專(zhuān)利名稱(chēng)：：固體攝像裝置和距離圖像測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及固體攝像裝置和距離圖像測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
：在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了TOF(TimeOfFlight)型的距離圖像測(cè)量裝置。該距離圖像測(cè)量裝置向?qū)ο笪镏貜?fù)射出具有規(guī)定的脈沖寬度的探測(cè)光，通過(guò)測(cè)量從該探測(cè)光的出射時(shí)刻開(kāi)始到返回時(shí)刻為止的期間，即通過(guò)測(cè)量探測(cè)光的飛行時(shí)間，來(lái)測(cè)量到對(duì)象物為止的三維距離圖像。在該裝置中，將探測(cè)光射出時(shí)的脈沖和返回時(shí)的脈沖之間的相位差作為飛行時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。飛行時(shí)間的測(cè)量方法有，求取存儲(chǔ)于形成在各像素內(nèi)的多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的電荷量的比率的方法。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，電荷存儲(chǔ)區(qū)域中的存儲(chǔ)時(shí)刻不同。如果除去背景光成分，那么通過(guò)一個(gè)反射脈沖光的入射而在各存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的電荷量的比率與飛行時(shí)間成比例。例如，與從探測(cè)光的脈沖的上升時(shí)刻到下降時(shí)刻為止的期間一致地設(shè)定一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中的存儲(chǔ)時(shí)刻，并與從下降時(shí)刻到上升時(shí)刻為止的期間一致地設(shè)定另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中的存儲(chǔ)時(shí)刻。在該情況下，如果飛行時(shí)間為O，那么一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的存儲(chǔ)電荷量為100%，另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的存儲(chǔ)電荷量為0%，到對(duì)象物為止的距離為0。由于隨著飛行時(shí)間變長(zhǎng)另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的存儲(chǔ)電荷量的比率增加，因而根據(jù)電荷量的比率而求得到對(duì)象物為止的距離。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:美國(guó)專(zhuān)利6373557號(hào)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第W02006/010284號(hào)小冊(cè)子
發(fā)明內(nèi)容但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的距離圖像測(cè)量裝置中，同時(shí)控制各個(gè)像素內(nèi)的4個(gè)電勢(shì)深度，并在載流子從全部的勢(shì)阱溢出的時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算溢出的載流子的電荷量的比率，從而存在裝置復(fù)雜化的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于上述的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供可利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行距離圖像測(cè)量的固體攝像裝置和距離圖像測(cè)量裝置。為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置是具備檢測(cè)背景光的光檢測(cè)單元和由多個(gè)像素構(gòu)成的攝像區(qū)域的固體攝像裝置，各個(gè)像素具備設(shè)置于半導(dǎo)體基板內(nèi)的光感應(yīng)區(qū)域；設(shè)置于半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域；一對(duì)第1柵極，以光感應(yīng)區(qū)域和一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域之間的電勢(shì)交替地傾斜的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板上；設(shè)置于半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第2存儲(chǔ)區(qū)域；一對(duì)第2柵極，以控制分別介于第1存儲(chǔ)區(qū)域和第2存儲(chǔ)區(qū)域之間的第1勢(shì)壘的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板上，并隨著由光檢測(cè)單元檢測(cè)的背景光的輸出變高而使相對(duì)于載流子的第1勢(shì)壘的高度增加。在此，在載流子為電子的情況下，相對(duì)于電子存在的電勢(shì)，如果使電勢(shì)降低則勢(shì)壘的高度會(huì)增加，如果使電勢(shì)增加則勢(shì)壘的高度會(huì)減少。另外，在載流子為空穴的情況下，相對(duì)于空穴存在的電勢(shì)，如果使電勢(shì)增加則勢(shì)壘的高度會(huì)增加，如果使電勢(shì)減少則勢(shì)壘的高3度會(huì)減少。如果向?qū)ο笪镎丈溆糜跈z測(cè)距離的脈沖狀的探測(cè)光，并向第1柵極施加會(huì)交替地產(chǎn)生上述的電勢(shì)傾斜的電壓，則與探測(cè)光的反射光的入射時(shí)的延遲成比例的方式，存儲(chǔ)于一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的電荷量會(huì)減少，存儲(chǔ)于另一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的電荷量會(huì)增加。即，這些被存儲(chǔ)的載流子的電荷量的比率依賴(lài)于延遲時(shí)間，即飛行時(shí)間(T0F)。當(dāng)然，在第1存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)量為3個(gè)以上的情況下，從光感應(yīng)區(qū)域流向各第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的比率依賴(lài)于向介于其間的用于使電勢(shì)傾斜的電極施加的電壓的相位，載流子的存儲(chǔ)量的變化程度相應(yīng)于相位偏移的量。在此，存儲(chǔ)于第l存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的電荷量包含對(duì)應(yīng)于背景光成分而產(chǎn)生的載流子成分，因而除去對(duì)應(yīng)于背景光成分的載流子的載流子的比率才表示距離。另外，探測(cè)光不限于脈沖狀，也可以為正弦波狀。此時(shí)，施加于第l柵極的電壓也為正弦波狀。在此，在由光檢測(cè)單元檢測(cè)的背景光的輸出較高的情況下，第2柵極增高相對(duì)于載流子的第1勢(shì)壘。第1勢(shì)壘介于第1存儲(chǔ)區(qū)域和第2存儲(chǔ)區(qū)域之間，隨著背景光變高，從第l存儲(chǔ)區(qū)域流入第2存儲(chǔ)區(qū)域的載流子數(shù)減少。S卩，對(duì)應(yīng)于背景光的大小，適當(dāng)?shù)乜刂剖┘佑诘?柵極的電壓，從而可以通過(guò)第1勢(shì)壘而簡(jiǎn)單地阻止相當(dāng)于背景光的量的載流子，并可以?xún)H使來(lái)自對(duì)象物的探測(cè)光的反射光成分流入第2存儲(chǔ)區(qū)域。(1)在檢測(cè)出背景光并進(jìn)行了本次的測(cè)量(向第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的載流子的存儲(chǔ)期間)之后，可以使第1勢(shì)壘的高度減少；(2)在檢測(cè)出背景光之后、并在本次的測(cè)量(向第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的載流子的存儲(chǔ)期間)之前，可以預(yù)先使第1勢(shì)壘的高度減少。另外，本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置具備，設(shè)置于半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第3存儲(chǔ)區(qū)域、以控制分別介于第2存儲(chǔ)區(qū)域和第3存儲(chǔ)區(qū)域之間的第2勢(shì)壘的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板上的一對(duì)第3柵極，通過(guò)使相對(duì)于載流子的第2勢(shì)壘的高度降低，從而在將存儲(chǔ)于第2存儲(chǔ)區(qū)域的載流子轉(zhuǎn)送到第3存儲(chǔ)區(qū)域之后，使第2勢(shì)壘的高度增加，并在將載流子保持于第3存儲(chǔ)區(qū)域的狀態(tài)下，以在一對(duì)第l存儲(chǔ)區(qū)域交替地存儲(chǔ)載流子的方式，控制向第1、第2以及第3柵極的施加電位。S卩，在第2存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)存儲(chǔ)有上次測(cè)量時(shí)的載流子的情況下，如果在本次測(cè)量中驅(qū)動(dòng)第1柵極，則會(huì)發(fā)生載流子的混合。但是，在使第2勢(shì)壘的高度降低，并將載流子轉(zhuǎn)送到第3存儲(chǔ)區(qū)域之后，如果使第2勢(shì)壘的高度增加，并阻止載流子從第2存儲(chǔ)區(qū)域流入第3存儲(chǔ)區(qū)域，那么在該階段，可以驅(qū)動(dòng)第1柵極而使本次測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的載流子從光感應(yīng)區(qū)域流入第2存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。由此，能夠縮短測(cè)量時(shí)間。另外，優(yōu)選，光感應(yīng)區(qū)域兼作上述光檢測(cè)單元，固體攝像裝置還具備控制單元，該控制單元對(duì)應(yīng)于光感應(yīng)區(qū)域的輸出而輸出向第2柵極的施加電位。S卩，在光感應(yīng)區(qū)域中檢測(cè)背景光，在檢測(cè)出的背景光的輸出較大的情況下，以增大第1勢(shì)壘的高度的方式控制向第2柵極的施加電位，在檢測(cè)出的背景光的輸出較小的情況下，以減小第1勢(shì)壘的高度的方式控制向第2柵極的施加電位。由此，沒(méi)有必要另外設(shè)置光檢測(cè)單元，因而可以使裝置小型化。另外，本發(fā)明所涉及的距離圖像測(cè)量裝置具備上述的固體攝像裝置；光源，向?qū)ο笪锷涑雠c向一對(duì)第1柵極施加的電位同步的脈沖光；計(jì)算電路，根據(jù)從一對(duì)第2存儲(chǔ)區(qū)域輸出的載流子的電荷量而計(jì)算到對(duì)象物為止的距離。在該距離圖像測(cè)量裝置中，由于載流子的電荷量對(duì)應(yīng)于到對(duì)象物為止的距離，因而可以從計(jì)算電路輸出對(duì)象物的距離圖像。本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成簡(jiǎn)單，但是能夠適用于除去了背景光成分的距離圖像測(cè)量中，并且，雖然距離圖像測(cè)量裝置的構(gòu)成的簡(jiǎn)單但是能夠測(cè)量準(zhǔn)確的距離圖像。圖1為用于說(shuō)明距離圖像測(cè)量裝置的概要的圖。圖2為固體攝像元件1的立體圖。圖3為表示從投影于攝像區(qū)域IIP的用于取得距離的圖像生成的距離圖像的圖。圖4為用于對(duì)到物體H為止的距離d的測(cè)量原理進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖5為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp、檢測(cè)脈沖信號(hào)S。、右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)的時(shí)序圖。圖6為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)原理的說(shuō)明圖。圖7為用于對(duì)距離d的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明的方框圖。圖8為固體攝像元件1的平面圖。圖9為用于說(shuō)明各像素P(m、n)的詳細(xì)構(gòu)造的圖。圖10為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)和排出動(dòng)作的電勢(shì)圖。圖11為表示背景光除去電路PCC的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。圖12為用于對(duì)計(jì)算電路CC中的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖13為各像素P(m、n)內(nèi)的電路圖。圖14為通過(guò)排列圖13所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。圖15為圖8所示的取樣保持電路SHn的電路圖。圖16為固體攝像裝置的時(shí)序圖。圖17為表示各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域IIP的平面圖。圖18為表示各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域IIP的平面圖。圖19為表示各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域IIP的平面圖。圖20為像素P(m、n)和放大器的電路圖。圖21為像素P(m、n)和放大器的電路圖。圖22為具有使電極排列變形了的像素的固體攝像元件1的平面圖。圖23為圖22所示的像素P(m、n)的平面圖(圖23(A))、像素P(m、n)的縱剖面圖(圖23(B))、縱剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖23(C))。圖24為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)和排出動(dòng)作的電勢(shì)圖。圖25為表示載流子存儲(chǔ)和讀取之間的關(guān)系的時(shí)序圖。圖26為圖23所示的像素P(m、n)的電路圖。圖27為通過(guò)排列圖26所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。圖28為具備電荷退避區(qū)域的固體攝像裝置的時(shí)序圖。圖29為每一個(gè)像素具有4個(gè)用于分配載流子的柵極的固體攝像元件1的平面圖。圖30為圖29所示的像素P(m、n)的平面圖。圖31為沿圖30中的31A-31A箭頭的剖面圖(圖31(A))、圖31(A)的剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖31(B))、沿圖30中的31C-31C箭頭的剖面圖(圖31(C))、圖31(C)的剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖31(D))。圖32為圖30所示的像素P(m、n)的電路圖。圖33為通過(guò)排列圖32所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。圖34為圖29所示的取樣保持電路SHn'的電路圖。圖35為固體攝像裝置的時(shí)序圖。圖36為表示背景光除去電路PCC的變形例的方框圖。圖37為在進(jìn)行自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下的固體攝像裝置的時(shí)序圖。符號(hào)說(shuō)明1固體攝像元件IIP攝像區(qū)域IV垂直移位寄存器1H2水平移位寄存器2控制電路3光源DEX1、DEX2載流子排出區(qū)域DEX3、DEX4載流子排出區(qū)域EX1、EX2柵極EX3、EX4柵極PCC背景光除去電路PD光檢測(cè)元件具體實(shí)施例方式以下，對(duì)實(shí)施方式所涉及的固體攝像裝置和距離圖像測(cè)量裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)同一要素使用同一符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1為用于說(shuō)明距離圖像測(cè)量裝置的概要的圖。該距離圖像測(cè)量裝置搭載于車(chē)輛VG，并測(cè)量位于車(chē)輛前方的物體H。距離圖像測(cè)量裝置具備固體攝像元件1、控制固體攝像元件1的驅(qū)動(dòng)的控制電路2、射出脈沖光的光源3、光源3的驅(qū)動(dòng)電路4、以及內(nèi)藏有從固體攝像元件1的輸出計(jì)算到物體H為止的距離的計(jì)算電路的輸出處理電路5?？刂齐娐?向固體攝像元件1輸入右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)&，另外，向驅(qū)動(dòng)電路4輸入用于投光的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp。驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP也向輸出處理電路5輸入，并在從固體攝像元件1計(jì)算距離之際使用。與從控制電路2輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP同步地，從驅(qū)動(dòng)電路4向光源3供給驅(qū)動(dòng)電流。從光源3射出與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp相同脈沖寬度的探測(cè)光。探測(cè)光經(jīng)由投光用的透鏡Ll而向物體H照射。在物體H的表面被反射的探測(cè)光經(jīng)由成像用的透鏡L2、L3而入射到固體攝像元件1的攝像區(qū)域。因此，在固體攝像元件1的攝像區(qū)域形成物體H的像。從固體攝像元件1輸出物體H的距離圖像(原數(shù)據(jù))，這些數(shù)據(jù)通過(guò)輸出處理電路5進(jìn)行處理，并被顯示于汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示器6。在顯示器6中能夠獨(dú)立地顯示距離圖像，也可以與亮度圖像重疊地顯示距離圖像。在此，在距離圖像所顯示的物體H存在于規(guī)定距離以?xún)?nèi)的情況下，能夠與亮度圖像重疊地顯示表示存在物體H的警告顯示。圖2為固體攝像元件1的立體圖。固體攝像元件1具備由排列成二維狀的多個(gè)像素P(1、1)、P(1、2)、…P(m、n)、…P(M、N)構(gòu)成的攝像區(qū)域IIP。m、n、M、N是自然數(shù)。在此，為了說(shuō)明的明確化，在該圖中顯示了比實(shí)際數(shù)量少的像素。與攝像區(qū)域IIP的像素列平行地配置有垂直移位寄存器IV，與像素行平行地配置有背景光除去電路PCC以及水平移位寄存器1H2。垂直移位寄存器lV將垂直轉(zhuǎn)送信號(hào)依次施加于各像素P(m、n)，該垂直轉(zhuǎn)送信號(hào)用于沿著列方向依次讀取在列方向上排列的像素P(m、n)的輸出。在各像素列，在一個(gè)垂直方向上轉(zhuǎn)送的像素輸出被輸入到距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…K『輸入到距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…K,的像素輸出作為距離圖像(原數(shù)據(jù))而沿著列方向依次被讀取。艮卩，在距離圖像測(cè)量模式中，在第1行的像素P(1、1)、P(1、2)…P(1、n)…P(l、N)的輸出分別被輸入到距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…K,的情況下，距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…Kw暫時(shí)保持每個(gè)被輸入的各像素輸出中的距離圖像的原數(shù)據(jù)，被保持的原數(shù)據(jù)沿著水平方向按順序經(jīng)由輸出緩沖放大器II而依次被外部讀取。該水平方向的讀取通過(guò)從水平移位寄存器1H2沿著水平方向依次將使各距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…K,的輸出開(kāi)關(guān)0N的信號(hào)輸入到該輸出開(kāi)關(guān)而進(jìn)行。其次，第2行的像素P(2、l)、P(2、2)…P(2、n)…P(2、N)的輸出分別被輸入到距離信息讀取電路Kl、K2…Kn…K,，之后進(jìn)行與上述相同的操作。然后，如果將與上述相同的操作進(jìn)行至第3行、第4行…第M行，那么攝像區(qū)域1IP內(nèi)的全部的像素會(huì)作為距離信息而被讀取。在沒(méi)有探測(cè)光照射時(shí)，在攝像區(qū)域IIP投影有太陽(yáng)或街燈等的外光被物體H的表面反射而形成的亮度圖像。在探測(cè)光照射時(shí)，在攝像區(qū)域1IP與該亮度圖像(背景光)重疊地投影有由探測(cè)光的反射光構(gòu)成的到物體H為止的用于取得距離的圖像。用于取得距離的圖像是用于計(jì)算距離圖像的原數(shù)據(jù)的集合。背景光除去電路PCC對(duì)應(yīng)于由光檢測(cè)元件(光檢測(cè)單元)檢測(cè)的背景光的輸出的大小，控制限制從各像素溢出的電荷量的勢(shì)壘高度。即，在各像素中，在其讀取部的前段設(shè)置有勢(shì)壘(potentialbarrier)，在背景光較大的情況下，通過(guò)增加勢(shì)壘高度從來(lái)自各像素的輸出除去背景光成分。勢(shì)壘通過(guò)控制施加于形成在半導(dǎo)體基板上的柵極的電位來(lái)進(jìn)行調(diào)整。圖3為表示從投影于攝像區(qū)域IIP的用于取得距離的圖像生成的距離圖像的圖。設(shè)定由M軸、N軸以及D軸構(gòu)成的垂直坐標(biāo)系。在該圖中，連結(jié)攝像區(qū)域1IP內(nèi)的各像素輸出所表示的距離的線顯示為網(wǎng)眼狀。該距離圖像在輸出處理電路5中被計(jì)算。在攝像區(qū)域IIP內(nèi)，各像素僅排列有M行、N列，在D軸上表示垂直于攝像區(qū)域IIP的距離。物體H的距離圖像是D軸上的距離(作為d)的信息的集合。圖4為用于對(duì)到物體H為止的距離d的測(cè)量原理進(jìn)行說(shuō)明的圖。驅(qū)動(dòng)電路4具有介于電源4a和光源3之間的開(kāi)關(guān)4b，如果向開(kāi)關(guān)4b輸入用于投光的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp，那么向光源3供給與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP同步的驅(qū)動(dòng)電流，并從光源3射出與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP同步的探測(cè)光(脈沖光)Lp。本例的光源3由在脈沖光的上升以及下降的陡峭性方面良好的發(fā)光二極管或者激光二極管構(gòu)成，但是，當(dāng)然也可以使用其它的種類(lèi)的光源。在此，優(yōu)選光源3由紅外線發(fā)光二極管構(gòu)成。如果向位于距離d的位置上的物體H的表面照射探測(cè)光，那么探測(cè)光被該表面反射，被反射的探測(cè)光作為脈沖光LD而向固體攝像元件1入射。將入射到固體攝像元件1的脈沖光作為L(zhǎng)。，將由于脈沖光的入射而從像素輸出的檢測(cè)脈沖信號(hào)作為SD。在固體攝像元件1中，設(shè)置有上述的距離信息讀取電路K，向距離信息讀取電路K輸入上述的右側(cè)脈沖信號(hào)S^和左側(cè)脈沖信號(hào)&。距離信息讀取電路K也可以輸出背景光，背景光表示對(duì)象物的亮度圖像。例如，如果讀取殘留于2個(gè)勢(shì)阱(potentialwell)內(nèi)的背景光成分的電荷，那么其為亮度圖像q(m、n)。從各像素P(m、n)輸出的亮度圖像q(m、n)被輸入到圖像處理電路5b。對(duì)應(yīng)于檢測(cè)脈沖信號(hào)SD的入射，從距離信息讀取電路K對(duì)應(yīng)于各像素P(m、n)而讀取作為距離圖像的原數(shù)據(jù)的距離信息d'(m、n)。距離信息d'(m、n)被輸入到計(jì)算電路5a，并使用驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp而轉(zhuǎn)換為距離圖像d(m、n)。距離信息d'(m、n)是依賴(lài)于到物體H為止的探測(cè)光的飛行時(shí)間的值。必要時(shí)，距離圖像d(m、n)與亮度圖像q(m、n)—起被輸入到圖像處理電路5b。在圖像處理電路5b中能夠進(jìn)行上述的重疊處理等。圖5為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp、檢測(cè)脈沖信號(hào)S。、右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)的時(shí)序圖。將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp的脈沖寬度記為T(mén)p。右側(cè)脈沖信號(hào)SK與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP的上升時(shí)刻^同步地上升。右側(cè)脈沖信號(hào)SK與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP的下降時(shí)刻t3同步地下降。S卩，右側(cè)脈沖信號(hào)SK與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP同相位。左側(cè)脈沖信號(hào)^為右側(cè)脈沖信號(hào)^的逆相位，在時(shí)刻^下降，在時(shí)刻^上升。該右側(cè)脈沖信號(hào)SK和左側(cè)脈沖信號(hào)的脈沖寬度均為T(mén)p。如果檢測(cè)脈沖光LD入射到各像素，那么在各像素中產(chǎn)生載流子。伴隨著檢測(cè)脈沖光LD的入射而產(chǎn)生的載流子的電荷量的時(shí)間波形與檢測(cè)脈沖信號(hào)SD—致。在右側(cè)脈沖信號(hào)SK為高電平的情況下，在像素中產(chǎn)生的載流子流入一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。因此，在本次的脈沖周期中，在實(shí)際效果上存儲(chǔ)于一個(gè)第l存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的載流子的電荷量Q1與檢測(cè)脈沖信號(hào)S。和右側(cè)脈沖信號(hào)SK的重復(fù)期間t2ts成比例。換言之，在時(shí)刻t2t3的期間內(nèi)將波高值表示每單位時(shí)間的電荷量的檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和右側(cè)脈沖信號(hào)S^的積進(jìn)行積分后的值，成為存儲(chǔ)于一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的電荷量Q1。另外，在下次的脈沖周期中，在時(shí)刻t6t7的期間內(nèi)將檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和右側(cè)脈沖信號(hào)SK的積進(jìn)行積分后的值，成為存儲(chǔ)于一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的電荷量Ql。在左側(cè)脈沖信號(hào)&為高電平的情況下，在像素中產(chǎn)生的載流子流入另一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。因此，在本次的脈沖周期中，在實(shí)際效果上存儲(chǔ)于另一個(gè)第l存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的載流子的電荷量Q2與檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和右側(cè)脈沖信號(hào)SK的重復(fù)期間t3t4成比例。換言之，在時(shí)刻t3t4的期間內(nèi)將波高值表示每單位時(shí)間的電荷量的檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和左側(cè)脈沖信號(hào)&的積進(jìn)行積分后的值，成為存儲(chǔ)于另一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的電荷量Q2。另外，在下次的脈沖周期中，在時(shí)刻t7t8的期間內(nèi)將檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和左側(cè)脈沖信號(hào)&的積進(jìn)行積分后的值，成為存儲(chǔ)于另一個(gè)第2存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的電荷量Q2。電荷量Q1和電荷量Q2的比率與飛行時(shí)間(TOF)成比例。即，后者的電荷量Q2相對(duì)于前者的電荷量Q1越大，則距離d越大。當(dāng)然，不僅是在1個(gè)脈沖周期內(nèi)存儲(chǔ)的電荷量如此，電荷量Q1、Q2的累積值EQ1、EQ2的比率也與飛行時(shí)間(T0F)成比例。在此，由于電荷量變大，因而進(jìn)行累積可以求得正確的距離。在此，如果探測(cè)光在黑暗中射出，那么電荷量Q1、Q2的比率表示距離，但是，由于實(shí)際上對(duì)應(yīng)于背景光的電荷成分包含于檢測(cè)脈沖信號(hào)SD中，因而有必要除去背景光成分。圖6為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)原理的說(shuō)明圖。圖6(A)為1個(gè)像素P(m、n)的剖面圖。像素P(m、n)具備p型(第l導(dǎo)電型)的半導(dǎo)體基板100和形成于半導(dǎo)體基板100上的絕緣層101。在絕緣層101上設(shè)置有遮光膜SM。遮光膜SM針對(duì)每個(gè)像素都具備有入射用的開(kāi)口0P。在開(kāi)口OP的正下方的絕緣層IOI上，配置有像素電極PG。將半導(dǎo)體基板IOO的像素電極PG的正下方的半導(dǎo)體基板IOO內(nèi)的表面區(qū)域記為光感應(yīng)區(qū)域SA。在像素電極PG的兩側(cè)，在絕緣層101上配置有一對(duì)第1柵極TX1、TX2。設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL位于第1柵極TX1、TX2的外側(cè)。再者，設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL位于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL的外側(cè)。第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL是浮動(dòng)擴(kuò)散(floatingdiffusion)區(qū)域。在第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL和第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL之間的區(qū)域的上方，第2柵極IGR、IGL分別位于絕緣層101上。第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL和第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL分別由n型的半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。在n型半導(dǎo)體中存在有正離子化的給予體(donor)，在p型半導(dǎo)體中存在有負(fù)離子化的接受體(acc印tor)。半導(dǎo)體中的電勢(shì)為n型比p型高。換言之，能帶圖中的電勢(shì)為向下是電勢(shì)的正方向，因而在能帶圖中n型半導(dǎo)體中的電勢(shì)比p型的電勢(shì)深(高)，能級(jí)變低。另外，如果向各電極施加正電位，那么電極正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)變深(在正方向上變大)。如果減小向各電極施加的正電位的大小，那么電極正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)變淺(在正方向上變小)。圖6(B)為在施加于右側(cè)的第1柵極TX1的右側(cè)脈沖信號(hào)SK為高電平的情況下的電勢(shì)圖。施加于左側(cè)的第1柵極TX2的左側(cè)脈沖信號(hào)S^為低電平。在此，在說(shuō)明中電勢(shì)圖以向下為正，施加于各電極的電位①和各電極正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)①用相同的符號(hào)表示。向像素電極PG施加若干的正電位Ore，向右側(cè)的第1柵極TX1施加比①pe大的正電位。TX1。因此，通過(guò)向光感應(yīng)區(qū)域SA入射光而產(chǎn)生的載流子(電子)被導(dǎo)入通過(guò)Ore、Om而形成的電勢(shì)梯度中，并流入存在于深的位置的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR的電勢(shì)①m的位置。在右側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR的旁邊鄰接有一個(gè)第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR。將第1存儲(chǔ)區(qū)域AR的電勢(shì)0^和第2柵極IGR的正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)①皿的電勢(shì)差記為0V。在該右側(cè)的第1勢(shì)壘①^較大的情況下，從右側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR的載流子的電荷量變少，在該右側(cè)的第1勢(shì)壘①w較小的情況下，從第1存儲(chǔ)區(qū)域AR流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR的載流子的電荷量變多。從背景光除去電路PCC輸出對(duì)應(yīng)于背景光的大小的電勢(shì)控制電壓(OreK、Oia)。該電勢(shì)控制電壓被施加于一對(duì)第2柵極IGR、IGL上。在此，如果使半導(dǎo)體基板100的電位為接地電平，那么向各電極的施加電壓和施加電位是一致的。在本例中，將半導(dǎo)體基板100的電位作為接地電平，電位和電壓使用相同的符號(hào)。在此，在背景光成分殘留于來(lái)自各像素的輸出信號(hào)中的情況下，由于通過(guò)電荷量的比率而求得的脈沖相位差(即，距離)變得不正確，因而背景光除去電路PCC還起到作為距離計(jì)算時(shí)的相位控制電路的作用。在背景光較大的情況下，減少施加于右側(cè)的第2柵極IGR的電位OreK，并增大右側(cè)的第1勢(shì)壘0Be。在背景光較小的情況下，增加施加于右側(cè)的第2柵極IGR的電位Okk，并減小右側(cè)的第1勢(shì)壘0Be。即，右側(cè)的第1勢(shì)壘0Be的大小被設(shè)定為，與對(duì)應(yīng)背景光而產(chǎn)生的載流子相當(dāng)?shù)碾妷阂恢?參照?qǐng)D12)。由此，在將高電平的右側(cè)脈沖信號(hào)S^施加于第1柵極TX1之時(shí)，對(duì)應(yīng)于探測(cè)光的反射光的載流子的電荷量Ql越過(guò)第1勢(shì)壘①m，并從第1存儲(chǔ)區(qū)域AR流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR，在右側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR內(nèi)殘留有對(duì)應(yīng)于背景光成分的載流子的電荷量Q『在此，在同圖中，為了簡(jiǎn)單地說(shuō)明基本原理，使向右側(cè)的第2柵極IGR的施加電位Okk為高電平，使向左側(cè)的第2柵極IGL的施加電位Oia為低電平，但是通過(guò)使它們?yōu)橥?，從而能夠減少布線數(shù)。即，如果①皿二①皿，那么能夠使用通用布線來(lái)進(jìn)行勢(shì)壘控制。當(dāng)然，即使在使。ia和①皿同為高電平的情況下，由于左側(cè)的第1柵極TX2的施加電壓為低電平，因而在光感應(yīng)區(qū)域SA中產(chǎn)生的載流子也不會(huì)流入左側(cè)的存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，從而可順利地進(jìn)行動(dòng)作。圖6(C)為在施加于左側(cè)的第1柵極TX2的左側(cè)脈沖信號(hào)為高電平的情況下的電勢(shì)圖。施加于右側(cè)的第1柵極TX1的右側(cè)脈沖信號(hào)SK為低電平。與上述同樣地，向像素電極PG施加若干的正電位①pe，向左側(cè)的第1柵極TX2施加比①re大的正電位。TX2。因此，通過(guò)向光感應(yīng)區(qū)域SA入射光而產(chǎn)生的載流子(電子)被導(dǎo)入通過(guò)。re、。TX2而形成的電勢(shì)梯度中，并流入存在于深的位置的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL的電勢(shì)①AL的位置。在左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL的旁邊鄰接有另一個(gè)第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL。將第1存儲(chǔ)區(qū)域AL的電勢(shì)0V和第2柵極IGL的正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)①^的電勢(shì)差也是0Be。在該左側(cè)的第1勢(shì)壘0Be較大的情況下，從左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL的載流子的電荷量變少，在該左側(cè)的第1勢(shì)壘①^較小的情況下，從第1存儲(chǔ)區(qū)域AL流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL的載流子的電荷量變多。如上所述，從背景光除去電路PCC輸出對(duì)應(yīng)于背景光的大小的電勢(shì)控制電壓(①KR、①KL:優(yōu)選為①KR=①nJ，電勢(shì)控制電壓被施加于一對(duì)第2柵極IGR、IGL上。在背景光較大的情況下，減少施加于左側(cè)的第2柵極IGL的電位①皿，并增大左側(cè)的第1勢(shì)壘0Be。在背景光較小的情況下，增加施加于左側(cè)的第2柵極IGL的電位Oia，并減小左側(cè)的第1勢(shì)壘0Be。即，左側(cè)的第1勢(shì)壘0Be的大小被設(shè)定為，與對(duì)應(yīng)背景光而產(chǎn)生的載流子相當(dāng)?shù)碾妷阂恢?參照?qǐng)D12)。由此，在將高電平的左側(cè)脈沖信號(hào)S^施加于第1柵極TX2之時(shí)，對(duì)應(yīng)于探測(cè)光的反射光的載流子的電荷量Q2越過(guò)左側(cè)的第1勢(shì)壘dV，并從第1存儲(chǔ)區(qū)域AL流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL，在左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL內(nèi)殘留有對(duì)應(yīng)于背景光成分的載流子的電荷量Q『如上所述，本方式的像素P(m、n)具備以光感應(yīng)區(qū)域SA和一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL之間的電勢(shì)Om、。TX2交替地傾斜的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板100上的一對(duì)第1柵極IGR、IGL;以控制分別介于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL和第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL之間的第1勢(shì)壘0Be的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板100上、并隨著由上述光檢測(cè)元件檢測(cè)的背景光的輸出變高而使相對(duì)于載流子的第1勢(shì)壘0Be的高度增加的一對(duì)第2柵極IGR、IGL。在此，勢(shì)壘d^的高度為在載流子為電子的情況下，相對(duì)于電子所存在的電勢(shì)，如果使電勢(shì)降低則勢(shì)壘0Be的高度增加，如果使電勢(shì)增加則勢(shì)壘0Be的高度減少。另外，在載流子為空穴的情況下，勢(shì)壘0Be的高度為相對(duì)于空穴所存在的電勢(shì)，如果使電勢(shì)增加則勢(shì)壘0Be的高度增加，如果使電勢(shì)減少則勢(shì)壘0Be的高度減少。即，在上述說(shuō)明中，半導(dǎo)體基板100為p型半導(dǎo)體，并且各存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)閚型，但是，也可以使它們的導(dǎo)電型相反，并以空穴作為載流子。在此，后述的布線電連接于上述第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL，且它們起到作為浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的作用。如上所述，如果向物體H照射用于檢測(cè)距離的脈沖狀的探測(cè)光，并向第l柵極TXl、TX2施加會(huì)交替地產(chǎn)生上述的電勢(shì)傾斜的電壓①TX1、①TX2時(shí)，則與探測(cè)光的反射光的入射時(shí)的延遲成比例的方式，存儲(chǔ)于一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域AR的載流子的電荷量減少，存儲(chǔ)于另一個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域AL的載流子的電荷量增加。即，這些存儲(chǔ)的載流子的電荷量Q1、Q2的比率依賴(lài)于延遲時(shí)間，即飛行時(shí)間(T0F)。另外，對(duì)應(yīng)于背景光的大小，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂剖┘佑诘?柵極IGR、IGL的電壓，從而可以通過(guò)第1勢(shì)壘①^而簡(jiǎn)單地阻止相當(dāng)于背景光的量的載流子，并可以?xún)H僅使來(lái)自物體H的探測(cè)光的反射光成分流入第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL?？梢允?l)在檢測(cè)出背景光并進(jìn)行了本次的測(cè)量(載流子向第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL內(nèi)的存儲(chǔ)期間)之后，使第1勢(shì)壘0Be的高度減少；(2)在檢測(cè)出背景光之后，并在本次的測(cè)量(載流子向第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL內(nèi)的存儲(chǔ)期間)之前，預(yù)先使第1勢(shì)壘0Be的高度減少。圖7為用于對(duì)距離d的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明的方框圖。如上所述，向各像素P(m、n)輸入檢測(cè)脈沖信號(hào)S。、右側(cè)脈沖信號(hào)SK以及左側(cè)脈沖信號(hào)&。電荷量Ql為將檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和右側(cè)脈沖信號(hào)SK的積在這些脈沖的重復(fù)期間t2t3的期間內(nèi)進(jìn)行時(shí)間積分后的值，電荷量Q2為將檢測(cè)脈沖信號(hào)SD和左側(cè)脈沖信號(hào)&的積在這些脈沖的重復(fù)期間^t4的期間內(nèi)進(jìn)行時(shí)間積分后的值。從各像素P(m、n)輸出電荷量Q1、Q2。電荷量Q1、Q2與驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP的脈沖寬度Tp—起被輸入后段的計(jì)算電路5a中，進(jìn)行求取距離d的計(jì)算。如上所述，在第2存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)?個(gè)的情況下，由d=(c/2)X(TPXQ2/(Q1+Q2))而對(duì)d進(jìn)行賦值。在此，c為光速。因此，從計(jì)算電路5a輸出各像素P(m、n)的距離d(m、n)。在此，可以對(duì)于每個(gè)像素列或者像素行實(shí)施像素合并(Bi皿ing)動(dòng)作。在該情況下，得到了入射于通過(guò)像素合并而累積的像素列或者像素行的檢測(cè)脈沖所表示的平均距離。另外，在上述說(shuō)明中說(shuō)明的是，在以180度的相位差驅(qū)動(dòng)2個(gè)第1柵極的情況下，使用鄰接于2個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域的2個(gè)第2存儲(chǔ)區(qū)域的例子。其也能夠適用于，在以每90度的相位差驅(qū)動(dòng)4個(gè)第1柵極的情況下、使用鄰接于4個(gè)第1存儲(chǔ)區(qū)域的4個(gè)第2存儲(chǔ)區(qū)域的方式。在第2存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)量為3個(gè)以上的情況下，例如在4個(gè)的情況下，并且在驅(qū)動(dòng)信號(hào)為正弦波狀的情況下，如果將存儲(chǔ)于各第2存儲(chǔ)區(qū)域的電荷量記為Q1、Q2、Q3、Q4，那么由d=①Xc/2X2Jif而對(duì)d進(jìn)行賦值。在此，f為驅(qū)動(dòng)正弦波信號(hào)SP的重復(fù)頻率，由相位①=-arctan((Q2-Q4)/(Ql-Q3))而對(duì)相位①進(jìn)行賦值。這樣，在第1、第2存儲(chǔ)區(qū)域的數(shù)量分別為3個(gè)以上的情況下，從光感應(yīng)區(qū)域流入各第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的比率依賴(lài)于，向介于其間的用于使電勢(shì)傾斜的電極施加的電位的相位，載流子的存儲(chǔ)量的變化對(duì)應(yīng)于相位的偏移量。在此，存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的電荷量中含有對(duì)應(yīng)于背景光成分而產(chǎn)生的載流子成分，因而除去了對(duì)應(yīng)于背景光成分的載流子的載流子的比率可以表示距離。上述距離圖像測(cè)量裝置具備上述的固體攝像裝置；光源3，向作為對(duì)象物的物體H射出與向一對(duì)第1柵極TX1、TX2(TX3、TX4)的施加電位同步的脈沖光；計(jì)算電路5a，根據(jù)從一對(duì)第2存儲(chǔ)區(qū)域輸出的載流子的電荷量Q1、Q2(Q3、Q4)而計(jì)算到物體H為止的距離d。在該距離圖像測(cè)量裝置中，由于載流子的電荷量對(duì)應(yīng)于到物體H為止的距離d，因而可以從計(jì)算電路5a輸出物體H的距離圖像。圖8為用于說(shuō)明上述的固體攝像裝置的詳細(xì)構(gòu)成的固體攝像元件1的平面圖。在半導(dǎo)體基板100上設(shè)置有距離信息讀取電路Kl、K2、Kn、K4。各距離信息讀取電路Kn具備通過(guò)水平移位寄存器1H2進(jìn)行開(kāi)關(guān)的讀取開(kāi)關(guān)組SW、設(shè)置于每個(gè)像素列的各取樣保持電路SHn。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單化，雖然在半導(dǎo)體基板100上還配置有時(shí)序發(fā)生電路TGC，但是時(shí)序發(fā)生電路TGC也可以與半導(dǎo)體基板100分開(kāi)設(shè)置。時(shí)序發(fā)生電路TGC對(duì)應(yīng)于輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而生成各種的時(shí)序信號(hào)。水平移位寄存器1H2由通過(guò)連接觸發(fā)器(flip-flop)而成的寄存器構(gòu)成，對(duì)應(yīng)于從時(shí)序發(fā)生電路TGC輸入的控制信號(hào)而使開(kāi)關(guān)組SW在各像素列ON。從各像素P(m、n)輸出上述的電荷量Ql、Q2。構(gòu)成開(kāi)關(guān)組SW的各開(kāi)關(guān)介于用于讀取電荷量Ql的值的右側(cè)水平線HLR和用于讀取電荷量Q2的值的左側(cè)水平線HLL之間，通過(guò)水平移位寄存器1H2而使這些開(kāi)關(guān)0N，從而使被保持于取樣保持電路SHn的電荷量Ql的值經(jīng)由右側(cè)水平線HLR和輸出緩沖器111而向外部輸出，并使被保持于取樣保持電路SHn的電荷量Q2的值經(jīng)由左側(cè)水平線HLL和輸出緩沖器112而向外部輸出。在電荷量Q1、Q2的存儲(chǔ)之前，進(jìn)行背景光的檢測(cè)。時(shí)序發(fā)生電路TGC與輸入的觸發(fā)信號(hào)同步地生成背景光檢測(cè)信號(hào)TN。背景光檢測(cè)信號(hào)T,被輸入到背景光除去電路PCC中。在背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON的情況下，背景光除去電路PCC進(jìn)行背景光的檢測(cè)，保持通過(guò)檢測(cè)而產(chǎn)生的值，此后，將電勢(shì)控制電壓01(;(=①皿、①nJ作為轉(zhuǎn)送信號(hào)&而向第2柵極IG(IGR、IGL)輸出。圖9為用于說(shuō)明上述的各像素P(m、n)的詳細(xì)構(gòu)造的圖，圖9(A)為像素P(m、n)的平面圖，圖9(B)為像素P(m、n)的縱剖面圖，圖9(C)為對(duì)應(yīng)于縱剖面圖的沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖。像素P(m、n)具備分別鄰接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL的載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2。即，如上所述，在第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL中殘留存儲(chǔ)有相當(dāng)于背景光成分的載流子，但是，被存儲(chǔ)的載流子經(jīng)由載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2而向外部排出。載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2由n型的半導(dǎo)體構(gòu)成。在右側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR和載流子排出區(qū)域DEX1之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX1位于絕緣層101上，如果向右側(cè)的柵極EX1賦予正電位，那么存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX1中，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX1的布線而向外部輸出。在左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL和載流子排出區(qū)域DEX2之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX2位于絕緣層101上，如果向柵極EX2賦予正電位，那么存儲(chǔ)于左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX2中，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX2的布線而向外部輸出。圖10為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)和排出動(dòng)作的電勢(shì)圖。在初始狀態(tài)中，電勢(shì)①皿、①虹、①AK、①，較高(較深)，在各勢(shì)阱中沒(méi)有存儲(chǔ)有載流子。在此，必要時(shí)可以向①re施加若干的正電位(圖IO(A))。在驅(qū)動(dòng)脈沖的前半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①pe和右側(cè)的電勢(shì)。TX1變深，并向右側(cè)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①^的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖IO(B))。在右側(cè)的勢(shì)阱中存儲(chǔ)有電荷量QR。在驅(qū)動(dòng)脈沖的后半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①pe和左側(cè)的電勢(shì)①^變深，并向左側(cè)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①^的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖IO(C))。在左側(cè)的勢(shì)阱中存儲(chǔ)有電荷量QL。如果重復(fù)由圖10(B)和圖10(C)構(gòu)成的微少電荷存儲(chǔ)工序M次，那么在各勢(shì)阱內(nèi)將存儲(chǔ)累積到M倍的電荷量EQR、EQL(圖IO(D))。此后，使電勢(shì)OreK、①^變深(使勢(shì)壘高度變小)，并使相當(dāng)于背景光成分的載流子的電荷量(k殘留于各電勢(shì)①M(fèi)以及電勢(shì)①^的阱內(nèi)，使殘余的對(duì)應(yīng)于脈沖光成分的電荷溢出并轉(zhuǎn)送到第2存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。FDK、①皿的阱內(nèi)。第2存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。FDK、①皿的阱內(nèi)存儲(chǔ)有電荷量Q1、Q2的載流子(圖IO(E))。其次，通過(guò)向圖9所示的柵極EX1、EX2賦予正電位，從而將殘留于第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①AK、①虹的阱內(nèi)的電荷量QBc;的載流子轉(zhuǎn)送至載流子排出區(qū)域DEXl、DEX2，并將其向外部排出(圖10(F))。在此，被排出的載流子的合計(jì)電荷量對(duì)應(yīng)于各像素的亮度，因而如果在按各像素將它們讀取，那么能夠得到亮度圖像。在此，根據(jù)不同的方式，使由圖10(B)和圖10(C)的M次的重復(fù)工序以及從圖10(D)到圖10(F)的轉(zhuǎn)送工序構(gòu)成的累積電荷存儲(chǔ)工序，返回到圖10(B)的工序，并將該累積電荷存儲(chǔ)工序重復(fù)進(jìn)行X次。在該情況下，能夠?qū)⑽⑸匐姾傻腗XX倍的載流子中所含的脈沖光的信號(hào)成分存儲(chǔ)于第2存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。圖11為表示背景光除去電路PCC的內(nèi)部構(gòu)成的方框圖。背景光除去電路PCC在接收背景光取樣用的背景光檢測(cè)信號(hào)TN，并在背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON的情況下，向監(jiān)視器(monitor)用的光檢測(cè)元件PD施加偏壓并作為主動(dòng)(active)，將此時(shí)產(chǎn)生的電荷作為背景光成分而向取樣保持電路SH轉(zhuǎn)送。在此，也可以為將在光檢測(cè)元件PD中產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)送到取樣保持電路SH的結(jié)構(gòu)。在該情況下，在向作為光檢測(cè)元件PD的光電二極管加上重置電壓而進(jìn)行充電(chargeup)的狀態(tài)下，如果向其入射光，那么光電二極管的兩端之間的電壓將會(huì)降低。電壓的降低量與入射光量成線性比例。另外，可以使用A/D轉(zhuǎn)換電路來(lái)替代取樣保持電路SH。無(wú)論采用何種方式，均可以使相當(dāng)于勢(shì)壘0Be的檢測(cè)值(模擬值或者數(shù)字值)P被保持于取樣保持電路SH或者A/D轉(zhuǎn)換電路中。計(jì)算電路cc將檢測(cè)值e轉(zhuǎn)換為勢(shì)壘①^的大小?？刂齐妷菏┘与娐稸C將相當(dāng)于計(jì)算了的勢(shì)壘①^的電位①K;輸入到第2柵極IG(IGR、IGL)中。在此，上述的柵極與其兩側(cè)的半導(dǎo)體區(qū)域一起構(gòu)成電場(chǎng)效應(yīng)晶體管。圖12為用于對(duì)計(jì)算電路CC中的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明的圖。橫軸表示上述的絕緣層和半導(dǎo)體基板之間的界面電場(chǎng)密度Qinv，縱軸表示受光部中的半導(dǎo)體基板的表面電位Os。在此，圖中的①p表示平帶(flatband)電壓中的表面電位。表面電位①s近似地由Os=Vc-VFB-(QinV/C。x)進(jìn)行賦值。在此，Ve是柵極電壓，C。x是絕緣層的電容，VpB是表示平帶電壓。如果增加在光感應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生的載流子的電荷量(界面電場(chǎng)密度Qinv)，那么表面電位^線性地降低。即，產(chǎn)生的載流子和電位之間存在近似于線性函數(shù)的關(guān)系。因此，如果使勢(shì)壘0Be的下降量對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生的載流子相當(dāng)?shù)碾娢坏脑?，那么能夠除去背景光。?dāng)然，如果像素構(gòu)成是以絕緣層為柵極氧化膜的M0S-FET，并且光檢測(cè)元件PD為由pn接合構(gòu)成的光電二極管的情況下，雙方的結(jié)構(gòu)是不同的，但是對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生的載流子量而產(chǎn)生線性的電壓變化這一性質(zhì)則是相同的，因而雙方的輸出具有一定的相關(guān)性。將在完全沒(méi)有背景光的情況下的勢(shì)壘0Be的高度記為VB(V)。在沒(méi)有背景光的情況下，即在背景光成分相當(dāng)于P(V)(P=0)的情況下，向第2柵極施加d^二VB(V)，并消除勢(shì)壘①^而進(jìn)行載流子的轉(zhuǎn)送。在背景光成分相當(dāng)于e(V)=1)的情況下，向第2柵極施加Ore=(VB-P)(V)，維持相當(dāng)于背景光成分的勢(shì)壘①^并進(jìn)行載流子的轉(zhuǎn)送。VB(V)為例如5(V)。實(shí)際上，向第2柵極施加Ore=(VB-e+a)(V)。將a設(shè)定為例如0.2V。在此，將無(wú)法嚴(yán)密地測(cè)量背景光的程度的余量(margin)作為a。計(jì)算電路CC保持表示①k和|3之間的關(guān)系的查找表(lookuptable)或者計(jì)算式，對(duì)應(yīng)于輸入的13而求得①n;。圖13為各像素P(m、n)內(nèi)的電路圖。如上所述，各柵極構(gòu)成電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極。在此，為了避免因使用多個(gè)符號(hào)而造成的圖面的復(fù)雜化、并為了明確的說(shuō)明，具有各柵極的晶體管使用對(duì)應(yīng)于0內(nèi)的柵極的符號(hào)來(lái)進(jìn)行表示。另外，將在載流子的讀取時(shí)流入載流子的一邊作為晶體管的源極，將流出的一邊作為漏極。包含像素電極PG的晶體管的一端連接于包含柵極TX1的NM0S晶體管的源極，NM0S晶體管(TX1)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、以及NM0S晶體管(IGR)的源極、載流子排出用晶體管(EX1)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX1)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AR連接于用于除去背景光成分的NM0S晶體管(IGR)的源極，NM0S晶體管(IGR)的漏極連接于第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR以及NM0S晶體管FET1的柵極。NM0S晶體管FET1的源極連接于電源電位V+，漏極連接于輸出選擇用的右側(cè)的NM0S晶體管SEL。另外，通過(guò)通用線WL而向晶體管(IGR)的柵極IGR輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(=Okk)。晶體管SEL的漏極連接于右側(cè)的垂直讀取線RRL。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR的電荷量Ql的電流流入垂直讀取線RRL。在此，存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR的電荷通過(guò)使晶體管(IGR)和晶體管(EX1)均為0N而進(jìn)行重置。向晶體管(EX1)的柵極EXl施加排出信號(hào)SEX。在此，各電源電位V+的大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)而相互不同。包含像素電極PG的晶體管的另一端連接于包含柵極TX2的NM0S晶體管的源極，NMOS晶體管(TX2)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AL、以及NM0S晶體管(IGL)的源極、載流子排出用晶體管(EX2)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX2)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AL連接于用于除去背景光成分的NMOS晶體管(IGL)的源極，NMOS晶體14管(IGL)的漏極連接于第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL以及PMOS晶體管FET2的柵極。NMOS晶體管FET2的源極連接于電源電位V+，漏極連接于輸出選擇用的左側(cè)的NMOS晶體管SEL。另外，通過(guò)通用線WL而向晶體管(IGR)的柵極IGR輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(=Okk)。晶體管SEL的漏極連接于左側(cè)的垂直讀取線LRL。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL的電荷量Q2的電流流入垂直讀取線LRL。在此，存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域FDL的電荷通過(guò)使晶體管(IGL)和晶體管(EX2)均為ON而進(jìn)行重置。向晶體管(EX2)的柵極EX2施加排出信號(hào)SEX。另外，為了進(jìn)行電荷的分配，分別向一對(duì)第1柵極TX1、TX2輸入包含脈沖信號(hào)的右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)&。在檢測(cè)出背景光之后，通過(guò)同時(shí)向柵極IGR、IGL施加轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，從而如上所述地降低勢(shì)壘0Be，并在第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL內(nèi)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于反射光的載流子。在載流子流入前的時(shí)刻點(diǎn)，第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL是浮動(dòng)電平，與流入的負(fù)的電荷量Ql、Q2成比例，在晶體管FET1、FET2中流動(dòng)的電流被決定。如果從垂直移位寄存器輸入使選擇用的晶體管SEL成為0N的信號(hào)，那么對(duì)應(yīng)于FET1、FET2的輸入柵極電壓，對(duì)應(yīng)于各電荷量Ql、Q2的電流會(huì)流向垂直讀取線RRL、LRL。在該檢測(cè)結(jié)束后，或者在使第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL成為浮動(dòng)電平的情況下，使晶體管(IGR、IGL)和晶體管(EX1、EX2)成為ON，將第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL連接于電源電位V+，然后，使晶體管(IGR、IGL)和晶體管(EX1、EX2)成為OFF。由此，進(jìn)行該浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的重置。此時(shí)，向各晶體管(IGR、IGL)和晶體管(EX1、EX2)的柵極施加的電壓的大小被設(shè)定為能夠進(jìn)行上述重置的程度。圖14為通過(guò)排列圖13所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。從背景光除去電路PCC輸出的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(①J經(jīng)由設(shè)置于各像素行的開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4而被輸入到各像素行的通用線WL，在每個(gè)像素行中同時(shí)使第2柵極IGR、IGL成為ON。通用線WL在l個(gè)像素行中是通用的。在此，在使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)0N的情況下，在全部的像素中，能夠同時(shí)向第2存儲(chǔ)區(qū)域轉(zhuǎn)送載流子。S卩，在1個(gè)測(cè)量周期內(nèi)作為基準(zhǔn)的背景光成分為1個(gè)的情況下，只要開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)為ON即可。這樣，通過(guò)使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)為0N，或者通過(guò)不設(shè)置開(kāi)關(guān)，從而能夠縮短距離圖像的測(cè)量周期。另外，如后面所述，在進(jìn)行自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下，例如從在各像素行檢測(cè)出的背景光成分依次生成每像素行的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，通過(guò)按順序使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4成為ON，將生成的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST輸入到對(duì)應(yīng)的每個(gè)像素行即可。圖15為圖8所示的取樣保持電路SHn的電路圖。從各像素列開(kāi)始依次地，與電荷量Ql、Q2成比例的電流經(jīng)由垂直讀取線RRL、LRL而流動(dòng)，并經(jīng)由未圖示的負(fù)載而流向接地，垂直讀取線RRL、LRL的電位與電荷量Q1、Q2成比例。通過(guò)使開(kāi)關(guān)SWR1、SWL1僅在相同的期間內(nèi)同時(shí)成為ON，從而將該電壓施加于電容器CR、CL，依賴(lài)于電壓的電荷分別被存儲(chǔ)。S卩，在電容器CR、CL中存儲(chǔ)與電荷量Q1、Q2成比例的值的電荷，在其兩端產(chǎn)生與存儲(chǔ)電荷量成比例的電壓。如果驅(qū)動(dòng)水平移位寄存器，并使電容器CR、CL的后段的開(kāi)關(guān)SWR2、SWL2成為ON，那么與存儲(chǔ)于電容器CR、CL中的電荷量成比例的電壓將會(huì)從各水平線HLR、HLL被讀取。圖16為固體攝像裝置的時(shí)序圖。首先，在時(shí)刻^^之間，不向光源施加驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)Sp，光源為非發(fā)光狀態(tài)。在時(shí)刻^t2之間，使背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON，進(jìn)行背景光的檢測(cè)。背景光的檢測(cè)期間為T(mén)M/2。如果將反射脈沖檢測(cè)中的進(jìn)行上述的M次微少電荷存儲(chǔ)的期間記為T(mén)M，那么背景光的檢測(cè)期間相當(dāng)于其二分之一。如果在光檢測(cè)元件PD和各像素P(m、n)中產(chǎn)生的每單位時(shí)間的載流子量大致相等，那么在背景光檢測(cè)期間TM/2中在光檢測(cè)元件PD中產(chǎn)生的載流子的電荷量(電壓則與在反射脈沖檢測(cè)期間TM中所含的背景光成分的載流子的電荷量大致一致。在背景光的檢測(cè)期間，右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)&依舊是高電平。由此，載流子流向第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，但是用于排出載流子的信號(hào)SEX為高電平(晶體管ON)，該載流子被排出向外部。因此，第1存儲(chǔ)區(qū)域中的電勢(shì)①A(①，①》依舊是一定的，第2存儲(chǔ)區(qū)域中的電勢(shì)①FD(①艦、①肌)也是一定的。在該時(shí)序圖中，電勢(shì)表示左右中的任意一個(gè)。在時(shí)刻t3t4的期間進(jìn)行上述的M次的檢測(cè)。此時(shí)，用于排出載流子的信號(hào)SEX為低電平(晶體管OFF)，電勢(shì)Oa隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而降低。該電勢(shì)。A的降低量①i與反射脈沖光和背景光的受光量成比例。在本例中，在將載流子存儲(chǔ)于第l存儲(chǔ)區(qū)域之后，對(duì)應(yīng)于背景光的光量而降低勢(shì)壘Ore。即，在時(shí)刻t5t6的期間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)ST為高電平(電勢(shì)Ok)，進(jìn)行向第2存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的轉(zhuǎn)送。由此，電子從第1存儲(chǔ)區(qū)域流向第2存儲(chǔ)區(qū)域，電子流出的電勢(shì)①A變高，電子流入的電勢(shì)①FD變低。在時(shí)刻te，在沒(méi)有載流子的狀態(tài)下的第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)和殘留有載流子的電勢(shì)之差02，與對(duì)應(yīng)于背景光成分的勢(shì)壘①e—致。另外，在充滿載流子的狀態(tài)下的第l存儲(chǔ)區(qū)域的時(shí)刻^的電勢(shì)和在時(shí)刻te載流子流出時(shí)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)之差03，與流入第2存儲(chǔ)區(qū)域的載流子的電荷量，即反射脈沖光(調(diào)制信號(hào))的延遲量一致。將以上的檢測(cè)周期記為T(mén)/。此后，在時(shí)刻t7t8的期間，用于排出載流子的信號(hào)SEX為高電平(晶體管ON)，使殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子排出，并且轉(zhuǎn)移到下一個(gè)的檢測(cè)周期。在本例中，在實(shí)行X次的檢測(cè)周期T/之后，在時(shí)刻t18使作為選擇開(kāi)關(guān)的晶體管SEL(參照?qǐng)D13)成為0N，從而進(jìn)行電勢(shì)。FD的檢測(cè)。在時(shí)刻t19t2。如上所述地進(jìn)行殘留的背景光成分的排出。在時(shí)刻t21t22，同時(shí)使ST和SEX成為高電平(使晶體管(IGR、IGL、EX1、EX2)成為0N)，從而進(jìn)行重置，結(jié)束1個(gè)像素內(nèi)的距離信息的測(cè)量。在此，在每個(gè)檢測(cè)周期TF'，電子在第2存儲(chǔ)區(qū)域累積并被存儲(chǔ)，其電勢(shì)。FD依次降低。在此，上述的背景光除去電路PCC中的光檢測(cè)元件PD可以配置于攝像區(qū)域IIP內(nèi)。以下，對(duì)將光檢測(cè)元件PD配置于攝像區(qū)域1IP內(nèi)的例子進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下的配置例也可以適用于其它的實(shí)施方式。圖17為表示上述各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域IIP的平面圖。在四邊形的攝像區(qū)域1IP內(nèi)，配置有多個(gè)像素P和光檢測(cè)元件PD。像素P沿著與攝像區(qū)域IIP的一邊傾斜地交叉的方向排列，在像素P之間配置有光檢測(cè)元件PD。在同圖中，在1個(gè)光檢測(cè)元件PD的周?chē)渲糜?個(gè)像素P，在1個(gè)像素P的周?chē)渲糜?個(gè)光檢測(cè)元件PD。多個(gè)光檢測(cè)元件PD的輸出在攝像區(qū)域IIP內(nèi)全部進(jìn)行合計(jì)，或者對(duì)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的輸出進(jìn)行合計(jì)，并被輸入到背景光除去電路PCC的取樣保持電路SH或者A/D轉(zhuǎn)換電路。包含1個(gè)光檢測(cè)元件列的區(qū)域。圖18為表示上述的各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域1IP的平面圖。在四邊形的攝像區(qū)域1IP內(nèi)，配置有多個(gè)像素P和光檢測(cè)元件PD。像素P與攝像區(qū)域IIP的一邊平行地進(jìn)行排列，共有鄰接的多個(gè)像素P內(nèi)的一部分區(qū)域而配置有光檢測(cè)元件PD。在本例中，在相互鄰接的4個(gè)像素P的中央配置有光檢測(cè)元件PD。多個(gè)光檢測(cè)元件PD的輸出在攝像區(qū)域IIP內(nèi)全部進(jìn)行合計(jì)，或者對(duì)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的輸出進(jìn)行合計(jì)，并被輸入到背景光除去電路PCC的取樣保持電路SH或者A/D轉(zhuǎn)換電路。圖19為表示上述的各像素P和光檢測(cè)元件PD的配置例的攝像區(qū)域1IP的平面圖。在四邊形的攝像區(qū)域1IP內(nèi)，配置有多個(gè)像素P和光檢測(cè)元件PD。像素P與攝像區(qū)域IIP的一邊平行地進(jìn)行排列，在各像素P內(nèi)的一部分區(qū)域內(nèi)分別配置有光檢測(cè)元件PD。多個(gè)光檢測(cè)元件PD的輸出在攝像區(qū)域IIP內(nèi)全部進(jìn)行合計(jì)，或者對(duì)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的輸出進(jìn)行合計(jì)，或者是作為各個(gè)像素的輸出，并被輸入到背景光除去電路PCC的取樣保持電路SH或者A/D轉(zhuǎn)換電路。圖20為像素P(m、n)和放大器的電路圖。垂直讀取線RRL、LRL分別連接于電荷放大器CAR、CAL的反相輸入端子。電荷放大器CAR具備連接于運(yùn)算放大器QP1的反相輸入端子和輸出端子之間的電容器C1以及作為開(kāi)關(guān)的晶體管Sl，非反相輸入端子連接于基準(zhǔn)電位Vref。電荷放大器CAL具備連接于運(yùn)算放大器QP2的反相輸入端子和輸出端子之間的電容器C2以及作為開(kāi)關(guān)的晶體管S2，非反相輸入端子連接于基準(zhǔn)電位Vref。如果使晶體管S1、S2成為0N，那么電容器C1、C2發(fā)生短路。如果使晶體管S1、S2成為0FF，那么電荷存儲(chǔ)于電容器Cl、C2，并輸出對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)電荷的電壓。這樣，通過(guò)利用放大器能夠增大輸出增益。圖21為像素P(m、n)和放大器的電路圖。在該放大器中，將圖20所示的電荷放大器CAR、CAL的電容器Cl、C2置換為可變電容器C1'、C2'，通過(guò)磁滯比較器(hysteresiscomparator)HSl、HS2的輸出來(lái)控制可變電容器C1'、C2'的電容。比較器HS1、HS2為一個(gè)輸入端子連接于垂直讀取線RRL、LRL，并向另一個(gè)輸入端子輸入基準(zhǔn)電位Vref2。在垂直讀取線RRL、LRL的電位超過(guò)基準(zhǔn)電位Vref2的情況下，通過(guò)增大電容器Cl、C2的電容而增大檢測(cè)范圍，在垂直讀取線RRL、LRL的電位為基準(zhǔn)電位Vref2以下的情況下，通過(guò)減小電容器C1、C2的電容而能夠增加檢測(cè)靈敏度。這樣，通過(guò)使增益可變，能夠應(yīng)對(duì)微弱光的檢測(cè)。在此，作為放大器的構(gòu)成，源輸出器(sourcefollower)以及電荷放大器均可以適用。其次，對(duì)將像素內(nèi)的電極排列進(jìn)行變形的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖22為具有使電極排列變形了的像素的固體攝像元件1的平面圖。在半導(dǎo)體基板100上設(shè)置有由多個(gè)像素P(m、n)構(gòu)成的攝像區(qū)域IIP以及距離信息讀取電路Kl、K2、Kn、K4等，該固體攝像元件1與圖8所示的固體攝像元件1的區(qū)別點(diǎn)僅在于像素P(m、n)內(nèi)的結(jié)構(gòu)和從時(shí)序發(fā)生電路TGC向像素內(nèi)電極輸出的時(shí)序信號(hào)。時(shí)序發(fā)生電路TGC根據(jù)輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而生成各種的時(shí)序信號(hào)。在時(shí)序發(fā)生電路TGC中產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)通過(guò)垂直移位寄存器IV而使各像素的選擇開(kāi)關(guān)SEL(參照?qǐng)D26)成為ON，從而按各像素行讀取存儲(chǔ)于像素內(nèi)的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域(第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL(參照17圖26))內(nèi)的載流子的電荷量的值，并且使左右的晶體管(TX1、TX2(參照?qǐng)D26))交替地成為ON，將載流子存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域(AR、AL(參照?qǐng)D26))內(nèi)。水平移位寄存器1H2根據(jù)從時(shí)序發(fā)生電路TGC輸入的控制信號(hào)而按各像素列使開(kāi)關(guān)組SW成為0N。通過(guò)水平移位寄存器1H2使構(gòu)成開(kāi)關(guān)組SW的各開(kāi)關(guān)成為0N，從而使保持于取樣保持電路SHn的電荷量Ql的值經(jīng)由右側(cè)水平線HLR以及輸出緩沖器111而向外部輸出，并使保持于取樣保持電路SHn的電荷量Q2的值經(jīng)由左側(cè)水平線HLL以及輸出緩沖器112而向外部輸出。在電荷量Q1、Q2的存儲(chǔ)之前進(jìn)行背景光的檢測(cè)。時(shí)序發(fā)生電路TGC與輸入的觸發(fā)信號(hào)同步地生成背景光檢測(cè)信號(hào)T『背景光檢測(cè)信號(hào)T,被輸入到背景光除去電路PCC。背景光除去電路PCC在背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON的情況下進(jìn)行背景光的檢測(cè)，并保持通過(guò)檢測(cè)而產(chǎn)生的值，此后，使電勢(shì)控制電壓01(;(=OreK、作為轉(zhuǎn)送信號(hào)&而向第2柵極IG(IGR、IGL)輸出。圖23為圖22所示的像素P(m、n)的平面圖(圖23(A))、像素P(m、n)的縱剖面圖(圖23(B))、縱剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖23(C))。在此，在圖6中，將浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域稱(chēng)為第2存儲(chǔ)區(qū)域，但是在本例中稱(chēng)為第3存儲(chǔ)區(qū)域。像素P(m、n)具備p型的半導(dǎo)體基板100和形成于半導(dǎo)體基板100上的絕緣層101。在絕緣層101上設(shè)置有遮光膜SM。遮光膜SM針對(duì)每個(gè)像素都具備有入射用的開(kāi)口OP。在開(kāi)口0P的正下方的絕緣層101上，配置有像素電極PG。將半導(dǎo)體基板100的像素電極PG的正下方的半導(dǎo)體基板100內(nèi)的表面區(qū)域記為光感應(yīng)區(qū)域SA。在像素電極PG的兩側(cè)，在絕緣層101上配置有一對(duì)第1柵極TX1、TX2。設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL位于第1柵極TX1、TX2的外側(cè)。再者，設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)電荷退避區(qū)域(第2存儲(chǔ)區(qū)域)BR、BL位于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL的外側(cè)。在第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL和電荷退避區(qū)域BR、BL之間的區(qū)域的上方，第2柵極IGR、IGL分別位于絕緣層101上。在半導(dǎo)體基板100內(nèi)，在電荷退避區(qū)域BR、BL的外偵U，設(shè)置有一對(duì)第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL。第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL、電荷退避區(qū)域BR、BL、以及第2存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL分別由n型的半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。在電荷退避區(qū)域BR、BL和第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，在絕緣層101上配置有一對(duì)第3柵極TGR、TGL。第3柵極TGR、TGL以控制分別介于電荷退避區(qū)域BR、BL和第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL之間的第2勢(shì)壘Oe的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板100上。第2勢(shì)壘Oe由電荷退避區(qū)域BR、BL的電勢(shì)Obk、dV和第3柵極TGR、TGL的正下方的半導(dǎo)體的電勢(shì)。TCK、0Ta的差進(jìn)行賦值。向第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL、作為第2存儲(chǔ)區(qū)域的電荷退避區(qū)域BR、BL的載流子存儲(chǔ)方法如上所述，根據(jù)背景光強(qiáng)度調(diào)整它們之間的電勢(shì)Okk、①皿，從而能夠在作為第2存儲(chǔ)區(qū)域的電荷退避區(qū)域BR、BL內(nèi)存儲(chǔ)起因于探測(cè)光的反射光的載流子(電荷量Q1、Q2)。通過(guò)降低相對(duì)于載流子的第2勢(shì)壘Oe的高度，從而將存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BR、BL的載流子轉(zhuǎn)送至第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL，之后，增加第2勢(shì)壘Oe的高度，在將載流子保持于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的狀態(tài)下，以載流子交替地存儲(chǔ)于一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL的方式，控制向第1柵極TX1、TX2、第2柵極IGR、IGL以及第3柵極TGR、TGL的施加電位。為了使電勢(shì)變高(變深)，可以提高向各柵極賦予的電位。另外，在圖23的平面圖中，第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL以及其外側(cè)的區(qū)域的垂直于載流子轉(zhuǎn)送方向的方向上的寬度，小于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL以及第2存儲(chǔ)區(qū)域BR、BL的垂直于載流子轉(zhuǎn)送方向的方向上的寬度，能夠提高第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL中的微少的載流子的密度，并通過(guò)減小其電容，從而能夠提高轉(zhuǎn)換增益。像素P(m、n)具備分別鄰接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL的載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2。即，在第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL殘留存儲(chǔ)有相當(dāng)于背景光成分的載流子，但是，存儲(chǔ)的載流子經(jīng)由載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2而向外部排出。載流子排出區(qū)域DEX1、DEX2由n型的半導(dǎo)體構(gòu)成。在右側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR和載流子排出區(qū)域DEX1之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX1位于絕緣層101上，如果向右側(cè)的柵極EX1賦予正電位，那么存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX1，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX1的布線而向外部輸出。在左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL和載流子排出區(qū)域DEX2之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX2位于絕緣層101上，如果向柵極EX2賦予正電位，那么存儲(chǔ)于左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AL內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX2，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX2的布線而向外部輸出。在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的外側(cè)設(shè)置有由一對(duì)n型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的重置漏極區(qū)域RDR、RDL，在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL和重置漏極區(qū)域RDR、RDL之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，在絕緣層101上設(shè)置有重置用的柵極TRR、TRL。通過(guò)向柵極TRR、TRL施加正電位而使柵極TRR、TRL的正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)。、①^變深，使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL和重置漏極區(qū)域RDR、RDL連接。重置漏極區(qū)域RDR、RDL連接于電源電位，但是在沒(méi)有偏壓時(shí)具有電勢(shì)①艦、①rdl。圖24為用于說(shuō)明載流子的存儲(chǔ)和排出動(dòng)作的電勢(shì)圖。在初始狀態(tài)中，電勢(shì)①fdl、①bl、0AL、①紐、。BK、O艦較高(較深)，在各勢(shì)阱中沒(méi)有存儲(chǔ)有載流子。在此，必要時(shí)可以向①re施加若干的正電位(圖24(A))。在驅(qū)動(dòng)脈沖的前半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①pe和右側(cè)的電勢(shì)。TX1變深，并向右側(cè)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①M(fèi)的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖24(B))。在右側(cè)的勢(shì)阱中存儲(chǔ)有電荷量QR。在驅(qū)動(dòng)脈沖的后半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①pe和左側(cè)的電勢(shì)①^變深，并向左側(cè)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①^的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖24(C))。在左側(cè)的勢(shì)阱中存儲(chǔ)有電荷量QL。如果重復(fù)由圖24(B)和圖24(C)構(gòu)成的微少電荷存儲(chǔ)工序M次，那么在各勢(shì)阱內(nèi)將存儲(chǔ)累積到M倍的電荷量EQR、EQL(圖24(D))。此后，使電勢(shì)OreK、Oia變深(使勢(shì)壘高度變小)，并使相當(dāng)于背景光成分的載流子的電荷量(k殘留于各電勢(shì)①M(fèi)以及電勢(shì)①^的阱內(nèi)，使殘余的對(duì)應(yīng)于脈沖光成分的電荷溢出并轉(zhuǎn)送到電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)。電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)存儲(chǔ)有電荷量Q1、Q2的載流子(圖24(E))。其次，通過(guò)向圖23所示的柵極EX1、EX2賦予正電位，從而將殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域19的電勢(shì)①①^的阱內(nèi)的電荷量(k的載流子轉(zhuǎn)送至載流子排出區(qū)域DEXl、DEX2，并將其向外部排出(圖24(F))。在此，被排出的載流子的合計(jì)電荷量對(duì)應(yīng)于各像素的亮度，因而如果按各像素將它們讀取，那么能夠得到亮度圖像。在此，根據(jù)不同的方式，使由圖24(B)和圖24(C)的M次的重復(fù)工序以及從圖24(D)到圖24(F)的轉(zhuǎn)送工序構(gòu)成的累積電荷存儲(chǔ)工序，返回到圖24(B)的工序，并將該累積電荷存儲(chǔ)工序重復(fù)進(jìn)行X次。在該情況下，能夠?qū)⑽⑸匐姾傻腗XX倍的載流子中所含的脈沖光的信號(hào)成分存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)。其次，使電勢(shì)①，、①i變深，并減小相對(duì)于載流子的勢(shì)壘①e，將存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)的載流子轉(zhuǎn)送至第3存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)Ofdk、①皿的阱內(nèi)(圖24(G))。此時(shí)，可以只以載流子擴(kuò)散作為載流子轉(zhuǎn)送力，但是，在此，使第3存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①皿、①皿預(yù)先連接于電源電位等，并預(yù)先使電勢(shì)變深。將到此為止的工序作為第l次的載流子存儲(chǔ)工序。其次，進(jìn)行第2次的載流子存儲(chǔ)工序。在此，在第2次的載流子存儲(chǔ)工序的實(shí)行期間內(nèi)，依次讀取存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。FDK、①皿的阱內(nèi)的載流子。在第2次的載流子存儲(chǔ)工序中，與上述同樣地，在載流子轉(zhuǎn)送之后，在將載流子保持于電勢(shì)Ofdk、。的阱內(nèi)的狀態(tài)下，與圖24(B)同樣地，在驅(qū)動(dòng)脈沖的前半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①H;和右側(cè)的電勢(shì)①m變深，并向右側(cè)的第l存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①^的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖24(H))。預(yù)先將左右的第2勢(shì)壘Oe的高度增加至原來(lái)的位置。在右側(cè)的勢(shì)阱中再次存儲(chǔ)有電荷量QR。在將載流子保持于電勢(shì)。FDK、①皿的阱內(nèi)的狀態(tài)下，在驅(qū)動(dòng)脈沖的后半個(gè)半周期的期間內(nèi)，使電勢(shì)①H;和左側(cè)的電勢(shì)①^變深，并向左側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①^的阱內(nèi)轉(zhuǎn)送載流子(圖24(D)。在左側(cè)的勢(shì)阱中存儲(chǔ)有電荷量QL。如果重復(fù)由圖24(H)和圖24(1)構(gòu)成的微少電荷存儲(chǔ)工序M次，那么在各勢(shì)阱內(nèi)將會(huì)存儲(chǔ)累積到M倍的電荷量EQR、EQL(在此，在第2次的載流子存儲(chǔ)工序的實(shí)行期間內(nèi)，依次讀取存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)Ofdk、。的阱內(nèi)的載流子，因而第3存儲(chǔ)區(qū)域的載流子作為已讀取的載流子，在后面進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D24(D))。此后，使電勢(shì)OreK、①^變深(使勢(shì)壘高度變小)，并使相當(dāng)于背景光成分的載流子的電荷量(k殘留于各電勢(shì)①M(fèi)以及電勢(shì)①^的阱內(nèi)，使殘余的對(duì)應(yīng)于脈沖光成分的電荷溢出并轉(zhuǎn)送到電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)。電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)存儲(chǔ)有電荷量Q1、Q2的載流子(參照?qǐng)D24(E))。其次，通過(guò)向圖23所示的柵極EX1、EX2賦予正電位，從而將殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)①①^的阱內(nèi)的電荷量(k的載流子轉(zhuǎn)送至載流子排出區(qū)域DEXl、DEX2，并將其向外部排出(參照?qǐng)D24(F))。在此，根據(jù)不同的方式，使由圖24(H)和圖24(1)的M次的重復(fù)工序以及從圖24(D)到圖24(F)的轉(zhuǎn)送工序構(gòu)成的累積電荷存儲(chǔ)工序，返回到圖24(H)的工序，并將該累積電荷存儲(chǔ)工序重復(fù)進(jìn)行X次。在該情況下，能夠?qū)⑽⑸匐姾傻腗XX倍的載流子中所含的脈沖光的信號(hào)成分存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域的電勢(shì)。BK、①^的阱內(nèi)。以后，同樣地實(shí)行圖24(G)的工序。在此，在上述的圖10所示的例子中，在上次測(cè)量時(shí)的載流子存儲(chǔ)于第2存儲(chǔ)區(qū)域20內(nèi)的情況下，如果在本次測(cè)量中驅(qū)動(dòng)第1柵極，則載流子會(huì)混合。但是，在本例中，使第2勢(shì)壘Oe的高度降低，并將載流子轉(zhuǎn)送到第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL之后(圖24(G))，使第2勢(shì)壘氣的高度增加(圖24(H)、圖24(1))，在進(jìn)行其后的圖24(H)、(1)、(D)、(E)、(F)的工序之際，阻止載流子從電荷退避區(qū)域Obk、Ob^向第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL流入。如圖24(H)、圖24(1)所示，驅(qū)動(dòng)第l柵極，使本次測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的載流子從光感應(yīng)區(qū)域流入電荷退避區(qū)域①mo①m，或者是如圖24(E)的工序那樣轉(zhuǎn)送載流子，并且可以讀取存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的載流子。由此，能夠縮短測(cè)量時(shí)間。圖25為表示載流子存儲(chǔ)和讀取之間的關(guān)系的時(shí)序圖。在時(shí)刻^t2的期間，在第1行的像素行中，進(jìn)行第1次的載流子存儲(chǔ)工序(AC1(lt))。同樣地，在時(shí)刻^t2的期間，在第2行、第3行、第4行的像素行中，進(jìn)行第1次的載流子存儲(chǔ)工序(AC2(lt)、AC3(lt)、AC4(lt))。在第1次的載流子存儲(chǔ)工序結(jié)束之后，在時(shí)刻t2t6的期間，在各像素行中，進(jìn)行第2次的載流子存儲(chǔ)工序(AC1(2t)、AC2(2t)、AC3(2t)、AC4(2t))。在此，在時(shí)刻t2t3的期間中，在第1行的像素行中，進(jìn)行存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的載流子的讀取工序(RD1)。在時(shí)刻t3t4的期間中，在第2行的像素行中，進(jìn)行存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的載流子的讀取工序(RD2)。在時(shí)刻t5t6的期間中，在第3行的像素行中，進(jìn)行存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的載流子的讀取工序(RD3)。在時(shí)刻t5t6的期間中，在第4行的像素行中，進(jìn)行存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL的載流子的讀取工序(RD4)。如以上所述，在本例中，能夠在實(shí)行載流子存儲(chǔ)工序的同時(shí)實(shí)行載流子讀取工序，因而能夠縮短測(cè)量時(shí)間。圖26為圖23所示的像素P(m、n)的電路圖。具有各柵極的晶體管使用對(duì)應(yīng)于()內(nèi)的柵極的符號(hào)來(lái)進(jìn)行表示。另外，將在載流子的讀取時(shí)流入載流子的一邊作為晶體管的源極，將流出的一邊作為漏極。圖26所示的電路與圖13所示的電路的不同點(diǎn)在于附加有電荷退避區(qū)域BR、BL、第3柵極TGR、TGL、重置用的晶體管(TRR、TRL)，其它的結(jié)構(gòu)相同。以下，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。包含像素電極PG的晶體管的一端連接于包含柵極TX1的NMOS晶體管的源極，NM0S晶體管(TX1)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AR以及NM0S晶體管(IGR)的源極、載流子排出用晶體管(EX1)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX1)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AR連接于用于除去背景光成分的NM0S晶體管(IGR)的源極，NM0S晶體管(IGR)的漏極連接于電荷退避區(qū)域BR。電荷退避區(qū)域BR連接于NMOS晶體管(TGR)的源極。晶體管(TGR)的漏極連接于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、重置用的NM0S晶體管(TRR)的源極以及PM0S晶體管FET1的柵極。晶體管(TRR)的漏極區(qū)域RDR連接于電源電位V+。另夕卜，PM0S晶體管FET1的源極連接于電源電位V+，漏極連接于輸出選擇用的右側(cè)的PM0S晶體管SEL。另外，通過(guò)通用線WL而向晶體管(IGR)的柵極IGR輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(=Okk)。晶體管SEL的漏極連接于右側(cè)的垂直讀取線RRL。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR的電荷量Q1的電流流入垂直讀取線RRL。在此，通過(guò)使晶體管(TRR)成為0N而使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR連接于電源電位V+，使存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行重置。在此，向晶體管(TRR)的柵極TRR施加重置信號(hào)S,另外，向用于21排出電荷的晶體管(EX1)的柵極EX1施加排出信號(hào)S『在此，各電源電位V+的大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)而相互不同。包含像素電極PG的晶體管的另一端連接于包含柵極TX2的NM0S晶體管的源極，NM0S晶體管(TX2)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AL以及NM0S晶體管(IGL)的源極、載流子排出用晶體管(EX2)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX2)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AL連接于用于除去背景光成分的NM0S晶體管(IGL)的源極，NM0S晶體管(IGL)的漏極連接于電荷退避區(qū)域BL。電荷退避區(qū)域BL連接于NMOS晶體管(TGL)的源極。晶體管(TGL)的漏極連接于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDL、重置用的NM0S晶體管(TRL)的源極以及PM0S晶體管FET2的柵極。晶體管(TRL)的漏極區(qū)域RDL連接于電源電位V+。另夕卜，PM0S晶體管FET2的源極連接于電源電位V+，漏極連接于輸出選擇用的左側(cè)的PMOS晶體管SEL。另外，通過(guò)通用線WL而向晶體管(IGL)的柵極IGL輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(=。左側(cè)的晶體管SEL的漏極連接于左側(cè)的垂直讀取線LRL。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDL的電荷量Q2的電流流入垂直讀取線LRL。在此，通過(guò)使晶體管(TRL)成為0N而使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDL連接于電源電位V+，使存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行重置。在此，向晶體管(TRL)的柵極TRL施加重置信號(hào)S『另外，向用于排出電荷的晶體管(EX2)的柵極EX2施加排出信號(hào)S『在此，各電源電位V+的大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)而相互不同。另外，為了進(jìn)行電荷的分配，分別向一對(duì)第1柵極TX1、TX2輸入右側(cè)脈沖信號(hào)SK以及左側(cè)脈沖信號(hào)S^。在檢測(cè)出背景光之后，通過(guò)同時(shí)向柵極IGR、IGL施加轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，從而如上所述地降低勢(shì)壘①M(fèi)，并在電荷退避區(qū)域BR、BL內(nèi)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于反射光的載流子。通過(guò)同時(shí)向柵極TGR、TGL施加高電平的轉(zhuǎn)送信號(hào)S^存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BR、BL的載流子被轉(zhuǎn)送至第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL內(nèi)，此后，使轉(zhuǎn)送信號(hào)SJ勺電平為低電平，并增加相對(duì)于載流子的上述的勢(shì)壘。<;的高度，從電荷退避區(qū)域BR、BL隔離存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL內(nèi)的載流子。在轉(zhuǎn)送載流子時(shí)，第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL是浮動(dòng)電平，與流入的負(fù)的電荷量Q1、Q2成比例，在晶體管FET1、FET2中流動(dòng)的電流被決定。如果從垂直移位寄存器輸入使選擇用的晶體管SEL為ON的信號(hào)，那么對(duì)應(yīng)于FET1、FET2的輸入柵極電壓，對(duì)應(yīng)于各電荷量Ql、Q2的電流會(huì)流向垂直讀取線RRL、LRL。為了使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL為浮動(dòng)電平，使重置用的晶體管(TRR、TRL)0N，并將第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL連接于電源電位V+，然后，使重置用的晶體管(TRR、TRL)OFF即可。圖27為通過(guò)排列圖26所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。從背景光除去電路PCC輸出的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST(①J經(jīng)由設(shè)置于各像素行的開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4而被輸入到各像素行的通用線WL，在每個(gè)像素行同時(shí)使第2柵極IGR、IGL成為0N(參照?qǐng)D26)。通用線WL在l個(gè)像素行中是通用的。在此，在使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)ON的情況下，在全部的像素中，能夠同時(shí)向電荷退避區(qū)域轉(zhuǎn)送載流子。S卩，在1個(gè)測(cè)量周期內(nèi)作為基準(zhǔn)的背景光成分為1個(gè)的情況下，開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)成為ON即可。這樣，通過(guò)使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4同時(shí)成為0N，或者通過(guò)不設(shè)置開(kāi)關(guān)，從而能夠縮短距離圖像的測(cè)量周期。另外，如后面所述，在進(jìn)行自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下，例如從在各像素行檢測(cè)出的背景光成分依次生成每像素行的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，通過(guò)按順序使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4成為ON，將生成的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST輸入到對(duì)應(yīng)的每個(gè)像素行即可。這樣，如果進(jìn)行背景光除去的像素合并動(dòng)作，那么能夠縮短距離圖像的測(cè)量周期。圖28為具備電荷退避區(qū)域的固體攝像裝置的時(shí)序圖。在1個(gè)像素的信號(hào)的測(cè)量期間TF中，除去STK、STC、Ob、Ofd的信號(hào)的時(shí)序與圖16所示的時(shí)序相同，因而必要時(shí)省略說(shuō)明。在時(shí)刻tlt2的背景光檢測(cè)的期間，右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)&依舊是高電平。由此，載流子流向第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，但是用于排出載流子的信號(hào)S^為高電平(晶體管ON)，該載流子被排出向外部。因此，第1存儲(chǔ)區(qū)域中的電勢(shì)①A(①M(fèi)、①》依舊是一定的，電荷退避區(qū)域的電勢(shì)Ob(Obk、①一也是一定的。在該時(shí)序圖中，電勢(shì)表示左右中的任意一個(gè)。在時(shí)刻t3t4的期間，進(jìn)行上述的M次的檢測(cè)。此時(shí)，用于排出載流子的信號(hào)SEX為低電平(晶體管OFF)，電勢(shì)。A隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而降低。該電勢(shì)。A的降低量①i與反射脈沖光和背景光的受光量成比例。在本例中，在將載流子存儲(chǔ)于第l存儲(chǔ)區(qū)域之后，對(duì)應(yīng)于背景光的光量而降低勢(shì)壘Ore。即，在時(shí)刻t5t6的期間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)ST為高電平(電勢(shì)①J，進(jìn)行向電荷退避區(qū)域的載流子的轉(zhuǎn)送。由此，電子從第l存儲(chǔ)區(qū)域流向電荷退避區(qū)域，電子流出的電勢(shì)①A變高，電子流入的電勢(shì)①e變低。在時(shí)刻te，在沒(méi)有載流子的狀態(tài)下的第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)和殘留有載流子的電勢(shì)之差02，與對(duì)應(yīng)于背景光成分的勢(shì)壘①e—致。另外，在充滿載流子的狀態(tài)下的第l存儲(chǔ)區(qū)域的時(shí)刻t5的電勢(shì)和在時(shí)刻te載流子流出時(shí)的第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)之差。3，與流入電荷退避區(qū)域的載流子的電荷量，即反射脈沖光(調(diào)制信號(hào))的延遲量一致。將以上的檢測(cè)周期記為T(mén)/。此后，在時(shí)刻t7t8的期間，用于排出載流子的信號(hào)SEX為高電平(晶體管ON)，使殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子排出，并且轉(zhuǎn)移到下一個(gè)的檢測(cè)周期。在此，在每個(gè)檢測(cè)周期T/，電子在電荷退避區(qū)域累積并被存儲(chǔ)，其電勢(shì)①e依次降低。在本例中，在實(shí)行X次的檢測(cè)周期T/之后，在時(shí)刻t21t22向作為浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL加上重置。即，在時(shí)刻t21t22的期間，使重置信號(hào)STK為高電平，使圖26中的重置用的晶體管(TRR、TRL)成為0N，從而在將第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL連接于電源電位之后，使晶體管(TRR、TRL)成為0FF。此后，在時(shí)刻t23t24的期間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)STC為高電平，使圖26中的用于轉(zhuǎn)送信號(hào)的晶體管(TGR、TGL)為0N，從而將存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BR、BL的載流子轉(zhuǎn)送到第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL，并向晶體管FET1、FET2的柵極施加對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)電荷量的電壓。其次，在本次的測(cè)量期間TF結(jié)束之后，或者是在下次的測(cè)量期間TF的適當(dāng)時(shí)刻，使作為選擇開(kāi)關(guān)的晶體管SEL(參照?qǐng)D26)為0N，從而進(jìn)行電勢(shì)Ofd的檢測(cè)。在上述說(shuō)明中，通過(guò)將相位差異為180度的右側(cè)脈沖信號(hào)SK以及左側(cè)脈沖信號(hào)分別施加于一對(duì)柵極來(lái)進(jìn)行距離圖像的測(cè)量。以下，對(duì)通過(guò)將相位差異分別為90度(相位=0度、90度、180度、270度)的4個(gè)脈沖信號(hào)施加于4個(gè)用于分配載流子的柵極來(lái)進(jìn)行距離圖像的測(cè)量的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖29為每一個(gè)像素具有4個(gè)用于分配載流子的柵極的固體攝像元件1的平面圖。在半導(dǎo)體基板100上的一個(gè)區(qū)域上，設(shè)置有距離信息讀取電路Kl、K2、Kn、K4。各23距離信息讀取電路Kn具備通過(guò)水平移位寄存器1H2進(jìn)行開(kāi)關(guān)的讀取開(kāi)關(guān)組SW和設(shè)置于每像素列的各取樣保持電路SHn。在半導(dǎo)體基板100上的夾著攝像區(qū)域IIP而位于距離信息讀取電路Kn的相反側(cè)的區(qū)域上，設(shè)置有距離信息讀取電路Kl'、K2'、Kn'、K4'。各距離信息讀取電路Kn'具備通過(guò)水平移位寄存器1H2'進(jìn)行開(kāi)關(guān)的讀取開(kāi)關(guān)組SW'和設(shè)置于每像素列的各取樣保持電路SHn，。時(shí)序發(fā)生電路TGC對(duì)應(yīng)于輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而生成各種的時(shí)序信號(hào)。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單化，雖然在半導(dǎo)體基板100上還配置有時(shí)序發(fā)生電路TGC，但是時(shí)序發(fā)生電路TGC也可以與半導(dǎo)體基板100分開(kāi)設(shè)置。背景光除去電路PCC在背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON的情況下進(jìn)行背景光的檢測(cè)，保持通過(guò)檢測(cè)而產(chǎn)生的值，此后，將電勢(shì)控制電壓01(;(=①皿、①皿)作為轉(zhuǎn)送信號(hào)ST而向像素內(nèi)的左右一對(duì)第2柵極IG(IGR、IGL)輸出。背景光除去電路PCC'在背景光檢測(cè)信號(hào)TN為ON的情況下進(jìn)行背景光的檢測(cè)，保持通過(guò)檢測(cè)而產(chǎn)生的值，此后，將電勢(shì)控制電壓=oreF、oKB)作為轉(zhuǎn)送信號(hào)&2而向像素內(nèi)的前后一對(duì)第2柵極IG(IGF、IGB)輸出。水平移位寄存器1H2由通過(guò)連接觸發(fā)器而成的寄存器構(gòu)成，對(duì)應(yīng)于從時(shí)序發(fā)生電路TGC輸入的控制信號(hào)而使開(kāi)關(guān)組SW按各像素列成為ON。從各像素P(m、n)對(duì)應(yīng)于左右的柵極而輸出上述的電荷量Q1、Q2。構(gòu)成開(kāi)關(guān)組SW的各開(kāi)關(guān)介于用于讀取電荷量Q1的值的右側(cè)水平線HLR和用于讀取電荷量Q2的值的左側(cè)水平線HLL之間，通過(guò)水平移位寄存器1H2使這些開(kāi)關(guān)成為0N，從而使保持于取樣保持電路SHn的電荷量Ql的值經(jīng)由右側(cè)水平線HLR和輸出緩沖器111而向外部輸出，并使保持于取樣保持電路SHn的電荷量Q2的值經(jīng)由左側(cè)水平線HLL和輸出緩沖器112而向外部輸出。水平移位寄存器1H2'由通過(guò)連接觸發(fā)器而成的寄存器構(gòu)成，對(duì)應(yīng)于從時(shí)序發(fā)生電路TGC輸入的控制信號(hào)HI而使開(kāi)關(guān)組SW'按各像素列成為0N。從各像素P(m、n)對(duì)應(yīng)于前后的柵極而輸出電荷量Q3、Q4。構(gòu)成開(kāi)關(guān)組SW'的各開(kāi)關(guān)介于用于讀取電荷量Q3的值的右側(cè)水平線HLR'和用于讀取電荷量Q4的值的左側(cè)水平線HLL'之間，通過(guò)水平移位寄存器1H2'使這些開(kāi)關(guān)成為ON，從而使保持于取樣保持電路SHn'的電荷量Q3的值經(jīng)由右側(cè)水平線HLR'和輸出緩沖器111'而向外部輸出，并使保持于取樣保持電路SHn'的電荷量Q4的值經(jīng)由左側(cè)水平線HLL'和輸出緩沖器112'而向外部輸出。在電荷量Ql、Q2、Q3、Q4的存儲(chǔ)之前進(jìn)行背景光的檢測(cè)。時(shí)序發(fā)生電路TGC與輸入的觸發(fā)信號(hào)同步地生成背景光檢測(cè)信號(hào)T『背景光檢測(cè)信號(hào)T,被輸入到背景光除去電路PCC以及背景光除去電路PCC'。在此，背景光除去電路PCC以及背景光除去電路PCC'的結(jié)構(gòu)相同，也可以以1個(gè)背景光除去電路兼作PCC以及PCC'。圖30為圖29所示的像素P(m、n)的平面圖。圖31為沿圖30中的31A-31A箭頭的剖面圖(圖31(A))、圖31(A)的剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖31(B))、沿圖30中的31C-31C箭頭的剖面圖(圖31(C))、圖31(C)的剖面圖中沒(méi)有偏壓時(shí)的半導(dǎo)體內(nèi)的電勢(shì)圖(圖31(D))。左右方向的縱剖面圖(圖31(A))的結(jié)構(gòu)以及電勢(shì)圖(圖31(B))與圖23所示的圖相同，因而省略說(shuō)明。在此，在圖30的平面圖中，第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL以及其外側(cè)的區(qū)域的前后方向的寬度比圖23所示的寬度大，但是，其也可以與圖23所示的結(jié)構(gòu)相同。前后方向的縱剖面圖(圖31(C))的結(jié)構(gòu)以及電勢(shì)圖(圖31(D))與左右方向的相同，但是，由于要件的符號(hào)不同，因而在以下對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。在此，左右方向以及前后方向分別平行于半導(dǎo)體基板100的露出表面，并垂直于半導(dǎo)體基板100的厚度方向，左右方向與前后方向相互垂直。在像素電極PG的兩側(cè)，在絕緣層101上配置有一對(duì)第1柵極TX3、TX4。設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB位于第1柵極TX3、TX4的外側(cè)。再者，設(shè)置于半導(dǎo)體基板100內(nèi)的一對(duì)電荷退避區(qū)域(第2存儲(chǔ)區(qū)域)BF、BB位于第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB的外側(cè)。在第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB和電荷退避區(qū)域BF、BB之間的區(qū)域的上方，第2柵極IGF、IGB分別位于絕緣層101上。在半導(dǎo)體基板100內(nèi)，在電荷退避區(qū)域BF、BB的外側(cè)，設(shè)置有一對(duì)第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB。第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB、電荷退避區(qū)域BF、BB以及第2存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB分別由n型的半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成。在電荷退避區(qū)域BF、BB和第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，在絕緣層101上配置有一對(duì)第3柵極TRF、TRB。第3柵極TRF、TRB以控制分別介于電荷退避區(qū)域BF、BB和第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB之間的第2勢(shì)壘Oe的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板100上。第2勢(shì)壘Oe由電荷退避區(qū)域BF、BB的電勢(shì)Obf、Obb和第3柵極TRF、TRB的正下方的半導(dǎo)體的電勢(shì)。TCF、。TCB的差進(jìn)行賦值。載流子向前后方向的第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB、作為第2存儲(chǔ)區(qū)域的電荷退避區(qū)域BF、BB的存儲(chǔ)的方法，與載流子向左右方向的第1存儲(chǔ)區(qū)域AR、AL以及電荷退避區(qū)域BR、BL的存儲(chǔ)的方法相同，根據(jù)背景光強(qiáng)度調(diào)整它們之間的電勢(shì)Okf、①^，從而能夠在作為第2存儲(chǔ)區(qū)域的電荷退避區(qū)域BF、BB內(nèi)存儲(chǔ)起因于探測(cè)光的反射光的載流子(電荷量Q3、Q4)。通過(guò)降低相對(duì)于載流子的第2勢(shì)壘Oe的高度，從而將存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BF、BB的載流子轉(zhuǎn)送至第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB，之后，增加第2勢(shì)壘Oe的高度，在將載流子保持于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB的狀態(tài)下，以載流子交替地存儲(chǔ)于一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB的方式，控制向第1柵極TX3、TX4、第2柵極IGF、IGB、以及第3柵極TRF、TRB的施加電位。為了使電勢(shì)變高(變深)，可以提高向各柵極賦予的電位。像素P(m、n)具備分別鄰接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB的載流子排出區(qū)域DEX3、DEX4。即，在第1存儲(chǔ)區(qū)域AF、AB殘留存儲(chǔ)有相當(dāng)于背景光成分的載流子，但是，存儲(chǔ)的載流子經(jīng)由載流子排出區(qū)域DEX3、DEX4而向外部排出。載流子排出區(qū)域DEX3、DEX4由n型的半導(dǎo)體構(gòu)成。在前側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AF和載流子排出區(qū)域DEX3之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX3位于絕緣層101上，如果向前側(cè)的柵極EX3賦予正電位，那么存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域AF內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX3，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX3的布線而向外部輸出。在后側(cè)的第1存儲(chǔ)區(qū)域AB和載流子排出區(qū)域DEX4之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，用于排出載流子的柵極EX4位于絕緣層101上，如果向柵極EX4賦予正電位，那么存儲(chǔ)于第1存儲(chǔ)區(qū)域AB內(nèi)的載流子流入載流子排出區(qū)域DEX4，并經(jīng)由電連接于載流子排出區(qū)域DEX4的布線而向外部輸出。25在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB的外側(cè)設(shè)置有由一對(duì)n型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的重置漏極區(qū)域RDF、RDB，在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB和重置漏極區(qū)域RDF、RDB之間的半導(dǎo)體區(qū)域的上方，在絕緣層101上設(shè)置有重置用的柵極TRF、TRB。通過(guò)向柵極TRF、TRB施加正電位，柵極TRF、TRB的正下方的半導(dǎo)體區(qū)域的電勢(shì)。TKF、。TKB變深，第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB和重置漏極區(qū)域RDF、RDB被連接。重置漏極區(qū)域RDF、RDB連接于電源電位，但是在沒(méi)有偏壓時(shí)具有電勢(shì)①w、①rdb。圖32為圖30所示的像素P(m、n)的電路圖。具有各柵極的晶體管使用對(duì)應(yīng)于()內(nèi)的柵極的符號(hào)來(lái)進(jìn)行表示。另外，將在載流子的讀取時(shí)載流子流入的一邊作為晶體管的源極，將流出的一邊作為漏極。圖32中的上半部分的電路結(jié)構(gòu)UP及其功能與圖26所示的相同，因而省略說(shuō)明。下半部分的電路結(jié)構(gòu)DN的結(jié)構(gòu)及其功能除了電荷分配時(shí)的相位之外，其它與上半部分的電路結(jié)構(gòu)UP及其功能相同。以下，對(duì)圖32的下半部分的電路結(jié)構(gòu)DN進(jìn)行說(shuō)明。包含像素電極PG的晶體管的一端連接于包含柵極TX3的NMOS晶體管的源極，NMOS晶體管(TX3)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AF以及NMOS晶體管(IGF)的源極、載流子排出用晶體管(EX3)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX3)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AF連接于用于除去背景光成分的NMOS晶體管(IGF)的源極，NMOS晶體管(IGF)的漏極連接于電荷退避區(qū)域BF。電荷退避區(qū)域BF連接于NMOS晶體管(TGF)的源極。晶體管(TGF)的漏極連接于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、重置用的NM0S晶體管(TRF)的源極、以及PMOS晶體管FET3的柵極。晶體管(TRF)的漏極區(qū)域RDF連接于電源電位V+。另夕卜，PM0S晶體管FET3的源極連接于電源電位V+，漏極連接于用于輸出選擇的右側(cè)的PMOS晶體管SEL。另外，經(jīng)由通用線WL2而向晶體管(IGF)的柵極IGF輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST2(=Okf)。在此，在上半部分的電路結(jié)構(gòu)UP中，經(jīng)由通用線WL而向晶體管(IGR)的柵極IGR輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST1(=Okk)。下半部分的電路結(jié)構(gòu)DN的右側(cè)的晶體管SEL的漏極連接于右側(cè)的垂直讀取線RRL2。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF的電荷量Q3的電流流入垂直讀取線RRL2。在此，通過(guò)使晶體管(TRF)為0N而使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF連接于電源電位V+，使存儲(chǔ)的電荷重置。在此，向晶體管(TRF)的柵極TRF施加重置信號(hào)S,另外，向用于排出電荷的晶體管(EX3)的柵極EX3施加排出信號(hào)SEX。在此，各電源電位V+的大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)而相互不同。包含像素電極PG的晶體管的另一端連接于包含柵極TX4的NMOS晶體管的源極，NMOS晶體管(TX4)的漏極連接于第1存儲(chǔ)區(qū)域AB、以及NM0S晶體管(IGB)的源極、載流子排出用晶體管(EX4)的源極，用于排出載流子的NMOS晶體管(EX4)的漏極連接于電源電位V+。第1存儲(chǔ)區(qū)域AB連接于用于除去背景光成分的NM0S晶體管(IGB)的源極，NMOS晶體管(IGB)的漏極連接于電荷退避區(qū)域BB。電荷退避區(qū)域BB連接于NMOS晶體管(TGB)的源極。晶體管(TGB)的漏極連接于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDB、重置用的NM0S晶體管(TRB)的源極、以及PMOS晶體管FET4的柵極。晶體管(TRB)的漏極區(qū)域RDB連接于電源電位V+。另夕卜，PM0S晶體管FET4的源極連接于電源電位V+，漏極連接于用于輸出選擇的左側(cè)的PMOS晶體管SEL。另外，經(jīng)由通用線WL2而向晶體管(IGB)的柵極IGB輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST2(=26Okb)。在此，在上半部分的電路結(jié)構(gòu)UP中，經(jīng)由通用線WL而向晶體管(IGL)的柵極IGL輸入載流子的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST1(=。轉(zhuǎn)送信號(hào)ST1和轉(zhuǎn)送信號(hào)ST2的成為高電平的時(shí)序不同，但是其大小相同。在此，轉(zhuǎn)送信號(hào)ST1與上述的轉(zhuǎn)送信號(hào)St相同。電路結(jié)構(gòu)DN中的左側(cè)的晶體管SEL的漏極連接于左側(cè)的垂直讀取線LRL2。對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第3存儲(chǔ)區(qū)域FDB的電荷量Q4的電流流入垂直讀取線LRL2。在此，通過(guò)使晶體管(TRB)為0N而使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDB連接于電源電位V+，使存儲(chǔ)的電荷重置。在此，向晶體管(TRB)的柵極TRB施加重置信號(hào)STK。另外，向用于排出電荷的晶體管(EX4)的柵極EX4施加排出信號(hào)SEX。在此，各電源電位V+的大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)而相互不同。另外，為了進(jìn)行電荷的分配，分別向一對(duì)第1柵極TX3、TX4輸入前側(cè)脈沖信號(hào)SF以及后側(cè)脈沖信號(hào)SB。前側(cè)脈沖信號(hào)SF以及后側(cè)脈沖信號(hào)SB除了施加于第1柵極TX3、TX4的時(shí)序之外，分別與右側(cè)脈沖信號(hào)S^以及左側(cè)脈沖信號(hào)&相同。S卩，第1柵極TX3、TX4和前側(cè)脈沖信號(hào)SF以及后側(cè)脈沖信號(hào)SB的關(guān)系，等同于第1柵極TX1、TX2和右側(cè)脈沖信號(hào)SK以及左側(cè)脈沖信號(hào)S^的關(guān)系。在檢測(cè)出背景光之后，通過(guò)同時(shí)向柵極IGF、IGB施加轉(zhuǎn)送信號(hào)&2，從而如上所述地降低勢(shì)壘①m，并在電荷退避區(qū)域BF、BB內(nèi)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于反射光的載流子。通過(guò)同時(shí)向柵極TGF、TGB施加高電平的轉(zhuǎn)送信號(hào)S^存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BF、BB的載流子被轉(zhuǎn)送至第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB，此后，使轉(zhuǎn)送信號(hào)STC的電平為低電平，并增加相對(duì)于載流子的上述的勢(shì)壘①J勺高度，從電荷退避區(qū)域BF、BB隔離存儲(chǔ)于第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB內(nèi)的載流子。在轉(zhuǎn)送載流子時(shí)，第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB是浮動(dòng)電平，與分別流入的負(fù)的電荷量Q3、Q4成比例，在晶體管FET3、FET4中流動(dòng)的電流被決定。如果從垂直移位寄存器輸入使選擇用的晶體管SEL為ON的信號(hào)，那么對(duì)應(yīng)于FET3、FET4的輸入柵極電壓，對(duì)應(yīng)于各電荷量Q3、Q4的電流會(huì)流向垂直讀取線RRL2、LRL2。為了使第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB為浮動(dòng)電平，使重置用的晶體管(TRF、TRB)成為0N，并將第3存儲(chǔ)區(qū)域FDF、FDB連接于電源電位V+，然后，將重置用的晶體管(TRF、TRB)OFF即可。圖33為通過(guò)排列圖32所示的像素P(m、n)而構(gòu)成的固體攝像元件1的電路圖。從背景光除去電路PCC輸出的轉(zhuǎn)送信號(hào)Sn(①J經(jīng)由設(shè)置于各像素行的開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4而被輸入到各像素行的通用線WL，按每個(gè)像素行同時(shí)使第2柵極IGR、IGL成為ON。通用線WL在1個(gè)像素行中是通用的。從背景光除去電路PCC'輸出的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST2(Ore)經(jīng)由設(shè)置于各像素行的開(kāi)關(guān)SW1'、SW2'、SW3'、SW4'而被輸入到各像素行的通用線WL2，按每個(gè)像素行同時(shí)使第2柵極IGF、IGB成為0N。通用線WL2在1個(gè)像素行中是通用的。在此，在同時(shí)使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4(SW1'、SW2'、SW3'、SW4')成為ON的情況下，在全部的像素中，能夠同時(shí)向第2存儲(chǔ)區(qū)域轉(zhuǎn)送載流子。S卩，在1個(gè)測(cè)量周期內(nèi)作為基準(zhǔn)的背景光成分為1個(gè)的情況下，使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4(SW1'、SW2'、SW3'、SW4')同時(shí)成為ON即可。這樣，通過(guò)使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4(SW1'、SW2'、SW3'、SW4')同時(shí)成為0N，或者通過(guò)不設(shè)置開(kāi)關(guān)，從而能夠縮短距離圖像的測(cè)量周期。另外，如后面所述，在進(jìn)行自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下，例如從在各像素行檢測(cè)出的背景光成分依次生成每像素行的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，通過(guò)按順序使開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4(SW1'、SW2'、SW3'、SW4')成為ON，將生成的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST輸入到對(duì)應(yīng)的每個(gè)像素行即可。圖34為圖29所示的取樣保持電路SHn'的電路圖。從各像素列開(kāi)始，依次使與電荷量Q3、Q4成比例的電流經(jīng)由垂直讀取線RRL2、LRL2而流動(dòng)，并經(jīng)由未圖示的負(fù)載而流向接地，垂直讀取線RRL2、LRL2的電位與電荷量Q3、Q4成比例。該電壓通過(guò)使開(kāi)關(guān)SWR1'、SWL1'在相同的期間內(nèi)同時(shí)為ON而被施加于電容器CR'、CL'，依賴(lài)于電壓的電荷分別被存儲(chǔ)。S卩，在電容器CR'、CL'中存儲(chǔ)與電荷量Q3、Q4成比例的值的電荷，在其兩端產(chǎn)生與存儲(chǔ)電荷量成比例的電壓。如果驅(qū)動(dòng)水平移位寄存器，并使電容器CR'、CL'的后段的開(kāi)關(guān)SWR2'、SWL2'為0N，那么與存儲(chǔ)于電容器CR'、CL'的電荷量成比例的電壓從各水平線HLR'、HLL'被讀取。圖35為上述固體攝像裝置的時(shí)序圖。在1個(gè)像素的信號(hào)的測(cè)量期間TF中，除去SF、SB、ST2、SEX2的信號(hào)的時(shí)序與圖28所示的相同，因而必要時(shí)省略說(shuō)明。在此，同圖中的信號(hào)Sn、Sm在圖28中表示為ST、S『另夕卜，電勢(shì)①a、①b、①fd代表左右方向的電勢(shì)①ak、①al、①bk、①bl、①艦、①fdl。在l個(gè)像素內(nèi)的左右方向的載流子的分配結(jié)束(時(shí)刻t》之后，在時(shí)刻^te之間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)ST1為ON，將信號(hào)從該第1存儲(chǔ)區(qū)域轉(zhuǎn)送至信號(hào)退避區(qū)域。在此，在該時(shí)刻^te之間，檢測(cè)用于分配前后方向的載流子的背景光(TN=0N)。另夕卜，在該時(shí)刻^te之間，使前側(cè)脈沖信號(hào)Sp、后側(cè)脈沖信號(hào)SB—起成為高電平，將載流子從光感應(yīng)區(qū)域轉(zhuǎn)送至第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)，使排出信號(hào)SEX2為高電平，同時(shí)排出該載流子。在時(shí)刻t7t9的期間，關(guān)于前后方向的載流子分配，進(jìn)行上述的M次的檢測(cè)。此時(shí)，用于排出載流子的信號(hào)SEX2為低電平(晶體管OFF)，第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。AF、①"參照?qǐng)D31)隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而降低。在此，在前后方向的脈沖光的分配期間(時(shí)刻^tg)中，使左右方向的排出信號(hào)SEX1為0N(時(shí)刻t7t8)，并使殘留于左右方向的第1存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的背景光成分的載流子排出到外部。在將載流子存儲(chǔ)于前后方向的第1存儲(chǔ)區(qū)域之后，對(duì)應(yīng)于背景光的光量而降低勢(shì)壘Ok。艮P，在時(shí)刻t1Qtu的期間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)ST2為高電平(電勢(shì)，進(jìn)行向電荷退避區(qū)域的載流子的轉(zhuǎn)送。由此，電子從第1存儲(chǔ)區(qū)域流向電荷退避區(qū)域，電子流出的電勢(shì)。AF、①ab變高，電子流入的電勢(shì)①bf、①bb變低(參照?qǐng)D31)。將時(shí)刻^時(shí)刻t9為止的檢測(cè)周期記為V。在時(shí)刻t9之后，在時(shí)刻t1Qtu的期間，使左右方向的用于排出載流子的信號(hào)SEX1為高電平(晶體管ON)，使殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子排出，并且轉(zhuǎn)移到下一個(gè)檢測(cè)周期。在下一個(gè)檢測(cè)周期中，在進(jìn)行左右方向的載流子分配的期間中，在時(shí)刻t12t13的期間，使前后方向的用于排出載流子的信號(hào)SEX2為高電平(晶體管0N)，使殘留于第1存儲(chǔ)區(qū)域的載流子排出。在此，在每個(gè)檢測(cè)周期T/，電子在電荷退避區(qū)域累積并被存儲(chǔ)，其電勢(shì)。BK、。B。。BF、①bb依次降低。在本例中，在實(shí)行X次的檢測(cè)周期V之后，在時(shí)刻t32t33中，向作為浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)域的第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL、FDF、FDB加上重置。S卩，在時(shí)刻t32t33的期間，使重置信號(hào)STK為高電平，使圖32中的重置用的晶體管(TRR、TRL、TRF、TRB)成為0N，從而在將第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL、FDF、FDB連接于電源電位之后，使晶體管(TRR、TRL、TRF、TRB)成為OFF。此后，在時(shí)刻t34t35的期間，使轉(zhuǎn)送信號(hào)STC為高電平，使圖32中的用于轉(zhuǎn)送信號(hào)的晶體管(TGR、TGL、TGF、TGB)為0N，從而將存儲(chǔ)于電荷退避區(qū)域BR、BL、BF、BB的載流子轉(zhuǎn)送到第3存儲(chǔ)區(qū)域FDR、FDL、FDF、FDB，并向晶體管FET1、FET2、FET3、FET4的柵極施加對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)電荷量的電壓。其次，在本次的測(cè)量期間TF結(jié)束之后，或者是在下次的測(cè)量期間TF的適當(dāng)時(shí)刻，使作為選擇開(kāi)關(guān)的晶體管SEL(參照?qǐng)D32)成為0N，從而進(jìn)行電勢(shì)①皿、①皿、Ofdf、Ofdb的檢在此，在上述說(shuō)明中，右側(cè)脈沖信號(hào)SK和左側(cè)脈沖信號(hào)的相位相差180度，前側(cè)脈沖信號(hào)SF和后側(cè)脈沖信號(hào)SB的相位相差180度，右側(cè)脈沖信號(hào)SK和前側(cè)脈沖信號(hào)SF的相位相差90度。即，如果以驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)SP為基準(zhǔn)，則SK、SL、SF、SB的相位分別為0度、90度、180度、270度。圖36為表示背景光除去電路PCC的變形例的方框圖。水平線HLR、HLL(或者HLR'、HLL')的輸出在脈沖檢測(cè)時(shí)分別表示電荷量Ql、Q2(或者Q3、Q4)，但是在背景光檢測(cè)時(shí)能夠輸出對(duì)應(yīng)于背景光成分的電荷量。因此，即使從水平線HLR、HLL向計(jì)算電路CC輸入檢測(cè)出的背景光成分，如上所述，計(jì)算電路CC也能夠?qū)⒈尘肮獬煞炙硎镜臋z測(cè)值P轉(zhuǎn)換為勢(shì)壘①^的大小?？刂齐妷菏┘与娐稸C將相當(dāng)于計(jì)算出的勢(shì)壘0Be的電位①K輸入到第2柵極IG(IGR、IGL(以及IGF、IGB))。在該構(gòu)成中，像素的各剖面圖中所示的光感應(yīng)區(qū)域SA兼作光檢測(cè)元件PD，該固體攝像裝置具備對(duì)應(yīng)于光感應(yīng)區(qū)域SA的輸出而向第2柵極IG(IGR、IGL(以及IGF、IGB))輸出施加電位①n;的背景光檢測(cè)電路(控制單元)PCC。S卩，在光感應(yīng)區(qū)域SA檢測(cè)背景光，當(dāng)檢測(cè)出的背景光的輸出大的情況下，以增大第1勢(shì)壘①^的高度的方式控制向第2柵極IG(IGR、IGL(以及IGF、IGB))的施加電位Ore，當(dāng)檢測(cè)出的背景光的輸出小的情況下，以減小第1勢(shì)壘0Be的高度的方式控制向第2柵極IG(IGR、IGL(以及IGF、IGB))的施加電位。K。由此，沒(méi)有必要另外設(shè)置光檢測(cè)單元，因而可以使裝置小型化。圖37為在進(jìn)行這樣的自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下的固體攝像裝置的時(shí)序圖。作為一例，對(duì)驅(qū)動(dòng)圖9的結(jié)構(gòu)的像素的情況進(jìn)行說(shuō)明。在圖37中的時(shí)刻t7以后，是進(jìn)行脈沖光照射時(shí)的載流子的分配和轉(zhuǎn)送的脈沖檢測(cè)期間TDIVIDE，同圖的時(shí)刻t7以后的時(shí)序與圖16的^以后的時(shí)序相同，但是，背景光檢測(cè)信號(hào)TN是指對(duì)在此之前的背景光檢測(cè)期間TM。NIT。K中檢測(cè)的背景光成分的值進(jìn)行讀取或者進(jìn)行取樣保持或者進(jìn)行計(jì)算。在此，圖37中的時(shí)刻^t6是背景光檢測(cè)期間TM。NIT。K。在背景光檢測(cè)期間TIT。K的時(shí)刻^t2中，同時(shí)使右側(cè)脈沖信號(hào)S"左側(cè)脈沖信號(hào)S。背景光檢測(cè)信號(hào)TN為高電平，通過(guò)由光電轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的電子，使第1存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。A降低。在時(shí)刻t3時(shí)刻t5中，向第2柵極IG賦予不依賴(lài)于背景光成分的光量的通常的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，將載流子轉(zhuǎn)送至第2存儲(chǔ)區(qū)域，使第2存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。FD降低。此后，在時(shí)刻t5t6中，通過(guò)讀取信號(hào)SH而使作為選擇開(kāi)關(guān)的晶體管SEL為0N，并在水平線HLR、HLL讀取第2存儲(chǔ)區(qū)域的電勢(shì)。FD。此時(shí)的讀取信號(hào)SH的脈沖數(shù)為多個(gè)，是指通過(guò)垂直移位寄存器的驅(qū)動(dòng)而在時(shí)刻t5t6讀取的像素?cái)?shù)為多個(gè)。在脈沖檢測(cè)期間TDIVIDE中，對(duì)應(yīng)于得到的背景光成分將轉(zhuǎn)送信號(hào)ST的電平調(diào)整為如上所述地計(jì)算出的施加電位①n;，并在時(shí)刻tn時(shí)刻t12中向第2柵極IG(IGR、IGL)施加。由此，從輸出信號(hào)除去背景光成分。該計(jì)算只要進(jìn)行至?xí)r刻tn為止即可，因而能夠確29保足夠的計(jì)算時(shí)間。這樣，在進(jìn)行自我參照型的背景光檢測(cè)的情況下，從在各像素行檢測(cè)出的背景光成分依次生成每個(gè)像素行的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST，通過(guò)按順序使圖14的開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4成為ON，將生成的轉(zhuǎn)送信號(hào)ST輸入到對(duì)應(yīng)的每個(gè)像素行即可。這樣，如果進(jìn)行背景光除去的像素合并動(dòng)作，那么能夠縮短距離圖像的測(cè)量周期。另外，該自我參照型的背景光檢測(cè)也能夠適用于其它的實(shí)施方式。如以上所述，上述的距離圖像測(cè)量裝置是重復(fù)向?qū)ο笪镎丈渚哂幸?guī)定的脈沖寬度的光、并基于照射的光的飛行時(shí)間的相位差而測(cè)量到對(duì)象物為止的三維距離圖像的T0F型距離圖像測(cè)量裝置，通過(guò)從1個(gè)像素按照規(guī)定時(shí)序切換輸出線而得到2個(gè)輸出，將照射光的出射時(shí)序和反射光的受光時(shí)序中的相位的偏差作為2個(gè)輸出的差，并基于2個(gè)輸出而測(cè)量到對(duì)象物的距離。并且，由于能夠簡(jiǎn)單地排除此時(shí)背景光成分對(duì)微弱的信號(hào)成分的影響，因而可以使像素?cái)?shù)增加，并且可以降低裝置價(jià)格。權(quán)利要求一種固體攝像裝置，其特征在于，該固體攝像裝置具備檢測(cè)背景光的光檢測(cè)單元；和由多個(gè)像素構(gòu)成的攝像區(qū)域，各個(gè)所述像素具備設(shè)置于半導(dǎo)體基板內(nèi)的光感應(yīng)區(qū)域；設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域；一對(duì)第1柵極，以所述光感應(yīng)區(qū)域和一對(duì)所述第1存儲(chǔ)區(qū)域之間的電勢(shì)交替地傾斜的方式設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上；設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第2存儲(chǔ)區(qū)域；以及一對(duì)第2柵極，以控制分別介于所述第1存儲(chǔ)區(qū)域和所述第2存儲(chǔ)區(qū)域之間的第1勢(shì)壘的高度的方式設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上，并隨著由所述光檢測(cè)單元檢測(cè)的背景光的輸出變高而使相對(duì)于載流子的所述第1勢(shì)壘的高度增加。2.如權(quán)利要求l所述的固體攝像裝置，其特征在于，具備設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板內(nèi)的一對(duì)第3存儲(chǔ)區(qū)域；以及一對(duì)第3柵極，以控制分別介于所述第2存儲(chǔ)區(qū)域和所述第3存儲(chǔ)區(qū)域之間的第2勢(shì)壘的高度的方式設(shè)置于所述半導(dǎo)體基板上，通過(guò)使相對(duì)于載流子的所述第2勢(shì)壘的高度降低，從而在將存儲(chǔ)于所述第2存儲(chǔ)區(qū)域的載流子轉(zhuǎn)送到所述第3存儲(chǔ)區(qū)域之后，使所述第2勢(shì)壘的高度增加，并在將載流子保持于所述第3存儲(chǔ)區(qū)域的狀態(tài)下，以在一對(duì)所述第1存儲(chǔ)區(qū)域交替地存儲(chǔ)載流子的方式，控制向所述第1、第2以及第3柵極的施加電位。3.如權(quán)利要求l所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述光感應(yīng)區(qū)域兼作所述光檢測(cè)單元，還具備控制單元，該控制單元對(duì)應(yīng)于所述光感應(yīng)區(qū)域的輸出而輸出向所述第2柵極的施加電位。4.一種距離圖像測(cè)量裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置；光源，向?qū)ο笪锷涑雠c向一對(duì)所述第1柵極的施加電位同步的脈沖光；以及計(jì)算電路，根據(jù)從一對(duì)所述第2存儲(chǔ)區(qū)域輸出的載流子的電荷量而計(jì)算到所述對(duì)象物為止的距離。全文摘要本發(fā)明涉及一種固體攝像裝置以及距離圖像測(cè)量裝置。在所述固體攝像裝置中，一對(duì)第1柵極(IGR、IGL)以光感應(yīng)區(qū)域(SA)和一對(duì)第1存儲(chǔ)區(qū)域(AR、AL)之間的電勢(shì)(ΦTX1、ΦTX2)交替地傾斜的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板(100)上；一對(duì)第2柵極(IGR、IGL)以控制分別介于第1存儲(chǔ)區(qū)域(AR、AL)和第2存儲(chǔ)區(qū)域(FDR、FDL)之間的第1勢(shì)壘(ΦBG)的高度的方式設(shè)置于半導(dǎo)體基板(100)上，并隨著由光檢測(cè)元件檢測(cè)的背景光的輸出變高而使相對(duì)于載流子的第1勢(shì)壘(ΦBG)的高度增加。文檔編號(hào)G01C3/06GK101784911SQ20088010386公開(kāi)日2010年7月21日申請(qǐng)日期2008年8月22日優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日發(fā)明者武村光隆,水野誠(chéng)一郎,間瀬光人申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社