元情報を構成する。また、計算機３は、ロジック・メモリ２２から入力されるカメラ画像信号に基づいて、カメラ画像を生成する。なお、信号処理装置２が距離信号およびカメラ画像信号に基づいて、固体撮像装置１の周囲の三次元情報を構成するとともに、カメラ画像を生成してもよい。

光源４は、三次元情報を得たい箇所に光を投射する。光源４は、スキャン機構４１を備え、行方向に延びるライン状のパルス光を出力する。パルス光の出力時刻や幅は、ロジック・メモリ２２によって制御される。

－画素の構成－
図３に示すように、画素１００は、アバランシェフォトダイオード１０１と、オーバーフロートランジスタ１０２と、トランスファゲートトランジスタ１０３と、リセットトランジスタ１０５と、カウントトランジスタ１０６と、メモリキャパシタ１０７と、増幅トランジスタ１０８と、選択トランジスタ１０９とを備える。

アバランシェフォトダイオード１０１は、入射光を信号電荷に変換する光電変換を行う。アバランシェフォトダイオード１０１は、生成した信号電荷を、数倍～数十倍に増幅する。

オーバーフロートランジスタ１０２は、ゲートに第２リセット信号ＯＶＦを受け、第２リセット信号ＯＶＦがハイレベルのとき、アバランシェフォトダイオード１０１にリセット電圧ＶＲＳＴを供給する。すなわち、第２リセット信号ＯＶＦがハイレベルのとき、アバランシェフォトダイオード１０１内の電圧は、リセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。

トランスファゲートトランジスタ１０３は、ゲートに露光信号ＴＲＮを受け、露光信号ＴＲＮがハイレベルのとき、アバランシェフォトダイオード１０１内の信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。すなわち、露光信号ＴＲＮがハイレベルのとき、画素１００は露光を行う。

リセットトランジスタ１０５は、ゲートに第１リセット信号ＲＳＴを受け、第１リセット信号ＲＳＴがハイレベルのとき、フローティングディフュージョンＦＤにリセット電圧ＶＲＳＴを供給する。すなわち、第１リセット信号ＲＳＴがハイレベルのとき、フローティングディフュージョンＦＤはリセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。

カウントトランジスタ１０６は、ゲートにカウント信号ＣＮＴを受け、カウント信号ＣＮＴがハイレベルのとき、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された信号電荷をメモリキャパシタ１０７に転送する。メモリキャパシタ１０７は、カウントトランジスタ１０６から転送された信号電荷を蓄積する。すなわち、メモリキャパシタ１０７には、露光結果に基づいた信号電荷が蓄積される。

増幅トランジスタ１０８は、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された信号電荷に応じた電圧を増幅して選択トランジスタ１０９に出力する。

選択トランジスタ１０９は、ゲートに選択信号ＳＥＬを受け、選択信号ＳＥＬがハイレベルのとき、増幅トランジスタ１０８から受けた電圧に応じた画素信号を垂直信号線１２１に出力する。すなわち、選択信号ＳＥＬがハイレベルのとき、画素１００から画素信号の読み出しが行われる。

－マルチプレクサの構成－
図２に示すように、マルチプレクサ１４は、画素１００の行ごとに駆動信号生成部１４１を備える。駆動信号生成部１４１は、ＡＮＤゲート２０１～２０６と、ＯＲゲート２０７～２０９とを備える。

ＡＮＤゲート２０１は、第１駆動信号ＴＯＦと測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦとの論理積を算出し、出力信号ＡとしてＯＲゲート２０７に出力する。ＡＮＤゲート２０２は、第２駆動信号ＢＲＴとカメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴとの論理積を算出し、出力信号ＢとしてＯＲゲート２０７に出力する。ＯＲゲート２０７は、出力信号Ａと出力信号Ｂとの論理和を算出し、露光信号ＴＲＮとして画素１００に出力する。すなわち、第１駆動信号ＴＯＦおよび測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦがハイレベルのとき、または、第２駆動信号ＢＲＴおよびカメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴがハイレベルのとき、露光信号ＴＲＮがハイレベルとなり、画素１００は露光を行う。

ＡＮＤゲート２０３は、第１駆動信号ＴＯＦと測距リセット信号ＲＳＴ＿ＴＯＦとの論理積を算出し、出力信号ＣとしてＯＲゲート２０８に出力する。ＡＮＤゲート２０４は、第２駆動信号ＢＲＴとカメラリセット信号ＲＳＴ＿ＢＲＴとの論理積を算出し、出力信号ＤとしてＯＲゲート２０８に出力する。ＯＲゲート２０８は、出力信号Ａと出力信号Ｂとの論理和を算出し、第１リセット信号ＲＳＴとして画素１００に出力する。すなわち、第１駆動信号ＴＯＦと測距リセット信号ＲＳＴ＿ＴＯＦとがハイレベルのとき、または、第２駆動信号ＢＲＴとカメラリセット信号ＲＳＴ＿ＢＲＴとがハイレベルのとき、第１リセット信号ＲＳＴがハイレベルとなり、画素１００におけるフローティングディフュージョンＦＤがリセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。

ＡＮＤゲート２０５は、第１駆動信号ＴＯＦと測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦとの論理積を算出し、出力信号ＥとしてＯＲゲート２０９に出力する。ＡＮＤゲート２０６は、第２駆動信号ＢＲＴとカメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴとの論理積を算出し、出力信号ＦとしてＯＲゲート２０９に出力する。ＯＲゲート２０９は、出力信号Ｅと出力信号Ｆとの論理和を算出し、選択信号ＳＥＬとして画素１００に出力する。すなわち、第１駆動信号ＴＯＦおよび測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがハイレベルのとき、または、第２駆動信号ＢＲＴおよびカメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴがハイレベルのとき、選択信号ＳＥＬがハイレベルとなり、画素１００は画素信号の読み出しを行う。

－固体撮像装置の動作－
図４は固体撮像装置の動作シーケンスを示す。具体的に、図４は光源スキャン期間γ，γ＋１における固体撮像装置１の動作を示す。

固体撮像装置１は、１フレーム分の距離画像およびカメラ画像を生成するために、光源スキャン期間γ，γ＋１を含むＭ個の光源スキャン期間における動作を行う。各スキャン期間において、測距アドレス回路１２により、光源４の照射位置に対応するα行の画素１００が、第１画素として選択される。そして、カメラアドレス回路１３により、第１画素以外の画素１００が第２画素として選択される。

図４では、光源スキャン期間γにおいて、画素アレイ１１のうち、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００が第１画素として選択され、ｍ～ｍ＋α，ｌ～ｌ＋α行目の画素１００が第２画素として選択されている。また、光源スキャン期間γ＋１において、画素アレイ１１のうち、ｋ＋α＋１～ｋ＋２α行目の画素が第１画素として選択されている。

また、各光源スキャン期間は、光照射期間と読み出し期間とに分けられている。

まず、第１画素の動作について説明する。

光源スキャン期間γの光照射期間において、測距アドレス回路１２は第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）～ＴＯＦ（ｋ＋α）をハイレベルにする。その後、測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦがハイレベルとなる。このため、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００に対応する駆動信号生成部１４１におけるＡＮＤゲート２０１から出力される出力信号Ａがハイレベルとなり、露光信号ＴＲＮ（ｋ）～ＴＲＮ（ｋ＋α）がハイレベルとなる。これにより、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００において、トランスファゲートトランジスタ１０３がオン状態となり、アバランシェフォトダイオード１０１からフローティングディフュージョンＦＤへの信号電荷の転送が開始される。すなわち、第１画素の同時露光が開始される。

その後、測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦがローレベルとなり、ＡＮＤゲート２０１から出力される出力信号Ａがローレベルとなり、露光信号ＴＲＮ（ｋ）～ＴＲＮ（ｋ＋α）がローレベルとなる。このため、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００において、トランスファゲートトランジスタ１０３がオフ状態となり、アバランシェフォトダイオード１０１からフローティングディフュージョンＦＤへの信号電荷の転送が停止される。すなわち、第１画素における同時露光が終了する。その後、測距アドレス回路１２は、第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）～ＴＯＦ（ｋ＋α）をローレベルにして、初期状態に戻る。

光照射期間において、第１画素に対して、以上の動作が複数回行われる。すなわち、本実施形態の固体撮像装置１では、光照射期間において、第１画素の同時露光が複数回行われる。

次に、光源スキャン期間γの読み出し期間において、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがハイレベルとなる。また、測距アドレス回路１２は第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）をハイレベルにする。このため、ｋ行目の画素１００に対応する駆動信号生成部１４１におけるＡＮＤゲート２０５から出力される出力信号Ｅがハイレベルとなり、選択信号ＳＥＬ（ｋ）がハイレベルとなる。これにより、ｋ行目の画素１００において、選択トランジスタ１０９がオン状態となり、画素１００から画素信号が出力される。すなわち、ｋ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが開始される。その後、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦおよび第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）がローレベルとなり、ｋ行目の画素１００からの画素信号の出力が停止される。すなわち、ｋ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが終了する。

その後、ｋ＋１～ｋ＋α行目の画素１００に対して、以上の動作が順次行われる。すなわち、第１画素からの画素信号の読み出しが、行ごとに行われる。

その後、固体撮像装置１は、光源スキャン期間γ＋１において、光源４の照射位置をｋ＋α＋１～ｋ＋２α行目の画素１００に対応するように変更しつつ、ｋ＋α＋１～ｋ＋２α行目の画素１００に対して、以上に説明した動作を同様に行う。すなわち、測距アドレス回路１２は、光源スキャン期間ごとに、画素１００をα行ずつ、ずらしながら第１画素を選択する。したがって、固体撮像装置１では、スキャン期間ごとに、第１画素として選択する画素１００が変更される。

次に、第２画素の動作について説明する。

光源スキャン期間γの光照射期間において、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ）をハイレベルにする。また、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴおよびカメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴがハイレベルとなる。このため、ｍ行目の画素１００に対応する駆動信号生成部１４１におけるＡＮＤゲート２０２から出力される出力信号Ｂがハイレベルとなり、露光信号ＴＲＮ（ｍ）がハイレベルとなる。また、ｍ行目の画素１００に対応する駆動信号生成部１４１におけるＡＮＤゲート２０６から出力される出力信号Ｆがハイレベルとなり、選択信号ＳＥＬ（ｍ）がハイレベルとなる。これにより、ｍ行目の画素１００において、トランスファゲートトランジスタ１０３および選択トランジスタ１０９がオン状態となり、ｍ行目の画素１００の露光が開始されるとともに、ｍ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが開始される。その後、カメラアドレス回路１３が第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ）をローレベルにするとともに、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴおよびカメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴがローレベルになることにより、ｍ行目の画素１００の露光が終了されるとともに、ｍ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが終了する。

ここで、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴがハイレベルとなるカメラ露光時間Ｔｂは、測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦがハイレベルとなる測距露光時間Ｔａよりも長く設定されている。すなわち、各光源スキャン期間において、第２画素として選択された画素１００は、第１画素として選択された画素１００よりも長い時間露光することとなる。

その後、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｌ）をハイレベルにする。また、カメラリセット信号ＲＳＴ＿ＢＲＴがハイレベルとなる。このため、ｌ行目の画素１００に対応する駆動信号生成部１４１におけるＡＮＤゲート２０４から出力される出力信号Ｄがハイレベルとなり、第１リセット信号ＲＳＴがハイレベルとなる。これにより、リセットトランジスタ１０５がオン状態となり、フローティングディフュージョンＦＤにリセット電圧ＶＲＳＴが供給される。すなわち、ｌ行目の画素１００のフローティングディフュージョンＦＤがリセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。

その後、ｍ＋１～ｍ＋α，ｌ＋１～ｌ＋α行目の画素１００に対して、以上に説明した動作が同様に行われる。

その後、図示は省略するが、カメラアドレス回路１３は、光源スキャン期間ごとに、画素１００をα行ずつ、ずらしながら第２画素を選択する。すなわち、固体撮像装置１では、スキャン期間ごとに、第２画素として選択する画素１００が変更される。

以上の構成により、画素アレイ１１に含まれる、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００は、測距アドレス回路１２により、距離測定に用いられる第１画素として選択される。また、画素アレイ１１に含まれる、第１画素以外のｍ～ｍ＋α行目の画素１００は、カメラアドレス回路１３により、カメラ画像生成に用いられる第２画素として選択される。マルチプレクサ１４のＡＮＤゲート２０１は、スキャン期間に含まれる光照射期間において、第１画素が同時露光を行うように出力信号Ａを出力する一方、マルチプレクサ１４のＡＮＤゲート２０５は、光照射期間後の読み出し期間において、第１画素から画素信号が読み出されるように出力信号Ｅを出力する。また、マルチプレクサ１４のＡＮＤゲート２０６は、スキャン期間における光照射期間を含む期間において、第２画素から画素信号が読み出されるように出力信号Ｆを出力する。すなわち、第１画素は距離測定のために用いられる一方、第２画素はカメラ画像作成のために用いられる。これにより、画素１００を無駄なく使用することができる。また、スキャン期間における光照射期間を含む期間において、第１画素を駆動するＡＮＤゲート２０１，２０６と異なるＡＮＤゲート２０５により、第２画素からの画素信号が読み出される。これにより、第２画素は、第１画素の露光時間よりも長い時間露光を行うことができる。したがって、距離測定およびカメラ画像生成に利用可能な固体撮像装置１において、画素１００を効率よく使用しつつ、鮮明なカメラ画像を作成するために必要な露光時間を確保することができる。

また、測距アドレス回路１２は、第１画素の行ごとに、第１画素の駆動タイミングを示す第１駆動信号ＴＯＦを出力する。カメラアドレス回路１３は、第２画素の行ごとに、第２画素の駆動タイミングを示す第２駆動信号ＢＲＴを出力する。マルチプレクサ１４は、第１画素の露光タイミングを示す測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦ、第１画素の画素信号の出力タイミングを示す測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦ、第２画素の露光タイミングを示すカメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴ、および、第２画素の画素信号の出力タイミングを示すＳＥＬ＿ＢＲＴを受け、露光信号ＴＲＮおよび選択信号ＳＥＬを画素１００に出力する。第１画素の露光信号ＴＲＮは、第１駆動信号ＴＯＦと測距露光信号ＴＲＮ＿ＴＯＦとの論理積によって生成される。第１画素の選択信号ＳＥＬは、第１駆動信号ＴＯＦと測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦとの論理積によって生成される。第２画素の露光信号ＴＲＮは、第２駆動信号とカメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴとの論理積によって生成される。第２画素の選択信号は、第２駆動信号ＢＲＴと測距選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴとの論理積によって生成される。これにより、第１および第２画素の駆動タイミングを示す信号と、駆動内容ごとの駆動タイミングを示す信号との論理積を行うことにより、画素１００の行および駆動内容ごとに、制御信号を生成するための回路を設ける必要がなくなり、固体撮像装置１の面積を抑えることができる。

なお、本実施形態において、第２画素の露光、および、第２画素からの画素信号の出力は同時に行われているが、異なるタイミングで行われてもよい。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態に係る固体撮像装置の動作シーケンスを示す。なお、第２実施形態における固体撮像装置は、第１実施形態における固体撮像装置と同じ構成である。図５では、光源スキャン期間γの光照射期間において、第２画素の同時露光が行われた後に、第２画素からの画素信号の読み出しが行われる。

具体的に、光源スキャン期間γの光照射期間において、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ）～ＢＲＴ（ｍ＋α）をハイレベルにする。また、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴがハイレベルとなる。このため、露光信号ＴＲＮ（ｍ）～ＴＲＮ（ｍ＋α）がハイレベルとなり、ｍ～ｍ＋α行目の画素１００におけるトランスファゲートトランジスタ１０３がオン状態となる。すなわち、第２画素の同時露光が開始される。

その後、カメラ露光信号ＴＲＮ＿ＢＲＴがローレベルとなる。このため、露光信号ＴＲＮ（ｍ）～ＴＲＮ（ｍ＋α）がローレベルとなり、ｍ～ｍ＋α行目の画素１００におけるトランスファゲートトランジスタ１０３がオフ状態となる。すなわち、第２画素の同時露光が終了される。

その後、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ＋１）～ＢＲＴ（ｍ＋α）をローレベルにする。また、カメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴがハイレベルとなる。このため、選択信号ＳＥＬ（ｍ）がハイレベルとなり、ｍ行目の画素１００における選択トランジスタ１０９がオン状態となる。すなわち、ｍ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが開始される。

その後、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ）をローレベルにする。このため、選択信号ＳＥＬ（ｍ）がローレベルとなり、ｍ行目の画素１００における選択トランジスタ１０９がオフ状態となる。すなわち、ｍ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが終了する。

その後、第２画素の同時露光が行われた後に、ｍ＋１～ｍ＋α行目の画素１００に対して、以上に説明した動作が同様に行われる。これにより、鮮明なカメラ画像を生成するために必要な画素信号を第２画素から得ることができる。

なお、本実施形態において、第２画素の同時露光が終了した後に、ｍ＋１～ｍ＋α行目の画素１００におけるカウント信号ＣＮＴをハイレベルにして、カウントトランジスタ１０６をオン状態にし、フローティングディフュージョンＦＤからメモリキャパシタ１０７に信号電荷を転送してもよい。

（第３実施形態）
図６は第３実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示す回路図である。なお、図６では、説明をしやすくするため、固体撮像装置１の一部を省略して図示している。

図６に示すように、マルチプレクサ１４は、第１電源線３０１と、第２電源線３０２と、第３電源線３０３と、スイッチ３２１，３２２とをさらに備える。第３電源線３０３およびスイッチ３２１，３２２は、画素１００の行ごとに設けられている。

マルチプレクサ１４は、第１電源線３０１を介して、第１電源３１１と接続されており、第１電源３１１から第１リセット電圧ＶＲＳＴ１の供給を受けている。また、マルチプレクサ１４は、第２電源線３０２を介して、第２電源３１２と接続されており、第２電源３１２から第２リセット電圧ＶＲＳＴ２の供給を受けている。なお、第１リセット電圧ＶＲＳＴ１は、第２リセット電圧ＶＲＳＴ２より高い電圧である。例えば、第１リセット電圧ＶＲＳＴ１は３Ｖであり、第２リセット電圧ＶＲＳＴ２は１．５Ｖ～２Ｖである。

第１電源線３０１は、スイッチ３２１を介して、第３電源線３０３と接続されており、第２電源線３０２は、スイッチ３２２を介して、第３電源線３０３と接続されている。スイッチ３２１は、測距アドレス回路１２からハイレベルの第１駆動信号ＴＯＦを受けたとき、第１電源線３０１と第３電源線３０３とを接続する。スイッチ３２２は、カメラアドレス回路１３からハイレベルの第２駆動信号ＢＲＴを受けたとき、第２電源線３０２と第３電源線３０３とを接続する。なお、図示は省略するが、第３電源線３０３は、行方向に並んだ画素１００におけるオーバーフロートランジスタ１０２のソースおよびリセットトランジスタ１０５のソースに接続されている。すなわち、マルチプレクサ１４は、図３におけるリセット電圧ＶＲＳＴに、第１リセット電圧ＶＲＳＴ１または第２リセット電圧ＶＲＳＴ２の供給を行う。

図７は本実施形態に係る固体撮像装置の動作シーケンスを示す。具体的に、図７では、光源スキャン期間γにおけるｋ，ｍ，ｌ行目の画素１００の動作シーケンスを示す。

まず、第１画素の動作を説明する。

光照射期間において、測距アドレス回路１２は、第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）～ＴＯＦ（ｋ＋α）をハイレベルにする。また、第２リセット信号ＯＶＦ（ｋ）～ＯＶＦ（ｋ＋α）がハイレベルとなる。このため、ｋ～ｋ＋α行目の画素１００におけるオーバーフロートランジスタ１０２がオン状態となる。このとき、スイッチ３２１により、第１電源線３０１と第３電源線３０３とが接続されているため、アバランシェフォトダイオード１０１に第１リセット電圧ＶＲＳＴ１が供給される。すなわち、第１画素におけるアバランシェフォトダイオード１０１が第１リセット電圧ＶＲＳＴ１にリセットされる。

その後、第２リセット信号ＯＶＦ（ｋ）～ＯＶＦ（ｋ＋α）がローレベルになるとともに、露光信号ＴＲＮ（ｋ）～ＴＲＮ（ｋ＋α）がハイレベルとなり、第１画素の同時露光が行われる。

その後、露光信号ＴＲＮ（ｋ）～ＴＲＮ（ｋ＋α）がローレベルとなり、カウント信号ＣＮＴ（ｋ）～ＣＮＴ（ｋ＋α）がハイレベルとなる。すなわち、第１画素におけるメモリキャパシタ１０７に露光結果に基づいた信号電荷が蓄積される。

その後、カウント信号ＣＮＴ（ｋ）～ＣＮＴ（ｋ＋α）がローレベルとなり、測距アドレス回路１２は、第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）～ＴＯＦ（ｋ＋α）をローレベルにする。

その後、光照射期間において、第１画素に対して、以上の動作が複数回行われる。

次に、光源スキャン期間γの読み出し期間において、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦおよび第１リセット信号ＲＳＴ（ｋ）がハイレベルとなる。また、測距アドレス回路１２は第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）をハイレベルにする。このため、リセットトランジスタ１０５および選択トランジスタ１０９がオン状態となる。このとき、スイッチ３２１により、第１電源線３０１と第３電源線３０３とが接続されているため、フローティングディフュージョンＦＤに第１リセット電圧ＶＲＳＴ１が供給される。すなわち、ｋ行目の画素１００におけるフローティングディフュージョンＦＤが第１リセット電圧ＶＲＳＴ１にリセットされる。

その後、第１リセット信号ＲＳＴ（ｋ）がローレベルとなり、カウント信号ＣＮＴ（ｋ）がハイレベルとなる。このため、カウントトランジスタ１０６がオン状態となり、メモリキャパシタ１０７に蓄積された信号電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、フローティングディフュージョンＦＤの電圧に応じた画素信号が選択トランジスタ１０９から出力される。すなわち、ｋ行目の画素１００からの画素信号の読み出しが行われる。

その後、カウント信号ＣＮＴ（ｋ）がローレベルとなり、第１リセット信号ＲＳＴ（ｋ）が一時的にハイレベルとなって、ｋ行目の画素１００におけるフローティングディフュージョンＦＤが第１リセット電圧ＶＲＳＴ１にリセットされる。

その後、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがローレベルとなり、測距アドレス回路１２が第１駆動信号ＴＯＦ（ｋ）をローレベルにして、初期状態に戻る。

その後、ｋ＋１～ｋ＋α行目の画素１００に対して、以上の動作が、画素１００の行ごとに行われる。

次に、第２画素の動作を説明する。

光照射期間において、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｍ）をハイレベルにする。また、カメラ選択信号ＳＥＬ＿ＢＲＴおよび第１リセット信号ＲＳＴ（ｍ）がハイレベルとなる。このため、ｍ行目の画素１００におけるリセットトランジスタ１０５および選択トランジスタ１０９がオン状態となる。このとき、スイッチ３２２により、第２電源線３０２と第３電源線３０３とが接続されているため、フローティングディフュージョンＦＤに第２リセット電圧ＶＲＳＴ２が供給される。すなわち、ｍ行目の画素１００におけるフローティングディフュージョンＦＤが第２リセット電圧ＶＲＳＴ２にリセットされる。

その後、第１リセット信号ＲＳＴ（ｍ）がローレベルとなり、露光信号ＴＲＮ（ｍ）がハイレベルとなる。このため、ｍ行目の画素１００において露光が行われる。このとき、選択トランジスタ１０９がオン状態であるため、画素１００からの画素信号の読み出しが行われる。

その後、カメラ露光信号ＳＥＬ＿ＢＲＴ、露光信号ＴＲＮ（ｍ）、第１駆動信号ＢＲＴ（ｍ）および選択信号ＳＥＬ（ｍ）がローレベルとなり、初期状態に戻る。

その後、カメラアドレス回路１３は、第２駆動信号ＢＲＴ（ｌ）をハイレベルにする。また、カメラ露光信号ＳＥＬ＿ＢＲＴ、選択信号ＳＥＬ（ｌ）および第１リセット信号ＲＳＴ（ｌ）がハイレベルとなる。このため、ｌ行目の画素１００におけるリセットトランジスタ１０５および選択トランジスタ１０９がオン状態となる。このとき、スイッチ３２２により、第２電源線３０２と第３電源線３０３とが接続されているため、フローティングディフュージョンＦＤに第２リセット電圧ＶＲＳＴ２が供給される。すなわち、ｌ行目の画素１００におけるフローティングディフュージョンＦＤが第２リセット電圧ＶＲＳＴ２にリセットされる。

その後、第１リセット信号ＲＳＴ（ｌ）がローレベルとなり、露光信号ＴＲＮ（ｌ）がハイレベルとなる。このため、ｌ行目の画素１００におけるオーバーフロートランジスタ１０２がオン状態となる。このとき、スイッチ３２２により、第２電源線３０２と第３電源線３０３とが接続されているため、アバランシェフォトダイオード１０１に第２リセット電圧ＶＲＳＴ２が供給される。すなわち、ｌ行目の画素１００におけるアバランシェフォトダイオード１０１が第２リセット電圧ＶＲＳＴ２にリセットされる。

その後、第２駆動信号ＢＲＴ（ｌ）、第２リセット信号ＲＳＴ（ｌ）および選択信号ＳＥＬ（ｌ）がローレベルとなり、初期状態に戻る。

その後、ｍ＋１～ｍ＋α，ｌ＋１～ｌ＋α行目の画素１００に対して、以上に動作が、行ごとに行われる。

以上の構成により、光源スキャン期間γにおいて、第１画素として選択されるｋ～ｋ＋α行目の画素１００は、露光が行われる前に、アバランシェフォトダイオード１０１およびフローティングディフュージョンＦＤが第１リセット電圧ＶＲＳＴ１にリセットされている。また、光源スキャン期間γにおいて、第２画素として選択されるｍ～ｍ＋α，ｌ～ｌ＋α行目の画素１００は、露光が行われる前に、アバランシェフォトダイオード１０１およびフローティングディフュージョンＦＤが第１リセット電圧ＶＲＳＴ１よりも低い第２リセット電圧ＶＲＳＴ２にリセットされている。これにより、第２画素におけるアバランシェフォトダイオード１０１の信号電荷の増倍率を抑えることができるため、第２画素に、カメラ画像作成に適した動作を行わせることができる。

（アドレス回路の構成）
図８は第１～第３実施形態に係る固体撮像装置における測距アドレス回路の構成例を示す回路図である。図８に示すように、測距アドレス回路１２は、Ｎ個のＤフリップフロップ４０１を含む露光アドレス用サブ回路４０５と、Ｎ個のＤフリップフロップ４０２を含む読み出しアドレス用サブ回路４０６と、Ｎ個の選択回路４０３と、Ｎ個のＡＮＤゲート４０４とを含む。Ｄフリップフロップ４０１、Ｄフリップフロップ４０２、選択回路４０３およびＡＮＤゲート４０４は、画素１００の行ごとに設けられている。

各Ｄフリップフロップ４０１は、クロック端子に第１クロック信号ＣＫ１を受け、リセット端子に第３リセット信号ＲＳＴ３を受ける。また、Ｄフリップフロップ４０１は直列接続されている。例えば、１行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０１は、Ｄ端子に第１シフト信号ＳＦＴ１を受け、Ｑ端子が、２行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０１のＤ端子、および、１行目の画素１００に対応する選択回路４０３の第１入力端子に接続されている。すなわち、Ｄフリップフロップ４０１は、Ｑ端子が、後段のＤフリップフロップ４０１のＤ端子および選択回路４０３の第１入力端子に接続される。

各Ｄフリップフロップ４０２は、クロック端子に第２クロック信号ＣＫ２を受け、リセット端子に第４リセット信号ＲＳＴ４を受ける。また、Ｄフリップフロップ４０２は直列接続されている。例えば、１行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０２は、Ｄ端子に第２シフト信号ＳＦＴ２を受け、Ｑ端子が、２行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０２のＤ端子、および、１行目の画素１００に対応する選択回路４０３の第２入力端子に接続されている。すなわち、Ｄフリップフロップ４０２は、Ｑ端子が、後段のＤフリップフロップ４０２のＤ端子および選択回路４０３の第２入力端子に接続される。

選択回路４０３は、入力された制御信号に応じて、第１出力端子に入力された信号または第２出力端子に入力された信号を、ＡＮＤゲート４０４に出力する。具体的に、選択回路４０３は、制御信号として、反転された測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦを受ける。例えば、選択回路４０３は、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがローレベルのときは、第１入力端子に入力された信号、すなわち、Ｄフリップフロップ４０１のＱ端子から出力される信号をＡＮＤゲート４０４に出力する。一方、選択回路４０３は、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがハイレベルのときは、第２入力端子に入力された信号、すなわち、Ｄフリップフロップ４０２のＱ端子から出力される信号をＡＮＤゲート４０４に出力する。

ＡＮＤゲート４０４は、選択回路４０３から出力された信号と、アドレスイネーブル信号Ａｄｄｒとの論理積を行い、第１駆動信号ＴＯＦ（１）～ＴＯＦ（Ｎ）を出力する。

図９は測距アドレス回路の動作シーケンスを示す。具体的に、図９は光源スキャン期間１における固体撮像装置１の動作を示す。図９では、測距アドレス回路１２により、２～α＋１行目の画素１００が第１画素として選択される。

光源スキャン期間１の前において、第１シフト信号ＳＦＴ１をハイレベルにし、第１クロック信号ＣＫ１をα回ハイレベルにする。その後、第１シフト信号ＳＦＴ１をローレベルにし、第１クロック信号ＣＫ１を１回ハイレベルにする。このため、２～α＋１行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０１のＱ端子から出力される信号がハイレベルとなる。

また、第２シフト信号ＳＦＴ２をハイレベルにし、第２クロック信号ＣＫ１を１回ハイレベルにする。その後、第２シフト信号ＳＦＴ２をローレベルにし、第２クロック信号ＣＫ２を１回ハイレベルにする。このため、２行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０２のＱ端子から出力される信号がハイレベルとなる。

光源スキャン期間１における光照射期間において、アドレスイネーブル信号Ａｄｄｒがハイレベルとなる。このとき、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦがローレベルであるため、選択回路４０３は、第１入力端子に入力された信号、すなわち、Ｄフリップフロップ４０１のＱ端子から出力される信号をＡＮＤゲート４０４に出力する。したがって、第１駆動信号ＴＯＦ（２）～ＴＯＦ（１＋α）がハイレベルとなる。

その後、アドレスイネーブル信号Ａｄｄｒがハイレベルとなるタイミングに、第１駆動信号ＴＯＦ（２）～ＴＯＦ（１＋α）がハイレベルとなる。

光源スキャン期間１の読み出し期間において、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦおよびアドレスイネーブル信号Ａｄｄｒがハイレベルとなる。このため、選択回路４０３は、第２入力端子に入力された信号、すなわち、Ｄフリップフロップ４０２のＱ端子から出力されるハイレベルの信号をＡＮＤゲート４０４に出力する。したがって、第１駆動信号ＴＯＦ（２）がハイレベルとなる。

その後、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦおよびアドレスイネーブル信号Ａｄｄｒがローレベルとなり、第２クロック信号ＣＫ２がハイレベルとなる。すなわち、２行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０２のＱ端子から出力される信号が、ローレベルとなり、３行目の画素１００に対応するＤフリップフロップ４０２のＱ端子から出力される信号が、ハイレベルとなる。

その後、測距選択信号ＳＥＬ＿ＴＯＦおよびアドレスイネーブル信号Ａｄｄｒがローレベルとなり、第２クロック信号ＣＫ２がハイレベルとなる。このとき、第１駆動信号ＴＯＦ（３）がハイレベルとなる。

その後、同様の動作を行うことにより、第１駆動信号ＴＯＦ（４）～ＴＯＦ（α＋１）を１行ごとにハイレベルにすることができる。

以上の構成により、測距アドレス回路１２において、第１駆動信号ＴＯＦ（１）～ＴＯＦ（Ｎ）を生成することができる。

なお、本実施形態において、カメラアドレス回路１３を測距アドレス回路１２と同様に構成してもよい。

また、測距アドレス回路１２は、その他の回路構成により実現されてもよい。

（その他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

なお、上記各実施形態において、マルチプレクサ１４は、画素１００が露光する前に、第２リセット信号ＯＶＦをハイレベルにして、オーバーフロートランジスタ１０２をオン状態にして、アバランシェフォトダイオード１０１内の信号電荷をリセットしてもよい。

また、上記各実施形態において、マルチプレクサ１４に、ＡＮＤゲートおよびＯＲゲートをさらに備え、露光信号ＴＲＮ、選択信号ＳＥＬ、または、第１リセット信号ＲＳＴと同様の構成で、第２リセット信号ＯＶＦおよびカウント信号ＣＮＴを生成してもよい。

また、上記各実施形態において、固体撮像装置１は、１フレーム分の動作をＭ個の光源スキャン期間に分け、画素アレイ１１の行数をＮとし、光源スキャン期間ごとに第１および第２画素として選択する画素１００をα行ずつ、ずらす場合、αをＮ／Ｍに設定してもよい。また、αをＮ／Ｍ以下に設定してもよい。この場合、１フレーム分の動作において、同一の第２画素に対して、複数回、露光および画素信号の読み出しが行われるため、光源４の照射端部の強度が小さいときでも、鮮明なカメラ画像を生成することができる。

また、上記各実施形態において、光源スキャン期間に、α行の画素１００が第１画素として選択され、２α行の画素１００が第２画素として選択されるが、これに限られない。例えば、第１画素として、α行以上またはα行以下の画素１００が選択されてもよいし、第２画素として、２α行以上または２α行以下の画素１００が選択されてもよい。

また、光源スキャン期間ごとに第１および第２画素として選択する画素１００をα行以上またはα行以下ずつ、ずらして選択してもよい。

また、上記各実施形態において、画素１００は、アバランシェフォトダイオード１０１に代えて、フォトダイオード等の光電変換素子を備えてもよい。

本開示は、距離測定とカメラ画像生成に利用可能な固体撮像装置であるため、例えば、距離カメラ等に適用することができる。

１ 固体撮像装置
４ 光源
１１ 画素アレイ
１２ 測距アドレス回路
１３ カメラアドレス回路
１４ マルチプレクサ
１００ 画素
１０３ トランスファゲートトランジスタ
１０５ リセットトランジスタ
１０９ 選択トランジスタ
２０１～２０６ ＡＮＤゲート

Claims (8)

1. 行列状に配置された複数の画素と、
   前記複数の画素の露光と、前記複数の画素からの画素信号の読み出しとを行うスキャン期間において、前記複数の画素のうち所定数の行に含まれる画素を、距離測定に用いられる第１画素として選択する測距アドレス回路と、
   前記スキャン期間において、前記複数の画素のうち前記第１画素以外の画素を、カメラ画像作成に用いられる第２画素として選択するカメラアドレス回路と、
   前記第１画素を駆動する第１駆動回路と、
   前記第２画素を駆動する第２駆動回路と、
   を備え、
   前記第１駆動回路は、前記スキャン期間に含まれる光照射期間において、前記第１画素の同時露光を行う一方、前記光照射期間後の読み出し期間において、前記第１画素からの画素信号の読み出しを行い、
   前記第２駆動回路は、前記スキャン期間における前記光照射期間を含む期間において、前記第２画素からの画素信号の読み出しを行う
   ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 請求項１記載の固体撮像装置において、
   前記測距アドレス回路は、前記スキャン期間ごとに、前記複数の画素のうち前記第１画素として選択する行を変更することを特徴とする固体撮像装置。
3. 請求項１または２記載の固体撮像装置において、
   前記測距アドレス回路は、前記第１画素のうち露光させる行を示す第１駆動信号を出力し、
   前記第１駆動回路は、前記測距アドレス回路から前記第１駆動信号を受けるとともに、前記第１画素を露光させるタイミングを示す測距露光信号を受け、前記第１駆動信号と前記測距露光信号との論理積を行い、前記第１画素に出力する
   ことを特徴とする固体撮像装置。
4. 請求項１～３記載のいずれか１項記載の固体撮像装置において、
   前記画素は、アバランシェフォトダイオードを含み、
   前記第２画素は、前記第１画素の電荷蓄積領域をリセットするための第１リセット電圧と異なる第２リセット電圧により、電荷蓄積領域がリセットされることを特徴とする固体撮像装置。
5. 請求項１～４記載のいずれか１項記載の固体撮像装置において、
   前記第２駆動回路は、前記スキャン期間における前記光照射期間を含む期間において、前記第２画素の露光と、前記第２画素からの画素信号の読み出しとを、前記第２画素の行ごとに行うことを特徴とする固体撮像装置。
6. 請求項１～４記載のいずれか１項記載の固体撮像装置において、
   前記第２駆動回路は、前記スキャン期間における前記光照射期間を含む期間において、前記第２画素の同時露光を行い、前記第２画素からの画素信号の読み出しを、前記第２画素の行ごとに行うことを特徴とする固体撮像装置。
7. 請求項１～６記載のいずれか１項記載の固体撮像装置と、
   行方向に延びるライン状の照射光を照射可能な光源と
   を備える撮像装置であって、
   前記測距アドレス回路は、前記照射光の照射位置に対応する画素を前記第１画素として選択することを特徴とする撮像装置。
8. 請求項７記載の撮像装置において、
   前記光源は、前記スキャン期間ごとに、列方向に前記照射光を移動させ、
   前記測距アドレス回路は、前記スキャン期間ごとに、前記第１画素として選択する画素を変更することを特徴とする撮像装置。

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