CN112601036A - 事件检测传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种事件检测传感器，其包括：光电二极管；电流电压转换电路，其包括：第一晶体管，第一晶体管的栅极连接至光电二极管；第二晶体管，第二晶体管的源极或漏极连接光电二极管；以及第三晶体管，第三晶体管的源极或漏极连接第一晶体管的源极或漏极和第二晶体管的栅极；缓冲器，缓冲器连接至电流电压转换电路；第一电容器，第一电容器连接至缓冲器；以及比较器，比较器连接至第一电容器，比较器设置成基于参考电压与第二电压的比较结果输出事件检测信号，第二电压基于施加至第一电容器的第一电压，其中，第一基板包括光电二极管、第一晶体管和第二晶体管，并且，层叠至第一基板的第二基板包括第三晶体管。

Description

事件检测传感器
本申请是申请日为2018年08月23日、申请号为201810966043.3、且发明名称为“固体摄像元件”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及固体摄像元件。详细地说，涉及对入射光的光量与阈值进行比较的固体摄像元件。
背景技术
一直以来，与垂直同步信号等的同步信号同步地对图像数据(帧)进行摄像的同步型的固体摄像元件被用于摄像装置等中。在该一般的同步型的固体摄像元件中，由于仅能够在每个同步信号的周期(例如，1/60秒)取得图像数据，所以难以应对在与交通和机器人等相关的领域中要求更高速的处理的情况。因此，提出了针对每个像素设置地址事件检测电路的非同步型的固体摄像元件，该地址事件检测电路针对每个像素地址，实时检测该像素的光量超过阈值的情况来作为地址事件(例如，参照专利文献1。)。
专利文献1：日本特表2016-533140号公报
发明内容
在上述的非同步型的固体摄像元件中，能够以远远高于同步型的固体摄像元件的速度生成并输出数据。因此，例如，在交通领域中，能够高速地执行图像识别人和障碍物的处理，能够提高安全性。但是，地址事件检测电路与同步型的像素电路相比电路规模大，当针对每个像素设置这样的电路时，存在与同步型相比安装面积增大的问题。
本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于在检测地址事件的固体摄像元件中，削减安装面积。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其第一方面提供一种事件检测传感器，其包括：光电二极管；电流电压转换电路，其包括：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至所述光电二极管；第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极连接所述光电二极管；以及第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极连接所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极；缓冲器，所述缓冲器连接至所述电流电压转换电路；第一电容器，所述第一电容器连接至所述缓冲器；以及比较器，所述比较器连接至所述第一电容器，所述比较器设置成基于参考电压与第二电压的比较结果输出事件检测信号，所述第二电压基于施加至所述第一电容器的第一电压，其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，并且，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
根据本发明的第二方面提供一种事件检测传感器，其包括：光电二极管；第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至所述光电二极管；第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极连接至所述光电二极管；第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极连接至所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极；减法器，所述减法器包括：第一电容器；反相器，所述反相器与所述第一电容器连接；以及开关电路，所述开关电路连接所述反相器的输入端子和输出端子；以及量化器，所述量化器与所述减法器连接，所述量化器设置成基于参考电压与基于所述减法器输出的电压的比较结果输出事件检测信号，其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，并且，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
根据本发明的第三方面提供一种事件检测传感器，其包括：光电二极管；电流电压转换电路，所述电流电压转换电路包括：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述光电二极管连接；第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极与所述光电二极管连接；以及第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极与所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极连接；缓冲器，所述缓冲器连接至所述电流电压转换电路；减法器，所述减法器与所述缓冲器连接；比较器，所述比较器与所述减法器连接，所述比较器被设置成基于参考电压和基于从所述减法器输入的第一信号的电压的比较结果输出事件信号，其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
根据本发明的第四方面提供一种固体摄像元件，具备：行驱动电路；列驱动电路；以及多个像素，所述多个像素分别具有：光电二极管，对入射光进行光电转换而生成光电流；像素电路，将与所述光电流相应的电压信号量化并作为检测信号输出；以及连接部，所述行驱动电路以及所述列驱动电路设置于第二芯片，所述光电二极管设置于第一芯片，至少一部分的所述像素电路设置于所述第二芯片，经由所述连接部与设置于所述第一芯片的所述光电二极管电连接。由此，起到在第一芯片和第二芯片分散配置电路的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号并输出的多个N型晶体管，在所述第二芯片还设置有向所述多个N型晶体管中的任一个供给一定的电流的P型晶体管。由此，起到将N型晶体管以及光电二极管配置于相同的芯片的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，在所述像素电路中，在所述第二芯片还设置将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路。由此，起到将第一芯片的电路规模削减电流电压转换电路的量的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括漏极与所述光电二极管的负极连接且栅极以及源极与电源共用地连接的N型晶体管，为所述N型。由此，起到仅利用N型晶体管将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括正极与所述光电二极管的负极向连接且负极与电源连接的二极管，所述二极管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。由此，起到利用二极管将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括：第一N型晶体管，栅极被施加规定的偏置电压，漏极与所述光电二极管的负极连接；以及第二N型晶体管，栅极与所述光电二极管和所述第一N型晶体管的连接点连接，漏极与所述第一N型晶体管的源极连接，源极接地，所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的连接点与缓冲器的输入端子连接。由此，起到利用包括栅极接地电路的电路抑制低频噪声的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括多级环路，所述多级环路分别具备：第一N型晶体管；以及第二N型晶体管，栅极与所述第一N型晶体管的源极连接，漏极与所述第一N型晶体管的栅极连接。由此，起到利用多级环路以高的增益将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路以及修正并输出所述电压信号的缓冲器。由此，起到将第二芯片的电路规模削减电流电压转换电路、缓冲器的量的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有一端与所述缓冲器的输出端子连接的第一电容器，在所述第二芯片还设置有输入端子与所述第一电容器的另一端连接的反相器以及与所述反相器并联连接的第二电容器。由此，起到将第一电容器以及第二电容器分散配置于第一芯片以及第二芯片的作用。
另外，在该第四方面中，也可以构成为，在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有：减法器，降低从所述缓冲器输出的所述电压信号的电平；以及量化器，将降低后的所述电压信号量化并作为所述检测信号输出。由此，起到将第二芯片的电路规模削减减法器以及量化器的量的作用。
另外，本发明的第五方面提供一种固体摄像元件，具备：受光芯片，设置有对入射光进行光电转换而生成光电流的光电二极管；以及检测芯片，将与所述光电流相应的电压信号量化并作为检测信号输出。由此，起到将电路分散配置于受光芯片和检测芯片的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号并输出的多个N型晶体管，在所述检测芯片还设置有向所述多个N型晶体管中的任一个供给一定的电流的P型晶体管。由此，起到将N型晶体管以及光电二极管配置于相同的芯片的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述检测芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路。由此，起到将检测芯片的电路规模削减电流电压转换电路的量的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括：漏极与所述光电二极管的负极连接且栅极以及源极与电源共用地连接的N型晶体管，所述N型晶体管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。由此，起到仅利用N型晶体管将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括正极与所述光电二极管的负极向连接且负极与电源连接的二极管，所述二极管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。由此，起到利用二极管将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括：第一N型晶体管，栅极被施加规定的偏置电压，漏极与所述光电二极管的负极连接；以及第二N型晶体管，栅极与所述光电二极管和所述第一N型晶体管的连接点连接，漏极与所述第一N型晶体管的源极连接，源极接地，所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的连接点与缓冲器的输入端子连接。由此，起到利用包括栅极接地电路的电路抑制低频噪声的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，所述电流电压转换电路包括多级环路，所述多级环路分别具备：第一N型晶体管；以及第二N型晶体管，栅极与所述第一N型晶体管的源极连接，漏极与所述第一N型晶体管的栅极连接。由此，起到利用多级环路以高的增益将光电流转换成电压信号的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路以及修正并输出所述电压信号的缓冲器。由此，起到将检测芯片的电路规模削减电流电压转换电路以及缓冲器的量的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片还设置有一端与所述缓冲器的输出端子连接的第一电容器，在所述检测芯片设置有输入端子与所述第一电容器的另一端连接的反相器以及与所述反相器并联连接的第二电容器。由此，起到将第一电容器以及第二电容器分散配置于受光芯片以及检测芯片的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片还设置有：减法器，降低从所述缓冲器输出的所述电压信号的电平；以及量化器，将降低后的所述电压信号量化并作为所述检测信号输出。由此，起到将检测芯片的电路规模削减减法器以及量化器的量的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，还具备处理所述检测信号的信号处理芯片。由此，起到将电路分散配置于受光芯片、检测芯片以及信号处理芯片的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片设置有将规定数量的所述光电二极管呈二维网格状排列的受光部，在所述检测芯片设置有输出所述检测信号的地址事件检测电路，所述地址事件检测电路也可以与在所述受光部内邻接的多个光电二极管共用地连接。由此，起到由多个像素共用地址事件检测电路的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述检测芯片还设置有选择所述多个光电二极管各自的光电流中的任一个并向所述地址事件检测电路输出的多路转换器。由此，起到将受光芯片的电路规模削减多路转换器的量的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片还设置有选择所述多个光电二极管各自的光电流中的任一个并向所述地址事件检测电路输出的多路传感器。由此，起到将检测芯片的电路规模削减多路转换器的量的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，还具备设置于所述受光芯片与所述检测芯片之间的屏蔽件。由此，起到抑制电磁噪声的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在普通像素和相位差像素分别设置所述光电二极管，所述相位差像素的光电二极管的一部分被遮光。由此，起到检测相位差的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述受光芯片设置有呈二维网格状排列的规定数量的所述光电二极管以及将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路，所述规定数量的所述光电二极管中的邻接的多个光电二极管与所述电流电压转换电路共用地连接。由此，起到由多个像素共用电流电压转换电路的作用。
另外，在该第五方面中，也可以构成为，在所述检测芯片设置有量化器，该量化器对所述电压信号与多个阈值电压进行比较，将表示该比较结果的多位的信号作为所述检测信号输出。由此，起到生成由多位的检测信号构成的图像数据的作用。
根据本发明，在检测地址事件的固体摄像元件中，能够起到削减安装面积的优异效果。此外，此处所记载的效果未必是限定，也可以是本发明中所记载的任意一种效果。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式中的摄像装置的一构成例的框图。
图2是表示本发明第一实施方式中的固体摄像元件的层叠构造的一例的图。
图3是本发明第一实施方式中的受光芯片的俯视图的一例。
图4是本发明第一实施方式中的检测芯片的俯视图的一例。
图5是本发明第一实施方式中的地址事件检测部的俯视图的一例。
图6是表示本发明第一实施方式中的地址事件检测电路的一构成例的框图。
图7是表示本发明第一实施方式中的电流电压转换电路的一构成例的电路图。
图8是表示本发明第一实施方式中的减法器以及量化器的一构成例的电路图。
图9是表示本发明第一实施方式的变形例的分别设置于受光芯片以及检测芯片的电路的一例的电路图。
图10是表示本发明第二实施方式的分别设置于受光芯片以及检测芯片的电路的一例的电路图。
图11是表示本发明第二实施方式的第一变形例的分别设置于受光芯片以及检测芯片的电路的一例的电路图。
图12是表示本发明第二实施方式的第二变形例的分别设置于受光芯片以及检测芯片的电路的一例的电路图。
图13是表示构成本发明第三实施方式中的电流电压转换电路的一构成例的电路图。
图14是表示本发明第四实施方式中的电流电压转换电路的一构成例的电路图。
图15是表示本发明第五实施方式中的电流电压转换电路的一构成例的电路图。
图16是表示本发明第六实施方式中的电流电压转换电路的一构成例的电路图。
图17是表示本发明第七实施方式中的固体摄像元件的层叠构造的一例的图。
图18是本发明第七实施方式中的检测芯片的俯视图的一例。
图19是本发明第七实施方式中的信号处理芯片的俯视图的一例。
图20是本发明第八实施方式中的受光芯片的俯视图的一例。
图21是本发明第八实施方式中的地址事件检测部的俯视图的一例。
图22是本发明第八实施方式的变形例的受光芯片的俯视图的一例。
图23是表示本发明第九实施方式中的屏蔽件的配置位置的一例的电路图。
图24是本发明第十实施方式中的受光芯片的俯视图的一例。
图25是表示本发明第十实施方式中的普通像素以及相位差像素的一构成例的电路图。
图26是本发明第十一实施方式中的受光芯片的俯视图的一例。
图27是表示本发明第十一实施方式中的屏蔽件的配置位置的一例的电路图。
图28是表示本发明第十二实施方式中的缓冲器、减法器以及量化器的一构成例的电路图。
图29是表示车辆控制系统的概要的构成例的框图。
图30是表示摄像部的设置位置的一例的说明图。
附图标记说明：
100：摄像装置；110：摄像透镜；120：记录部；130：控制部；200：固体摄像元件；201：受光芯片；202：检测芯片；203：信号处理芯片；211、212、213、231、232、233、253、254：通孔配置部；220：受光部；221、411：光电二极管；222：像素块；223：普通像素；224：相位差像素；240：信号处理电路；251：行驱动电路；252：列驱动电路；260：地址事件检测部；261：多路转换器；300：地址事件检测电路；310、413：电流电压转换电路；311、313、315、316、321、322、335～337、342～345：N型晶体管；312：P型晶体管；314：二极管；320、332、414：缓冲器；330：减法器；331、333：电容器；334：开关；340：量化器；341：比较器；350：传送电路；401、402、403：屏蔽件；412：遮光部；12031：摄像部。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式(以下，称为实施方式)进行说明。按照以下的顺序进行说明。
1.第一实施方式(在受光芯片配置光电二极管的例子)
2.第二实施方式(在受光芯片配置光电二极管、电流电压转换电路以及缓冲器的例子)
3.第三实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在电流电压转换电路内配置一个N型晶体管的例子)
4.第四实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在电流电压转换电路内配置二极管的例子)
5.第五实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在电流电压转换电路内配置栅极接地电路的例子)
6.第六实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在电流电压转换电路内配置两级环路的例子)
7.第七实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在检测芯片以及信号处理芯片配置剩余的部件的例子)
8.第八实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在多个像素共用地址事件检测电路的例子)
9.第九实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在与检测芯片之间配置屏蔽件的例子)
10.第十实施方式(在受光芯片内的普通像素以及相位差像素分别配置光电二极管的例子)
11.第十一实施方式(在受光芯片配置光电二极管，在多个像素共用电流电压转换电路的例子)
12.第十二实施方式(在受光芯片配置光电二极管，对电压信号与多个阈值电压进行比较的例子)
13.向移动体的应用例
＜1.第一实施方式＞
[摄像装置的构成例]
图1是表示本发明第一实施方式中的摄像装置100的一构成例的框图。该摄像装置100具备摄像透镜110、固体摄像元件200、记录部120以及控制部130。作为摄像装置100，假定为搭载于工业用机器人的相机和车载相机等。
摄像透镜110会聚入射光并将其引导到固体摄像元件200。固体摄像元件200对入射光进行光电转换并对图像数据进行摄像。对于摄像的图像数据，该固体摄像元件200对图像数据执行图像识别处理等规定的信号处理，并经由信号线209将该处理后的数据输出至记录部120。
记录部120存储来自固体摄像元件200的数据。控制部130控制固体摄像元件200而使之对图像数据进行摄像。
[固体摄像元件的构成例]
图2是表示本发明第一实施方式中的固体摄像元件200的层叠构造的一例的图。该固体摄像元件200具备检测芯片202和层叠于该检测芯片202的受光芯片201。这些芯片通过通孔等连接部电连接。此外，除了通孔之外，也可以通过Cu－Cu接合或凸点连接。此外，受光芯片201是权利要求所记载的第一芯片的一例，检测芯片202是权利要求所记载的第二芯片的一例。
图3是本发明第一实施方式中的受光芯片201的俯视图的一例。在受光芯片201设置有受光部220以及通孔配置部211、212、213。
在通孔配置部211、212、213配置有与检测芯片202连接的通孔。另外，在受光部220呈二维网格状排列有多个光电二极管221。光电二极管221对入射光进行光电转换而生成光电流。向这些光电二极管221分别分配由行地址和列地址构成的像素地址，作为像素加以处理。
图4是本发明第一实施方式中的检测芯片202的俯视图的一例。在该检测芯片202设置有通孔配置部231、232、233、信号处理电路240、行驱动电路251、列驱动电路252以及地址事件检测部260。在通孔配置部231、232、233配置有与受光芯片201连接的通孔。
地址事件检测部260根据多个光电二极管221各自的光电流生成检测信号，并将该检测信号输出至信号处理电路240。该检测信号是表示作为地址事件是否检测到入射光的光量超过规定的阈值的情况的一位的信号。
行驱动电路251选择行地址，将与该行地址对应的检测信号输出至地址事件检测部260。
列驱动电路252选择列地址，将与该列地址对应的检测信号输出至地址事件检测部260。
信号处理电路240对来自地址事件检测部260的检测信号执行规定的信号处理。该信号处理电路240将检测信号作为像素信号呈二维网格状排列，取得每个像素具有一位的信息的图像数据。并且，信号处理电路240对该图像数据执行图像识别处理等信号处理。
图5是本发明第一实施方式中的地址事件检测部260的俯视图的一例。在该地址事件检测部260呈二维网格状排列有多个地址事件检测电路300。向地址事件检测电路300分别分配像素地址，与相同地址的光电二极管221连接。
地址事件检测电路300将与来自对应的光电二极管221的光电流相应的电压信号量化并作为检测信号输出。
[地址事件检测电路的构成例]
图6是表示本发明第一实施方式中的地址事件检测电路300的一构成例的框图。该地址事件检测电路300具备电流电压转换电路310、缓冲器320、减法器330、量化器340以及传送电路350。
电流电压转换电路310将来自对应的光电二极管221的光电流转换成电压信号。该电流电压转换电路310将电压信号供给至缓冲器320。
缓冲器320修正来自电流电压转换电路310的电压信号。该缓冲器320将修正后的电压信号输出至减法器330。
减法器330根据来自行驱动电路251的行驱动信号降低来自缓冲器320的电压信号的电平。该减法器330将降低后的电压信号供给至量化器340。
量化器340将来自减法器330的电压信号量化为数字信号并作为检测信号输出至传送电路350。
传送电路350根据来自列驱动电路252的列驱动信号，从量化器340向信号处理电路240传送检测信号。
[电流电压转换电路的构成例]
图7是表示本发明第一实施方式中的电流电压转换电路310的一构成例的电路图。该电流电压转换电路310具备N型晶体管311、313以及P型晶体管312。作为这些晶体管，能够使用例如MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)晶体管。
N型晶体管311的源极与光电二极管221的负极连接，漏极与电源端子连接。P型晶体管312以及N型晶体管313串联连接在电源端子与接地端子之间。另外，P型晶体管312和N型晶体管313的连接点与N型晶体管311的栅极和缓冲器320的输入端子连接。另外，向P型晶体管312的栅极施加规定的偏置电压Vbias1。
N型晶体管311、313的漏极与电源侧连接，这样的电路被称为源极跟随器。利用这些环形连接的两个源极跟随器，将来自光电二极管221的光电流转换成电压信号。另外，P型晶体管312向N型晶体管313供给一定的电流。
另外，为了应对干扰，将受光芯片201的接地与检测芯片202的接地相互分离。
[减法器以及量化器的构成例]
图8是表示本发明第一实施方式中的减法器33以及量化器340的一构成例的电路图。减法器330具备电容器331、333、反相器332以及开关334。另外，量化器340具备比较器341。
电容器331的一端与缓冲器320的输出端子连接，另一端与反相器332的输入端子连接。电容器333与反相器332并联连接。开关334根据行驱动信号开闭连接电容器333的两端的路径。
反相器332反转经由电容器331输入的电压信号。该反相器332将反转后的信号输出至比较器341的非反转输入端子(+)。
当开关334接通时，向电容器331的缓冲器320侧输入电压信号Vinit，其相反侧成为虚拟接地端子。为了方便起见，将该虚拟接地端子的电位设为零。此时，当将电容器331的容量设为C1时，蓄积于电容器331的电位Qinit由下式表示。另一方面，由于电容器333的两端短路，其蓄积电荷为零。
Qinit＝C1×Vinit……式1
接着，当考虑到开关334断开，电容器331的缓冲器320侧的电压变化为Vafter的情况时，蓄积于电容器331的电荷Qafter由下式表示。
Qafter＝C1×Vafter……式2
另一方面，当将输出电压设为Vout时，蓄积于电容器333的电荷Q2由下式表示。
Q2＝－C2×Vout……式3
此时，由于电容器331、333的总电荷量不变化，因此下式成立。
Qinit＝Qafter+Q2……式4
将式1至式3代入式4进行变形，得到下式。
Vout＝－(C1/C2)×(Vafter－Vinit)……式5
式5表示电压信号的减法动作，减法结果的增益为C1/C2。通常，由于期望使增益最大化，所以优选将C1设计得较大，C2设计得较小。另一方面，如果C2过小，则kTC噪声增大，有可能导致噪声特性变差，因此将C2的容量削减限制在能够允许噪声的范围内。另外，由于针对每个像素搭载包括减法器330的地址事件检测电路300，所以在容量C1和C2存在面积上的限制。考虑到这些，例如将C1设定为20～200飞法(fF)的值，C2设定为1～20飞法(fF)的值。
比较器341对来自减法器330的电压信号与施加于反转输入端子(－)的规定的阈值电压Vth进行比较。比较器341将表示比较结果的信号作为检测信号输出至传送电路350。
在与垂直同步信号同步地进行摄像的同步型的固体摄像元件中，针对每个像素配置由光电二极管以及3个或4个晶体管构成的简易的像素电路。与此相对，在非同步型的固体摄像元件200中，如图6～图8所例示的那样，针对每个像素设置比同步型的情况复杂的由光电二极管221以及地址事件检测电路300构成的像素电路。因而，假设将光电二极管221以及地址事件检测电路300的双方配置于相同芯片，会导致安装面积变得比同步型宽。因此，在固体摄像元件200中，通过将光电二极管221和地址事件检测电路300分散配置于层叠的受光芯片201以及检测芯片202，来削减安装面积。
这样，在本发明第一实施方式中，在受光芯片201配置光电二极管221，在检测芯片202配置地址事件检测电路300，因此，与将它们配置于相同芯片的情况相比，能够削减安装面积。
[变形例]
在上述第一实施方式中，将全部电流电压转换电路310都配置于检测芯片202，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202内的电路的电路规模增大。该第一实施方式的变形例的固体摄像元件200在将电流电压转换电路310的一部分电路配置于受光芯片201这点与第一实施方式不同。
图9是表示本发明第一实施方式的变形例的分别设置于受光芯片201以及检测芯片202的电路的一例的电路图。如该图所示，在受光芯片201除了设置光电二极管221之外，还设置N型晶体管311、313。另一方面，在检测芯片202设置P型晶体管312和其后段的电路。
通过将N型晶体管311、313配置于受光芯片201，能够将检测芯片202的电路规模削减这些晶体管的量。另外，通过将受光芯片201内的晶体管仅设为N型，与混合存在N型晶体管以及P型晶体管的情况相比，能够减少形成晶体管时的工序数。由此，能够削减受光芯片201的制造成本。
这样，在本发明第一实施方式的变形例中，将N型晶体管311、313配置于受光芯片201，因此，能够削减制造成本和检测芯片202的电路规模。
＜2.第二实施方式＞
在上述第一实施方式中，将全部地址事件检测电路300内的电路配置于检测芯片202，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202内的电路的电路规模增大。该第二实施方式的固体摄像元件200在将地址事件检测电路300内的电流电压转换电路310以及缓冲器320设置于受光芯片201这点与第一实施方式不同。
图10是表示本发明第二实施方式的分别设置于受光芯片201以及检测芯片202的电路的一例的电路图。在该第二实施方式的受光芯片201除了设置光电二极管221之外，还设置电流电压转换电路310以及缓冲器320。另一方面，在检测芯片202设置减法器330以后的电路。
这样，在本发明第二实施方式中，将电流电压转换电路310以及缓冲器320配置于受光芯片201，因此，与将它们设置于检测芯片202的情况相比，能够削减检测芯片202的电路规模。
[第一变形例]
在上述第二实施方式中，将全部减法器330配置于检测芯片202，但是随着像素数的增大，检测芯片202内的电路的电路规模和安装面积有可能增大。该第二实施方式的第一变形例的固体摄像元件200在将减法器330的一部分设置于受光芯片201这点与第二实施方式不同。
图11是表示本发明第一实施方式的第一变形例的分别设置于受光芯片201以及检测芯片202的电路的一例的电路图。
在受光芯片201配置减法器330内的电容器331。此外，电容器331是权利要求所记载的第一电容器的一例。
另一方面，在检测芯片202配置减法器330内的反相器332、电容器333以及开关334。此外，反相器332是权利要求所记载的反相器的一例，电容器333是权利要求所记载的第二电容器的一例。
一般来说，电容器331、333等的电容器与晶体管和二极管等相比，需要较宽的安装面积。通过将电容器331和电容器333分散配置于受光芯片201和检测芯片202，能够削减整个电路的安装面积。
这样，在本发明第二实施方式的第一变形例中，将电容器331配置于受光芯片201，将电容器333配置于检测芯片202，因此，与将它们设置于相同芯片的情况相比，能够削减安装面积。
[第二变形例]
在上述的第二实施方式中，将减法器330以及量化器340配置于检测芯片202，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202内的电路的电路规模增大。该第二实施方式的第二变形例的固体摄像元件200在将减法器330以及量化器340设置于受光芯片201这点与第二实施方式不同。
图12是表示本发明第二实施方式的第一变形例的分别设置于受光芯片201以及检测芯片202的电路的一例的电路图。该第二实施方式的第二变形例的受光芯片201在除了设置光电二极管221、电流电压转换电路310以及缓冲器320之外，还设置减法器330以及量化器340这点与第二实施方式不同。另一方面，在检测芯片202设置传送电路350和信号处理电路240。
这样，在本发明第二实施方式的第二变形例中，将减法器330以及量化器340配置于受光芯片201，因此，与将它们设置于检测芯片202的情况相比，能够削减检测芯片202的电路规模。
＜3.第三实施方式＞
在上述第一实施方式中，将由N型晶体管311、313以及P型晶体管312构成的电流电压转换电路310针对每个像素排列在地址事件检测部260内。但是，随着像素数的增大，有可能导致地址事件检测部260的电路规模增大。该第三实施方式的固体摄像元件200在仅将N型晶体管311配置于电流电压转换电路310这点与第一实施方式不同。
图13是表示本发明第三实施方式中的电流电压转换电路310的一构成例的电路图。该第三实施方式的电流电压转换电路310在仅配置N型晶体管311这点与第一实施方式不同。该N型晶体管311的栅极以及漏极与电源端子共用地连接，源极与光电二极管221的负极连接。另外，N型晶体管311以及光电二极管221的连接点与缓冲器320的输入端子连接。
此外，在第三实施方式中也与第二实施方式相同，能够将到缓冲器320为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第三实施方式中也与第二实施方式的第一变形例相同，能够将到电容器331为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第三实施方式中也与第二实施方式的第二变形例相同，能够将到量化器340为止的电路配置于受光芯片201。
这样，在本发明第三实施方式中，仅将N型晶体管311配置于电流电压转换电路310，因此，与配置三个晶体管的情况相比，能够削减电流电压转换电路310的电路规模。
＜4.第四实施方式＞
在上述第一实施方式中，将由N型晶体管311、313以及P型晶体管312构成的电流电压转换电路310针对每个像素排列在地址事件检测部260内。但是，随着像素数的增大，有可能导致地址事件检测部260的电路规模增大。该第四实施方式的固体摄像元件200在仅将二极管配置于电流电压转换电路310这点与第一实施方式不同。
图14是表示本发明第四实施方式中的电流电压转换电路310的一构成例的电路图。在该第四实施方式的电流电压转换电路310仅配置二极管314。该二极管314的负极与电源端子连接，正极与光电二极管221的负极连接。另外，二极管314和光电二极管221的连接点与缓冲器320的输入端子连接。
此外，在第四实施方式中也与第二实施方式相同，能够将到缓冲器320为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第四实施方式中也与第二实施方式的第一变形例相同，能够将到电容器331为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第四实施方式中也与第二实施方式的第二变形例相同，能够将到量化器340为止的电路配置于受光芯片201。
这样，在本发明第四实施方式中，仅将二极管314配置于电流电压转换电路310，因此，与配置三个晶体管的情况相比，能够削减电流电压转换电路310的电路规模。
＜5.第五实施方式＞
在上述第一实施方式中，将源极跟随器电路设置于电流电压转换电路310，但是一般情况下源极跟随器电路频率特性都不太好。因此，当产生低频噪声时，有可能无法充分地抑制该噪声。该第五实施方式的电流电压转换电路310在配置栅极接地电路来抑制低频噪声这点与第一实施方式不同。
图15是表示本发明第五实施方式中的电流电压转换电路310的一构成例的电路图。该第五实施方式的N型晶体管311的栅极被施加一定的偏置电压Vbias2，漏极与光电二极管221的负极连接，源极与P型晶体管312和N型晶体管313的连接点连接。这样的N型晶体管311的栅极交流地接地，这样的电路被称为栅极接地电路。通过配置栅极接地电路，能够增大闭环增益，抑制低频噪声。
此外，在第五实施方式中也与第二实施方式相同，能够将到缓冲器320为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第五实施方式中也与第二实施方式的第一变形例相同，能够将到电容器331为止的电路配置于受光芯片201。另外，在第五实施方式中也与第二实施方式的第二变形例相同，能够将到量化器340为止的电路配置于受光芯片201。
这样，在本发明第五实施方式中，将栅极接地电路配置在电流电压转换电路310内，因此，与配置源极跟随器电路的情况相比，能够抑制低频噪声。
＜6.第六实施方式＞
在上述第一实施方式中，在电流电压转换电路310设置一个环路，但是由于仅有一个环路，所以有可能导致将电流转换成电压时的转换增益不足。该第六实施方式的电流电压转换电路310在电流电压转换电路310设置两段的环路这点与第一实施方式不同。
图16是表示本发明第六实施方式中的电流电压转换电路310的一构成例的电路图。该第六实施方式的电流电压转换电路310在还设置N型晶体管315、316这点与第一实施方式不同。作为这些晶体管，能够使用例如MOS晶体管。
N型晶体管315、311串联连接在电源端子与光电二极管221之间，P型晶体管312和N型晶体管316、313串联连接在电源端子与接地端子之间。另外，N型晶体管311的栅极与N型晶体管316、313的连接点连接，N型晶体管315的栅极与P型晶体管312以及N型晶体管316的连接点连接。
另一方面，N型晶体管313的栅极与第一实施方式相同，与光电二极管221和N型晶体管311的连接点连接。N型晶体管316的栅极与N型晶体管311、315的连接点连接。另外，P型晶体管312和N型晶体管316的连接点与缓冲器320连接。
此外，N型晶体管315、311是权利要求所记载的第一N型晶体管的一例，N型晶体管316、313是权利要求所记载的第二N型晶体管的一例。
如上所述，由于两级连接由N型晶体管311、313构成的环路与由N型晶体管315、316构成的环路，与仅有一级的环路的情况相比，转换增益变为两倍。
这样，在本发明第六实施方式中，在电流电压转换电路310设置两级环路，与仅有一级的情况相比，能够增大转换增益。
＜7.第七实施方式＞
在上述第一实施方式中，将固体摄像元件200内的电路分散配置于两枚芯片，但是随着像素数的增大，有可能导致固体摄像元件200内的电路的安装面积增大。该第七实施方式的固体摄像元件200在将电路分散配置于三枚芯片这点与第一实施方式不同。
图17是表示本发明第七实施方式中的固体摄像元件200的层叠构造的一例的图。该第七实施方式的固体摄像元件200在除了具备受光芯片201以及检测芯片202之外，还具备信号处理芯片203这点与第一实施方式不同。这些芯片层叠配置。
图18是本发明第七实施方式中的检测芯片202的俯视图的一例。该第七实施方式的检测芯片202在未配置行驱动电路251、列驱动电路252以及信号处理电路240这点与第一实施方式不同。另外，代替通孔配置部231、232、233，转而配置通孔配置部253、254。此外，第七实施方式的受光芯片201的构成除了未配置通孔配置部211、212、213这点之外，都与第一实施方式相同。
图19是本发明第七实施方式中的信号处理芯片203的俯视图的一例。在该信号处理芯片203配置有行驱动电路251、列驱动电路252以及信号处理电路240。
这样，在本发明第七实施方式中，将固体摄像元件200内的电路分散配置于受光芯片201、检测芯片202以及信号处理芯片203这三枚芯片，因此，与分散配置于两枚芯片的情况相比，能够削减安装面积。
＜8.第八实施方式＞
在上述第一实施方式中，在检测芯片202中，针对每个像素配置地址事件检测电路300，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202的电路规模增大。该第八实施方式的固体摄像元件200在多个像素共用一个地址事件检测电路300这点与第一实施方式不同。
图20是本发明第八实施方式中的受光芯片201的俯视图的一例。该第八实施方式的受光芯片201在受光部220内多个像素块222呈二维网格状排列这点与第一实施方式不同。在像素块222分别配置有多个(例如，四个)光电二极管221。向每个光电二极管221分配像素地址，作为像素加以处理。
图21是本发明第八实施方式中的地址事件检测部260的俯视图的一例。该第八实施方式的地址事件检测部260针对每个像素块222配置多路转换器261以及地址事件检测电路300。
多路转换器261选择来自对应的多个光电二极管221各自的光电流中的任一个并将其供给至地址事件检测电路300。例如由行驱动电路251进行该多路转换器261的控制。地址事件检测电路300经由多路转换器261与对应的光电二极管221连接。
这样，在本发明第八实施方式中，像素块222内的多个像素共用一个地址事件检测电路300，因此，与未共用的情况相比，能够削减每个像素的电路规模。
[变形例]
在上述第八实施方式中，在检测芯片202中，针对每个像素配置多路转换器261以及地址事件检测电路300，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202的电路规模增大。该第八实施方式的变形例的固体摄像元件200在将多路转换器261配置于受光芯片201这点与第一实施方式不同。
图22是表示本发明第八实施方式的变形例的受光芯片201的俯视图的一例。该第八实施方式的变形例的受光芯片201在像素块222内还配置多路转换器261这点与第八实施方式不同。
这样，在本发明第八实施方式的变形例中，将多路转换器261配置于受光芯片201，因此，与将多路转换器261设置于检测芯片202的情况相比，能够削减检测芯片202的电路规模。
＜9.第九实施方式＞
在上述第一实施方式中，在受光芯片201以及检测芯片202分别配置电路，但是有可能由于这些电路的动作而产生电磁噪声。该第九实施方式的固体摄像元件200在受光芯片201与检测芯片202之间设置屏蔽件这点与第一实施方式不同。
图23是表示本发明第九实施方式中的屏蔽件的配置位置的一例的电路图。该第九实施方式的受光芯片201在除了配置光电二极管221之外，还配置电流电压转换电路310以及缓冲器320这点与第一实施方式不同。另一方面，在检测芯片202配置减法器330以及量化器340。
另外，在受光芯片201与检测芯片202之间配置有屏蔽件401、402、403。将受光芯片201侧设为上，屏蔽件401配置在光电二极管221的正下方。屏蔽件402配置在电流电压转换电路310的正下方。另外，缓冲器320和减法器330通过Cu－Cu接合而连接。并且，屏蔽件403配置在缓冲器320的正下方，连接缓冲器320与减法器330的信号线贯通该屏蔽件403进行布线。作为这些屏蔽件401、402、403，能够使用例如电磁屏蔽件。
此外，在第九实施方式中，在受光芯片201配置光电二极管221、电流电压转换电路310以及缓冲器320，但是并不限定于该构成。与第一实施方式相同，也可以在受光芯片201仅配置光电二极管221。另外，也可以是与第二实施方式的第一变形例或第二变形例相同的配置。
这样，在本发明第九实施方式中，由于在受光芯片201与检测芯片202之间配置屏蔽件401～403，所以能够抑制电磁噪声的产生。
＜10.第十实施方式＞
在上述第一实施方式中，固体摄像元件200对由检测信号构成的图像数据进行摄像，但是无法测量从该图像数据到物体的距离。作为测量距离的方式，存在使用立体图像的方式和ToF(Time of Flight)方式等，但是在这些方式中，需要与摄像透镜110和固体摄像元件200分开地追加相机。因此，在通过这些方式求出距离的构成中，有可能导致零件数量和成本增加。该第十实施方式的固体摄像元件200在利用相位差像素使用像面相位差方式测量距离这点与第一实施方式不同。
图24是本发明第十实施方式中的受光芯片201的俯视图的一例。该第十实施方式的受光芯片201在受光部220内配置有多个普通像素223和多对相位差像素224这点与第一实施方式不同。普通像素223是用于生成图像数据的像素。另一方面，相位差像素224是用于求出两个像的相位差的像素。
图25是表示本发明第十实施方式中的普通像素223以及相位差像素224的一构成例的电路图。同图中的a是表示普通像素223的一构成例的电路图，同图中的b是表示相位差像素224的一构成例的电路图。
在普通像素223配置有光电二极管221、电流电压转换电路310以及缓冲器320。另外，在缓冲器320的正下方配置屏蔽件403。此外，与第九实施方式相同，也可以还配置屏蔽件401、402。
另一方面，在相位差像素224配置有光电二极管411、电流电压转换电路413以及缓冲器414。这些光电二极管411、电流电压转换电路413以及缓冲器414的构成与光电二极管221、电流电压转换电路310以及缓冲器320相同。但是，光电二极管411的一部分由遮光部412遮光。另外，在一对相位差像素224的一方和另一方被遮光部分不同。
信号处理电路240根据来自多对相位差像素224的检测信号，求出相位差，根据该相位差测量距离。测量出的距离被用于AF(Auto Focus)等。
这样，在本发明第十实施方式中，配置多对相位差像素224，因此，固体摄像元件200能够根据这些像素的检测信号，测量到物体的距离。
＜11.第十一实施方式＞
在上述第一实施方式中，在检测芯片202中针对每个像素配置电流电压转换电路310，但是随着像素数的增大，有可能导致检测芯片202的电路规模和安装面积增大。该第十一实施方式的固体摄像元件200在多个像素共用一个电流电压转换电路310这点与第一实施方式不同。
图26是本发明第十一方式中的受光芯片201的俯视图的一例。该第十一实施方式的受光芯片201在受光部220内呈二维网格状配置多个像素块222这点与第一实施方式不同。
在像素块222分别配置多个(两个等)光电二极管221、多路转换器261、电流电压转换电路310以及缓冲器320。多路转换器261选择来自像素块222内的多个光电二极管221各自的光电流中的任一个，并将其供给至电流电压转换电路310。
图27是表示本发明第十一实施方式中的屏蔽件的配置位置的一例的电路图。如同图所示，在缓冲器320的正下方配置屏蔽件403。此外，与第九实施方式相同，也可以还配置屏蔽件401、402。
这样，在本发明第十一实施方式中，像素块222内的多个像素共用一个电流电压转换电路310，因此，与未共用的情况相比，能够削减每个像素的电路规模。
＜12.第十二实施方式＞
在上述第一实施方式中，固体摄像元件200对电压信号与一个阈值电压进行比较，针对每个像素生成一位的检测信号。但是，由于针对每个像素仅生成一位的信息，所以与针对每个像素生成多位的信息的情况相比，会导致图像数据的图像质量降低。该第十二实施方式的固体摄像元件200在对电压信号与多个阈值电压进行比较，针对每个像素生成多位的检测信号这点与第一实施方式不同。
图28是表示本发明第十二实施方式中的缓冲器320、减法器330以及量化器340的一构成例的电路图。
缓冲器320具备N型晶体管321、322。减法器330具备电容器331、333以及N型晶体管335～337。量化器340具备N型晶体管342～345。作为这些电路内的晶体管，能够使用例如MOS晶体管。
N型晶体管321、322串联连接在电源端子与接地端子之间。另外，向N型晶体管321的栅极施加规定的偏置电压Vbias3，N型晶体管322的栅极与电流电压转换电路310连接。N型晶体管321和322的连接点与电容器331的一端连接。
另外，N型晶体管336、337串联连接在电源端子与接地端子之间。向N型晶体管337的栅极施加规定的偏置电压Vbias4。电容器331的另一端与N型晶体管336的栅极连接。电容器333的一端与N型晶体管336的栅极连接，另一端与N型晶体管336、337的连接点连接。N型晶体管335的源极以及漏极与电容器333的两端连接，向栅极输入来自行驱动电路251的行驱动信号。该N型晶体管335起到作为图8例示的开关334的功能。
另外，N型晶体管342、343串联连接在电源端子与接地端子之间。N型晶体管344、345也串联连接在电源端子与接地端子之间。另外，N型晶体管342、344的栅极与N型晶体管336、337的连接点连接。向N型晶体管343的栅极输入阈值电压Vth1，向N型晶体管345的栅极输入比Vth1低的阈值电压Vth2。从N型晶体管342、343的连接点输出正侧(+)的一位的检测信号，从N型晶体管344、345的连接点输出负侧(－)的一位的检测信号。
通过上述构成，量化器340对电压信号与两个阈值电压进行比较，生成两位的检测信号。因此，固体摄像元件200能够针对每个像素生成具有两位的信息的图像数据。
这样，在本发明第十二实施方式中，固体摄像元件200对电压信号与多个阈值电压进行比较，针对每个像素生成多位的检测信号，因此，与针对每个像素生成一位的检测信号的情况相比，能够提高图像数据的图像质量。
＜13.向移动体的应用例＞
本发明的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，本发明的技术可以作为搭载于汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船舶以及机器人等的任意一种移动体的装置来实现。
图29是表示能够应用作为本发明的技术的移动体控制系统的一例的车辆控制系统的概要的构成例的框图。
车辆控制系统12000具备经由通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图29所示的例子中，车辆控制系统12000具备驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及综合控制单元12050。另外，作为综合控制单元12050的功能构成，图示了微型计算机12051、音频图像输出部12052以及车载网络I/F(interface)12053。
驱动系统控制单元12010按照各种程序对与车辆的驱动系统相关的装置的动作进行控制。例如，驱动系统控制单元12010起到作为内燃机或者驱动用电动机等的用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置、将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、调节车辆的转向角的转向机构、以及产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置的功能。
车身系统控制单元12020按照各种程序对装备于车身的各种装置的动作进行控制。例如，车身系统控制单元12020起到作为无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或者前照灯、尾灯、刹车灯、指示灯或者雾灯等各种灯的控制装置的功能。在该情况下，能够向系统控制单元12020输入代替钥匙的移动设备发送的电波或者各种开关的信号。车身系统控制单元12020接受这些电波或者信号的输入，对车辆的门锁装置、电动窗装置以及灯等进行控制。
车外信息检测单元12030检测搭载有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，在车外信息检测单元12030连接有摄像部12031。车外信息检测单元12030使摄像部12031拍摄车外的图像并接收拍摄到的图像。车外信息检测单元12030也可以进行基于接收到的图像，进行人、车、障碍物、标识或者路面上的文字等的物体检测处理或者距离检测处理。
摄像部12031是接收光并输出与该光的受光量相应的电信号的光传感器。摄像部12031既能够将电信号作为图像输出，又能够将电信号作为测距的信息输出。另外，摄像部12031接收的光可以是可视光也可以是红外线等的非可见光。
车内信息检测单元12040检测车内的信息。在车内信息检测单元12040例如连接有检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041。驾驶员状态检测部12041例如包括拍摄驾驶员的相机，车内信息检测单元12040基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，可以计算驾驶员的疲劳程度或者集中程度，也可以判断驾驶员是否打瞌睡。
微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或者车内信息检测单元12040取得的车内外的信息，对驱动力产生装置、转向机构或者制动装置的控制目标值进行运算，对驱动系统控制单元12010输出控制指令。例如，微型计算机12051能够进行协调控制，该协调控制以实现包括车辆的碰撞避免或者冲击缓和、基于车间距离的跟随行驶、车速维持行驶、车辆碰撞警告或者车辆偏离路径警告等的ADAS(Advanced Driver AssistanceSystem)的功能为目的。
另外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或者车内信息检测单元12040取得的车辆周围的信息，对驱动力产生装置、转向机构或者制动装置等进行控制，由此，能够进行以不依赖于驾驶员的操作而自主地行驶的自动驾驶等为目的的协调控制。
另外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030取得的车外的信息，对车身系统控制单元12020输出控制指令。例如，微型计算机12051能够根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或者对向车的位置，控制前照灯，进行实现将远光灯切换为近光灯等的防眩为目的的协调控制。
音频图像输出部12052能够针对车辆的搭乘者或者车外，向视觉上或者听觉上通知信息的输出装置发送声音与图像中的至少一方的输出信号。在图29的例子中，作为输出装置例示了音频扬声器12061、显示部12062以及仪表板12063。显示部12062例如也可以包括车载显示器以及平视显示器中的至少一个。
图30是表示摄像部12031的设置位置的例子的图。
在图30中，作为摄像部12031，具有摄像部12101、12102、12103、12104、12105。
摄像部12101、12102、12103、12104、12105例如设置在车辆12100的前保险杠、侧后视镜、后保险杠、后背箱门以及车厢内的前挡风玻璃的上部等位置。前保险杠所具备的摄像部12101以及车厢内的前挡风玻璃的上部所具备的摄像部12105主要是取得车辆12100前方的图像。侧后视镜所具备的摄像部12102、12103主要是取得车辆12100的侧方的图像。后保险杠或者后背箱门所具备的摄像部12104主要是取得车辆12100后方的图像。车厢内的前挡风玻璃的上部所具备的摄像部12105主要是用于检测前车或者行人、障碍物、信号灯、交通标识或者车道等。
此外，在图30中示出了摄像部12101～12104的拍照范围的一例。拍摄范围12111表示设置于前保险杠的摄像部12101的拍摄范围，拍摄范围12112、12113表示分别设置于侧后视镜的摄像部12102、12103的拍摄范围，拍摄范围12114表示设置于后保险杠或者后背箱门的摄像部12104的拍摄范围。例如，由摄像部12101～12104拍摄到的图像数据重叠，因此能够得到从上方观察车辆12100的俯瞰图像。
摄像部12101～12104中的至少一个可以具有取得距离信息的功能。例如，摄像部12101～12104中的至少一个可以是由多个摄像元件构成的立体相机，也可以是具有检测相位差用的像素的摄像元件。
例如，微型计算机12051基于由摄像部12101～12104得到的距离信息，求出到拍摄范围12111～12114内的各立体物的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，由此，提取尤其是处于车辆12100的行进路上的最近的立体物、且是沿着与车辆12100大致相同的方向以规定的速度(例如，0km/h以上)行驶的立体物来作为前车。进而，微型计算机12051能够设定到前车的跟前应该预先确保的车间距离，进行自动制动控制(也包括跟随停止控制)、自动加速控制(也包括跟随起动控制)等。这样，能够进行以不依赖于驾驶员的操作而自主地行驶的自动驾驶等为目的的协调控制。
例如，微型计算机12051能够基于由摄像部12101～12104得到的距离信息，将与立体物相关的立体物数据分类为两轮车、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆等以及其他的立体物进行提取，用于自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100的周边的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够目视确认的障碍物和难以目视确认的障碍物。并且，微型计算机12051判断表示与各障碍物的碰撞的危险程度的碰撞风险，当处于碰撞风险为设定值以上而存在碰撞可能性的状况时，经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警报，或者经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或躲避转向，由此进行用于避免碰撞的驾驶辅助。
摄像部12101～12104中的至少一个也可以是检测红外线的红外线相机。例如，微型计算机12051能够通过判断在摄像部12101～12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如通过提取作为红外线相机的摄像部12101～12104的拍摄图像中的特征点的步骤、以及对表示物体的轮廓的一系列的特征点进行图形匹配处理来判断是否为行人的步骤，进行这种行人的识别。当微型计算机12051判断摄像部12101～12104的拍摄图像中存在行人而识别到行人时，音频图像输出部12052对显示部12062进行控制，以使得用于强调(突出显示)的方形轮廓线重叠显示于该识别的行人。另外，音频图像输出部12052也可以对显示部12062进行控制，以使得表示行人的图标等显示于所期望的位置。
以上，对能够应用本发明的技术的车辆控制系统的一例进行了说明。本发明的技术能够应用以上说明的构成中的例如摄像部12031。具体地说，图1的摄像装置100能够应用于图29的摄像部12031。通过将本发明的技术适用于摄像部12031，能够削减电路的安装面积而使摄像部12031小型化。
此外，上述实施方式表示用于将本发明具体化的一例，实施方式中的事项和权利要求中的发明特定事项分别具有对应关系。同样地，权利要求中的发明特定事项和标注与其相同名称的本发明的实施方式中的事项分别具有对应关系。但是，本发明并不限定于实施方式，能够通过在不脱离本发明主旨的范围内对实施方式进行各种变形而具体化。
此外，本发明也能够采用以下的构成。
(1)一种固体摄像元件，具备：
行驱动电路；
列驱动电路；以及
多个像素，
所述多个像素分别具有：
光电二极管，对入射光进行光电转换而生成光电流；
像素电路，将与所述光电流相应的电压信号量化并作为检测信号输出；以及
连接部，
所述行驱动电路以及所述列驱动电路设置于第二芯片，
所述光电二极管设置于第一芯片，
至少一部分的所述像素电路设置于所述第二芯片，经由所述连接部与设置于所述第一芯片的所述光电二极管电连接。
(2)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述像素电路中，
在所述第一芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号并输出的多个N型晶体管，
在所述第二芯片还设置有向所述多个N型晶体管中的任一个供给一定的电流的P型晶体管。
(3)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述像素电路中，在所述第二芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路。
(4)在上述(3)所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括漏极与所述光电二极管的负极连接且栅极以及源极与电源共用地连接的N型晶体管，
所述N型晶体管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(5)在上述(3)或者(4)所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括正极与所述光电二极管的负极连接且负极与电源连接的二极管，
所述二极管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(6)在上述(3)～(5)中任一项所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括：
第一N型晶体管，栅极被施加规定的偏置电压，漏极与所述光电二极管的负极连接；以及
第二N型晶体管，栅极与所述光电二极管和所述第一N型晶体管的连接点连接，漏极与所述第一N型晶体管的源极连接，源极接地，
所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(7)在上述(3)～(6)中任一项所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括多级环路，
所述多级环路分别具备：
第一N型晶体管；以及
第二N型晶体管，栅极与所述第一N型晶体管的源极连接，漏极与所述第一N型晶体管的栅极连接。
(8)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路以及修正并输出所述电压信号的缓冲器。
(9)在上述(8)所述的固体摄像元件中，
在所述像素电路中，
在所述第一芯片还设置有一端与所述缓冲器的输出端子连接的第一电容器，
在所述第二芯片还设置有输入端子与所述第一电容器的另一端连接的反相器以及与所述反相器并联连接的第二电容器。
(10)在上述(8)所述的固体摄像元件中，
在所述像素电路中，在所述第一芯片还设置有：减法器，降低从所述缓冲器输出的所述电压信号的电平；以及量化器，将降低后的所述电压信号量化并作为所述检测信号输出。
(1)一种固体摄像元件，其中，
具备：受光芯片，设置有对入射光进行光电转换而生成光电流的光电二极管；以及检测芯片，将与所述光电流相应的电压信号量化并作为检测信号输出。
(2)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号并输出的多个N型晶体管，
在所述检测芯片还设置有向所述多个N型晶体管中的任一个供给一定的电流的P型晶体管。
(3)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述检测芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路。
(4)在上述(3)所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括漏极与所述光电二极管的负极连接且栅极以及源极与电源共用地连接的N型晶体管，
所述N型晶体管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(5)在上述(3)或者(4)所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括正极与所述光电二极管的负极连接且负极与电源连接的二极管，
所述二极管和所述光电二极管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(6)在上述(3)～(5)中任一项所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括：
第一N型晶体管，栅极被施加规定的偏置电压，漏极与所述光电二极管的负极连接；以及
第二N型晶体管，栅极与所述光电二极管和所述第一N型晶体管的连接点连接，漏极与所述第一N型晶体管的源极连接，源极接地，
所述第一N型晶体管和所述第二N型晶体管的连接点与缓冲器的输入端子连接。
(7)在上述(3)～(6)中任一项所述的固体摄像元件中，
所述电流电压转换电路包括多级环路，
所述多级环路分别具备：
第一N型晶体管；以及
第二N型晶体管，栅极与所述第一N型晶体管的源极连接，漏极与所述第一N型晶体管的栅极连接。
(8)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片还设置有将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路以及修正并输出所述电压信号的缓冲器。
(9)在上述(8)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片还设置有一端与所述缓冲器的输出端子连接的第一电容器，
在所述检测芯片还设置有输入端子与所述第一电容器的另一端连接的反相器以及与所述反相器并联连接的第二电容器。
(10)在上述(8)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片还设置有：减法器，降低从所述缓冲器输出的所述电压信号的电平；以及量化器，将所述降低后的电压信号量化并作为所述检测信号输出。
(11)在上述(1)～(10)中任一项所述的固体摄像元件中，
还具备处理所述检测信号的信号处理芯片。
(12)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片设置有将规定数量的所述光电二极管呈二维网格状排列的受光部，
在所述检测芯片设置有输出所述检测信号的地址事件检测电路，
所述地址事件检测电路与所述受光部内邻接的多个光电二极管共用地连接。
(13)在上述(12)所述的固体摄像元件中，
在所述检测芯片还设置有选择所述多个光电二极管各自的光电流中的任一个并向所述地址事件检测电路输出的多路转换器。
(14)在上述(12)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片还设置有选择所述多个光电二极管各自的光电流中的任一个并向所述地址事件检测电路输出的多路转换器。
(15)在上述(1)～(14)中任一项所述的固体摄像元件中，
还具备设置在所述受光芯片与所述检测芯片之间的屏蔽件。
(16)在上述(1)～(15)中的任一项所述的固体摄像元件中，
在普通像素和相位差像素分别设置所述光电二极管，
所述相位差像素的光电二极管的一部分被遮光。
(17)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述受光芯片设置有呈二维网格状排列的规定数量的所述光电二极管以及将所述光电流转换成所述电压信号的电流电压转换电路，
所述规定数量的所述光电二极管中的邻接的多个光电二极管与所述电流电压转换电路共用地连接。
(18)在上述(1)所述的固体摄像元件中，
在所述检测芯片设置有量化器，该量化器对所述电压信号与多个阈值电压进行比较，将表示该比较结果的多位的信号作为所述检测信号输出。

Claims (23)

1.一种事件检测传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；
电流电压转换电路，其包括：
第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至所述光电二极管；
第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极连接所述光电二极管；以及
第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极连接所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极；
缓冲器，所述缓冲器连接至所述电流电压转换电路；
第一电容器，所述第一电容器连接至所述缓冲器；以及
比较器，所述比较器连接至所述第一电容器，所述比较器设置成基于参考电压与第二电压的比较结果输出事件检测信号，所述第二电压基于施加至所述第一电容器的第一电压，
其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，并且，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
2.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第一晶体管和所述第二晶体管的导电性不同于所述第三晶体管的导电性。
3.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第一基板进一步包括所述缓冲器，所述第二基板进一步包括所述比较器。
4.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第二晶体管的源极或漏极设置成接收电源电压。
5.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第三晶体管的栅极与接收偏置电压的电线连接。
6.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的屏蔽件。
7.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括设置在所述光电二极管下方的屏蔽件。
8.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，所述缓冲器连接在所述电流电压转换电路和所述比较器之间。
9.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，所述第一基板进一步包括所述第一电容器。
10.根据权利要求1所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括设置在所述电流电压转换电路下方的屏蔽件。
11.一种事件检测传感器，其特征在于，包括：
光电二极管；
第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至所述光电二极管；
第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极连接至所述光电二极管；
第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极连接至所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极；
减法器，所述减法器包括：
第一电容器；
反相器，所述反相器与所述第一电容器连接；以及
开关电路，所述开关电路连接所述反相器的输入端子和输出端子；以及
量化器，所述量化器与所述减法器连接，所述量化器设置成基于参考电压与基于所述减法器输出的电压的比较结果输出事件检测信号，
其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，并且，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
12.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第一晶体管和所述第二晶体管的导电性不同于所述第三晶体管的导电性。
13.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第二基板进一步包括所述减法器和所述量化器。
14.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第二晶体管的源极或漏极设置成接收电源电压。
15.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第三晶体管的源极或漏极与接收电源电压的电线连接。
16.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述减法器还包括第二电容器，所述第二电容器与所述反相器并联连接。
17.根据权利要求16所述的事件检测传感器，其特征在于，
所述第一基板包括所述第一电容器，所述第二基板包括所述第二电容器。
18.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括在所述第一基板和所述第二基板之间的屏蔽件。
19.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括设置在所述光电二极管下方的屏蔽件。
20.根据权利要求11所述的事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器进一步包括连接在所述光电二极管和所述减法器之间的缓冲器。
21.一种事件检测传感器，其特征在于，所述事件检测传感器包括：
光电二极管；
电流电压转换电路，所述电流电压转换电路包括：
第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述光电二极管连接；
第二晶体管，所述第二晶体管的源极或漏极与所述光电二极管连接；以及
第三晶体管，所述第三晶体管的源极或漏极与所述第一晶体管的源极或漏极和所述第二晶体管的栅极连接；
缓冲器，所述缓冲器连接至所述电流电压转换电路；
减法器，所述减法器与所述缓冲器连接；
比较器，所述比较器与所述减法器连接，所述比较器被设置成基于参考电压和基于从所述减法器输入的第一信号的电压的比较结果输出事件信号，
其中，第一基板包括所述光电二极管、所述第一晶体管和所述第二晶体管，层叠至所述第一基板的第二基板包括所述第三晶体管。
22.根据权利要求21所述的事件检测传感器，其特征在于，所述减法器包括第一电容器和与所述第一电容器连接的反相器。
23.根据权利要求22所述的事件检测传感器，其特征在于，所述减法器还包括开关电路，所述开关电路连接所述反相器的输入端子和输出端子。
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