CN112740660B - 固态成像元件、固态成像元件的控制方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

固态成像元件(11a)设有：受光元件(402)，其根据入射光输出电信号；检测单元(30)，其分别检测从所述相应的受光元件输出的电信号的变化量是否超过阈值，并分别输出表示所检测的结果的检测信号；温度测量单元(51)，其用于测量温度；和设定单元(52)，其基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定阈值。

Description

固态成像元件、固态成像元件的控制方法以及电子设备
技术领域
本发明涉及固态成像元件、固态成像元件的控制方法以及电子设备。
背景技术
在使用互补金属氧化物半导体(CMOS)等的固态成像装置中，已经提出了异步型固态成像元件(例如，专利文献1)。在异步型固态成像元件中，针对每个像素设置检测电路，以针对每个像素地址实时检测在像素中接收的光的光量超过阈值作为地址事件。以这种方式针对每个像素检测地址事件的固态成像元件称为动态视觉传感器(DVS)。
与使用现有的与诸如垂直同步信号等同步信号同步地对图像数据进行成像的同步型固态成像元件的情况相比，通过使用诸如该DVS等异步型固态成像元件，可以使响应更快。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报第2017-535999号
专利文献2：日本专利申请特开第2018-085725号
发明内容
发明要解决的问题
在这种异步型固态成像元件中，各像素中暗电流的存在使各像素的低照度时的I-V转换特性劣化。由于暗电流而引起的I-V转换特性的劣化导致对比灵敏度(即，相对于对比度的灵敏度)降低。
本公开的目的是提供固态成像元件、固态成像元件的控制方法以及电子设备，其中可以改善检测地址事件的固态成像元件的特性。
问题的解决方案
为了解决上述问题，根据本公开一个方面的固态成像元件具有：受光元件，所述受光元件根据入射光输出电信号；检测单元，所述检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；温度测量单元，所述温度测量单元测量温度；和设定单元，所述设定单元基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定所述阈值。
附图说明
图1是示意性示出了作为使用根据实施方案的固态成像元件的电子设备的成像装置的一个示例的构成的图。
图2是示出了可以适用于实施方案的固态成像元件的一个示例的构成的框图。
图3是示出了可以适用于实施方案的像素阵列单元的一个示例的构成的框图。
图4是更具体地示出了可以适用于实施方案的像素的构成的图。
图5是更具体地示出了可以适用于实施方案的地址事件检测单元的图。
图6是用于说明地址事件检测单元的操作的图。
图7是示出了光电转换元件的输出与电流-电压转换单元的输出之间的关系的示例的图。
图8是示出了根据实施方案的固态成像元件的一个示例的构成的图。
图9A是示出了可以适用于实施方案的光电流测量电路的示例的图。
图9B是示出了可以适用于实施方案的光电流测量电路的示例的图。
图10A是示出了可以适用于实施方案的温度测量电路的示例的图。
图10B是示出了可以适用于实施方案的温度测量电路的示例的图。
图11是示出了根据实施方案的量化器的一个示例的构成的图。
图12是示出了第一比较器和第二比较器的特性的示例的图。
图13A是示出了实施方案中的当计算单元获得偏置设定值时使用的表格的示例的图。
图13B是示出了实施方案中的当计算单元获得偏置设定值时使用的表格的示例的图。
图14是示出了可以适用于实施方案的偏置调整电路的一个示例的构成的图。
图15是示出了在一个半导体芯片上形成固态成像元件的示例的图。
图16A是示出了可以适用于实施方案的多个温度测量电路的配置的另一示例的图。
图16B是示出了可以适用于实施方案的多个温度测量电路的配置的另一示例的图。
图16C是示出了可以适用于实施方案的多个温度测量电路的配置的另一示例的图。
图17是示出了根据实施方案的第一变形例的固态成像元件的构成的示例的图。
图18是示出了可以适用于实施方案的第一变形例的在地址事件检测单元被划分为受光单元和检测单元的情况下的划分位置的示例的图。
图19是示出了可以适用于实施方案的第一变形例的在温度测量电路被划分为感测单元和温度测量值输出单元的情况下的划分位置的示例的图。
图20是示出了根据实施方案的第二变形例的固态成像元件的构成的示例的图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对本公开的实施方案进行详细说明。在下面的各实施方案中，相同的部分由相同的附图标记表示，并且省略重复的说明。
实施方案
(可以适用于本实施方案的构成例)
图1是示意性地示出了作为使用根据一个实施方案的固态成像元件的电子设备的成像装置的一个示例的构成的图。在图1中，成像装置1包括光学系统10、固态成像元件11、存储单元12和控制单元13。光学系统10包括一个或多个透镜以及具有自动聚焦机构和光圈机构的各种机构。光学系统10将来自被摄体的光引导至固态成像元件11的受光面。
固态成像元件11包括通过光电转换将入射光转换成电信号并输出电信号的多个受光元件，以及驱动这些受光元件的驱动电路。固态成像元件11还包括信号处理单元，该信号处理单元对从受光元件输出的电信号进行预定的信号处理，并且输出所得到的信号作为图像数据。此外，固态成像元件11包括地址事件检测单元，该地址事件检测单元针对每个受光元件检测在光入射到受光元件中时发生的地址事件，并输出检测到该地址事件的事件检测信号。
存储单元12在存储介质中存储从固态成像元件11输出的图像数据和事件检测信号(事件检测数据)。存储单元12可以采用诸如闪存或硬盘驱动器等非易失性存储介质。可选择地，诸如动态随机存取存储器(DRAM)等易失性存储介质可以用作存储介质。
控制单元13控制固态成像元件11，使得固态成像元件11执行输出上述图像数据的成像操作。
图2是示出了可以适用于实施方案的固态成像元件11的一个示例的构成的框图。如图2所示，固态成像元件11包括行驱动电路110、信号处理单元111、仲裁器112、列驱动电路113和像素阵列单元114。
像素阵列单元114具有以二维格子形式排列的多个像素。在图2中，在水平方向上的排列在下文中被称为“行”，在与行垂直的方向上的排列在下文中被称为“列”。
像素阵列单元114中的每个像素产生与光电流相对应的电压的模拟信号作为像素信号。另外，每个像素依据光电流的变化量是否超过预定阈值来检测地址事件的存在或不存在。每个像素根据地址事件的发生将请求输出到仲裁器112。
仲裁器112对来自各像素的请求进行仲裁，并基于仲裁结果将针对请求的响应发送到像素。接收到响应的像素将表示检测结果的事件检测信号供给到行驱动电路110和信号处理单元111。
行驱动电路110驱动每个像素，以将像素信号输出到列驱动电路113。列驱动电路113包括针对每列的AD(模数)转换器以及在行方向上扫描针对每列的AD转换器的驱动电路。针对每列的AD转换器被称为列AD转换器(ADC)。列驱动电路113在行方向上扫描列ADC，从而以行为单位输出由各个AD转换器转换为数字信号的像素信号。
从列驱动电路113输出的像素信号被供给到信号处理单元111。信号处理单元111对从列驱动电路113供给的数字像素信号进行诸如CDS(相关双采样)处理或AGC(自动增益控制)处理等预定的信号处理。另外，信号处理单元111对事件检测信号进行诸如图像识别处理等信号处理。信号处理单元111将表示处理结果的数据和事件检测信号供给到存储单元120。
图3是示出了可以适用于实施方案的像素阵列单元114的一个示例的构成的框图。如图3的上侧所示，像素阵列单元114包括以二维格子形式排列的多个像素20。如图3的下侧所示，各像素20包括地址事件检测单元30、受光单元40和像素信号产生单元41。
受光单元40包括受光元件，并通过入射光的光电转换产生光电流。根据行驱动电路110的控制，受光单元40将产生的光电流供给到像素信号产生单元41和地址事件检测单元30中的任一个。
像素信号产生单元41产生与从受光单元40供给的光电流相对应的电压的信号，作为像素信号SIG。像素信号产生单元41将所产生的像素信号SIG经由垂直信号线VSL供给到列驱动电路113。
地址事件检测单元30判定从受光单元40供给的光电流的变化量是否超过阈值，并且基于判定结果来检测地址事件的存在或不存在。例如，地址事件包括表示光电流的变化量超过接通阈值(ON threshold)的(+)事件和表示光电流的变化量变为低于断开阈值(OFFthreshold)的(-)事件。例如，表示检测到地址事件的事件检测信号包括表示(+)事件的检测结果的一位和表示(-)事件的检测结果的一位。注意，地址事件检测单元30可以仅检测(+)事件。
在检测到地址事件的发生时，地址事件检测单元30请求仲裁器112以发送表示地址事件的发生的事件检测信号。已经接收到仲裁器112对该请求的响应的地址事件检测单元30将地址检测信号供给到行驱动电路110和信号处理单元111。
图4是更具体地示出了可以适用于实施方案的像素20的构成的图。在像素20中，像素信号产生单元41包括复位晶体管410、放大晶体管411、选择晶体管412和浮动扩散层413。例如，复位晶体管410、放大晶体管411和选择晶体管412均使用N型金属氧化物半导体(MOS)晶体管形成。
在像素信号产生单元41中，浮动扩散层413累积电荷并产生与累积的电荷的量相对应的电压。复位晶体管410根据从行驱动电路110供给的复位信号RST来初始化浮动扩散层413中的电荷量。放大晶体管411放大浮动扩散层413的电压。根据来自行驱动电路110的选择信号SEL，选择晶体管412经由垂直信号线VSL将由放大晶体管411放大的电压的信号作为像素信号SIG输出到列驱动电路113。
在像素20中，受光单元40包括传输晶体管400、溢流栅极(OFG)晶体管401和光电转换元件402。传输晶体管400和OFG晶体管401例如是N型MOS晶体管。
在受光单元40中，行驱动电路110将传输信号TRG供给到传输晶体管400。另外，行驱动电路110将控制信号OFG供给到OFG晶体管401。光电转换元件402是对入射光执行光电转换并产生电荷的受光元件。传输晶体管400根据传输信号TRG将电荷从光电转换元件402传输到浮动扩散层413。OFG晶体管401根据控制信号OFG将由光电转换元件402产生的电信号供给到地址事件检测单元30。这里，从光电转换元件402供给的电信号是由电荷形成的光电流。
当控制单元130指示开始地址事件的检测时，行驱动电路110通过控制信号OFG驱动以导通(关断)所有像素20中的OFG晶体管401。因此，从光电转换元件402输出的光电流被供给到地址事件检测单元30。
一旦在某个像素20中由地址事件检测单元30检测到地址事件，行驱动电路110就进行驱动以关断(导通)该像素20中的OGF晶体管401，并停止从光电转换元件402到地址事件检测单元30的光电流的供给。接着，行驱动电路110通过传输信号TRG驱动以导通传输晶体管400，并将从光电转换元件402输出的电荷(光电流)传输到浮动扩散层413。
因此，固态成像元件11将检测到地址事件的像素20的像素信号选择性地输出到列驱动电路113。因此，与不管地址事件的存在与否都输出所有像素的像素信号的情况相比，可以减少固态成像元件11的消耗功率或图像处理中的处理量。
图5是更具体地示出了可以适用于实施方案的地址事件检测单元30的构成的图。在图5中，地址事件检测单元30包括电流-电压转换单元300、缓冲放大器310、减法单元320和量化器330。
电流-电压转换单元300包括由N型MOS晶体管形成的晶体管301和303，以及由P型MOS晶体管形成的晶体管302。这里，光电转换元件402是光电二极管。在图5中，为了说明，光电转换元件402包括在电流-电压转换单元300中。然而，实际上，如参照图4所说明的，光电转换元件402包括在受光单元40中，并且OGF晶体管401连接在晶体管301的源极和晶体管303的栅极的连接点与光电转换元件402的阴极之间。
N型晶体管301的源极连接到光电转换元件402，并且N型晶体管301的漏极连接到电源端子。P型晶体管302和N型晶体管303串联连接在电源端子和接地端子之间。另外，晶体管302的漏极和晶体管303的漏极的连接点连接到晶体管301的栅极和缓冲放大器310的输入端子。预定偏置电压Vbais施加到晶体管302的栅极。
N型晶体管301和303的漏极分别连接到电源侧，并分别形成源极跟随器。环形连接的两个源极跟随器将从光电转换元件402输出的光电流转换成其对数电压信号。另外，晶体管302将恒定电流供给到晶体管303。
通过电流-电压转换单元300将从光电转换元件402输出的光电流转换成电压而产生的电压信号经由缓冲放大器310供给到减法单元320。减法单元320包括分别具有电容C1和C2的电容器321和322、开关单元323和反相器324。
电容器321的一端连接到缓冲放大器310的输出端子，并且另一端连接到反相器324的输入端。电容器322并联连接到反相器324。开关单元323根据行驱动信号在接通状态和断开状态之间切换连接电容器322的两端的路径。反相器324使经由电容器321输入的电压信号反相。反相器324将反相的信号供给到量化器330。
当接通开关单元323时，作为缓冲放大器310的输出信号的电压信号Vinit被输入到电容器321的缓冲放大器310侧，并且电容器321的反相器324侧用作虚拟接地端子。为了方便起见，该虚拟接地端子的电位被视为零。这里，基于电容器321的电容C1，电容器321中累积的电荷Qinit由下式(1)表示。另一方面，由于电容器322的两端被开关单元323短路，所以电容器322中累积的电荷为零。
Qinit＝C1×Vinit (1)
接着，假设开关单元323断开并且电容器321的缓冲放大器310侧的电压变为Vafter。在这种情况下，累积在电容器321中的电荷Qafter由下式(2)表示。
Qafter＝C1×Vafter (2)
另一方面，电容器322中累积的电荷Q2由下式(3)表示，其中Vout是反相器324的输出电压。
Q2＝-C2×Vout (3)
这里，由于电容器321和322中的总电荷量不变，所以满足下式(4)的关系。
Qinit＝Qafter+Q2 (4)
将式(1)至(3)代入式(4)以进行变形而获得下式(5)。
Vout＝-(C1/C2)×(Vafter-Vinit) (5)
式(5)表示减去电压信号的操作，并且相减结果的增益是电容器321与电容器322的电容比C1/C2。通常，期望使增益最大化，因此，优选设计成使得电容器321的电容C1较大而电容器322的电容C2较小。另一方面，当电容器322的电容C2太小时，kTC噪声可能增大并且噪声特性可能劣化。鉴于此，电容器322的电容C2的减小被限制在可以允许噪声的范围内。另外，由于包括减法单元320的地址事件检测单元30被安装在各像素20中，因此电容器321和322的电容C1和C2对面积存在限制。考虑这些来确定电容器321和322的电容C1和C2的值。
量化器330使用接通阈值和断开阈值这两个阈值来检测(+)事件、(-)事件和未检测到事件这三种状态。因此，量化器330被称为1.5位量化器。下面，对量化器330的构成进行说明。
(可以适用于实施方案的事件检测处理)
图6是用于说明图5所示的地址事件检测单元30的操作的图。在图6的上侧和下侧中，横轴表示时间，纵轴表示电压。图6的上侧示出了电流-电压转换单元300的输出电压Vo的示例。图6的下侧示出了作为减法单元320的输出电压的电压Vdiff如何根据上侧的输出电压Vo变化。电压Vdiff对应于上述式(5)中的电压Vout。
在图6的下侧，断开阈值和接通阈值分别是用于检测(-)事件和(+)事件的电压Vdiff的阈值。当电压Vdiff在正方向上大于断开阈值时，感测到(+)事件；当电压Vdiff在负方向上大于接通阈值时，感测到(-)事件。当电压Vdiff小于断开阈值且大于接通阈值时，不会检测到事件。
从电流-电压转换单元300输出的输出电压Vo经由缓冲放大器310输入到减法单元320。首先，说明光电转换元件402中的受光量增加并且从电流-电压转换单元300输出的输出电压Vo增加的情况。
为了说明，在图6中，时间点t0紧接在减法单元320中开关单元323从接通状态变为断开状态之后。即，当开关单元323接通时，电容器322的两端短路并且电容器322被复位。当电容器322被复位时，减法单元320的输出的电压Vdiff变为复位电平。紧接在减法单元320的输出的电压Vdiff变为复位电平之后，行驱动电路110使开关单元323断开。
假设输出电压Vo从该时间点t0开始增加，并且在时间点t1，作为与时间点t0处的输出电压Vo的差分的电压Vdiff在负方向上变得大于接通阈值。在这种情况下，量化器330输出表示(+)事件检测的事件检测信号。随之，行驱动电路110根据该事件检测信号使开关单元323接通，并且减法单元320的输出变为复位电平。紧接在减法单元320的输出变为复位电平之后，行驱动电路110使开关单元323断开。
接着，说明光电转换元件402中的受光量减少并且从电流-电压转换单元300输出的输出电压Vo减少的情况。在图6的上侧所示的示例中，在时间点t2，输出电压Vo从增加变为减少，并且在时间点t3，该时间点的输出电压Vo与当紧接在时间点t3之前确定电压超过阈值(在这种情况下，接通阈值)时的输出电压Vo之间的差分在正方向上大于断开阈值。因此，从量化器330输出表示(-)事件检测的事件检测信号。另外，根据该事件检测信号，行驱动电路110使开关单元323接通，并且减法单元320的输出变为复位电平。紧接在减法单元320的输出变为复位电平之后，行驱动电路110使开关单元323断开。
如上所述，通过将电流-电压转换单元300的输出电压Vo的差分与接通阈值和断开阈值进行比较，地址事件检测单元30可以根据光电转换元件402中接收到的光的光量变化来输出事件检测信号。
注意，在图6的上侧中，根据图6的下侧，通过改写电流-电压转换单元300的输出电压Vo的变化，来获得电压Vo'，即，量化器330的输出。换句话说，基于电压Vdiff和电压Vo'的变化，在根据接通阈值和断开阈值的判定结果的基础上，量化器330针对每个接通阈值和断开阈值检测电压Vo'的变化的上升和下降。
(暗电流对光电转换元件的输出的已知影响)
图7是示出了光电转换元件402的输出与电流-电压转换单元300的输出之间的关系(I-V特性)的示例的图。在图7中，横轴表示从光电转换元件402输出的光电流Iph，纵轴表示由电流-电压转换单元300将光电流Iph转换成电压而得到的输出电压Vo。
理想的是，电流-电压转换单元300的输出电压Vo的I-V特性如图7中的理想I-V特性所表示的那样，随着光电流Iph的变化而线性变化。然而，实际上，特别是在低照度的区域中，从光电转换元件402输出的光电流Iph因暗电流而包括许多成分。因此，如图7中的实际I-V特性所表示的，在因光电转换元件402的暗电流而使入射光的光量较少的低照度的区域中，输出电压Vo的特性变为非线性，并且变为具有关于暗电流的与电流-电压转换结果相对应的暗电流电平的电压。也就是说，在低照度的区域中，I-V特性的斜率变小。
另外，光电转换元件402的暗电流具有温度依赖性，并且暗电流电平根据光电转换元件402的温度而变化。光电转换元件402的暗电流通常与周围温度的上升成比例地增加。
以这种方式，在低照度的区域中，根据光电转换元件402的输出电流的电流-电压转换单元300的输出电压Vo的I-V特性的斜率减小，并且该特性劣化。因此，在低照度的区域中，从地址事件检测单元30输出的事件检测信号的对比灵敏度降低。对比灵敏度的降低程度根据光电转换元件402的温度而变化。
更具体地，在上述图6的上侧所示的示例中，在等于或低于预定电压时，输出电压Vo的变化对光量变化的响应变得迟钝，并且针对接通阈值和断开阈值的判定的灵敏度劣化。例如，在低照度的区域中，接通阈值和断开阈值之间的间隔变宽，应检测到的接通阈值或断开阈值变成不能检测到，或者可能发生其他问题。
(根据实施方案的固态成像元件的构成例)
在本实施方案中，在配置有光电转换元件402的基板(半导体芯片)上设有测量温度的温度测量单元，并根据由该温度测量单元测量的温度来设定接通阈值和断开阈值的值。因此，可以校正暗电流对电流-电压转换单元300的输出电压Vo的I-V特性的影响的温度依赖性，并且可以抑制由于暗电流而引起的对比灵敏度的劣化。
如图7所示，暗电流对I-V特性的影响还取决于从光电转换元件402输出的光电流Iph。因此，在本实施方案中，测量从一个或多个光电转换元件402输出的光电流Iph，并且通过附加使用测量结果，设定接通阈值和断开阈值。因此，通过基于由温度测量单元测量的温度和所测量的光电流Iph的测量值来设定接通阈值和断开阈值，可以更高精度地校正暗电流对输出电压Vo的I-V特性的影响的温度依赖性。
图8是示出了根据实施方案的固态成像元件的一个示例的构成的图。注意，图8主要示出了固态成像元件的整体构成中的与本实施方案的说明有关的部分。在以上说明中，固态成像元件11包括像素信号产生单元41；然而，即使不包括像素信号产生单元41，也可以创建本实施方案。在下文中，适宜地省略关于像素信号产生单元41的说明。
在图8中，根据本实施方案的固态成像元件11a包括一个或多个地址事件检测单元30、光电流测量电路50、温度测量电路51、计算单元52和偏置调整电路53。
在一个或多个地址事件检测单元30中，其中包括的晶体管301的漏极被连接，并且从连接点共用的电源端子供给电力。光电流测量电路50插入在电源端子和连接各地址事件检测单元30中的晶体管301的漏极的连接点之间，并测量在各晶体管301中流动的光电流Iph的总电流ΣIph。基于由光电流测量电路50测量的总电流ΣIph的光电流测量值被供给到计算单元52。
图9A和图9B是各自示出了可以适用于实施方案的光电流测量电路50的示例的图。图9A是示出了使用二极管连接的MOS晶体管形成的光电流测量电路50的示例的图。图9A所示的光电流测量电路50通过将作为P型MOS晶体管的晶体管500的漏极和栅极反相连接来形成二极管连接。晶体管500的源极连接到电源端子，并且漏极和栅极的连接点连接到连接地址事件检测单元30的晶体管301的漏极的连接点。
电源端子对于各地址事件检测单元30是共用的，因此，各地址事件检测单元30的晶体管301中流动的光电流Iph的总电流ΣIph在晶体管500的源极和漏极之间流动。由通过晶体管500的导通电阻转换总电流ΣIph而获得的电压值在连接到晶体管500的漏极的AD转换器502中被转换为数字值，并作为光电流测量值输出。
图9B是示出了使用电阻器形成的光电流测量电路50的示例的图。在图9B所示的光电流测量电路50的示例中，具有电阻值R1的电阻器501插入在电源端子与连接各地址事件检测单元30中的晶体管301的漏极的连接点之间。在该示例中，电源端子对于各地址事件检测单元30也是共用的；因此，在各地址事件检测单元30的晶体管301中流动的光电流Iph的总电流ΣIph在电阻器501中流动。由通过电阻器501转换总电流ΣIph而获得的电压值在AD转换器502中被转换为数字值，并且作为光电流测量值输出。
为了表示光电流测量值是在晶体管301中流动的光电流Iph的总和，除非另外说明，否则将从光电流测量电路50输出的光电流测量值描述为光电流测量值ΣIph。
返回参照图8的说明，温度测量电路51是测量对象的温度的电路。温度测量电路51设置在形成有像素阵列单元114的基板(半导体芯片)上的像素阵列单元114的周围，例如，在与四个角部相对应的位置处，并测量这些位置的温度。
图10A和图10B是各自示出了可以适用于实施方案的温度测量电路51的示例的图。图10A是示出了使用通用带隙基准电路(以下简称为BGR电路)的温度测量电路51的示例的图。图10A所示的BGR电路510包括运算放大器5100、栅极被反相输入的作为N型MOS晶体管的晶体管5101、5102和5103、二极管连接的晶体管5104、5105和5106以及电阻值为R2的电阻器5107。
在图10A的BGR电路510中，运算放大器5100的输出连接到各晶体管5101、5102和5103的反相输入的栅极。另外，各晶体管5101、5102和5103的源极连接到电源端子。晶体管5101的漏极连接到电阻器5107的一端。晶体管5101的漏极和电阻器5107的一端的连接点连接到运算放大器5100的负输入端。电阻器5107的另一端连接到二极管连接的晶体管5104的发射极。晶体管5102的漏极连接到二极管连接的晶体管5104的发射极。晶体管5102的漏极和晶体管5104的发射极的连接点连接到运算放大器5100的正输入端。晶体管5103的漏极连接到二极管连接的晶体管5106的发射极。从晶体管5103的漏极和晶体管5106的发射极的连接点提取BGR输出，该BGR输出是由BGR电路510输出的恒定电压。
在图10A的BGR电路510中，相同的电流I从晶体管5101和5102的漏极输出，并且从晶体管5101的漏极输出的电流I通过电阻器5107供给到晶体管5104的发射极。从晶体管5102的漏极输出的电流I被供给到晶体管5105的发射极。当晶体管5104和5105的基极-发射极电压分别为电压VBE2和VBE1时，对应于电压VBE1和电压VBE2之间的差分的电压ΔVBE被施加在电阻器5017的端子之间，如下式(6)所示。
VBE1＝VBE2+ΔVBE (6)
可以通过仅使用电压ΔVBE和电阻器5107的电阻值R2的下式(7)来表示在电路中流动的电流I。
I＝ΔVBE/R2 (7)
晶体管5103复制电流I并且将复制的电流I供给到二极管连接的晶体管5106，使得可以从晶体管5103的漏极与晶体管5106的发射极的连接点提取不依赖于电源电压的BGR输出电压。此时，当晶体管5104和5106具有相同的特性时，电压VBE1被提取为BGR输出电压。
这里，电压ΔVBE具有正的温度依赖性，即，根据二极管(晶体管5104)的特性，电压随着温度的上升而增加。因此，当电阻器5107的电阻值R2的温度依赖性足够小时，通过测量电流I，能够进行温度测量。
在图10A所示的示例中，各晶体管5104、5105和5106的基极和集电极都通过电阻值为R3的电阻器512接地。这里，电阻器512的与接地端不同的一端连接到AD转换器511的输入端，并且电流I被输入到AD转换器511。AD转换器511将根据电阻值R3由电流I的转换而产生的电压值VPTAT转换为数字值，并输出该数字值作为温度测量值T。
注意，在图10A中，可以将BGR电路510设置为专用于温度测量，并且可以将用于固态成像元件11a中的恒定电压生成的BGR电路用作BGR电路510。在将BGR电路510设置为专用于测量温度的情况下，可以从图10A所示的电路中省略用于提取BGR输出电压的晶体管5103和5106。
图10B是示出了使用光电转换元件中的暗电流的温度依赖性来测量温度的温度测量电路51的示例的图。在图10B中，温度测量电路51包括遮光像素513、具有电阻值R4的电阻器514和AD转换器515。通过使并联连接的一个或多个光电转换元件51301、51302、51303、...、5130n免受光的影响、使得光不进入这些元件，来形成遮光像素513。
电阻器514的一端连接到电源，另一端连接到AD转换器515的输入端，并且还连接到并联连接的各光电转换元件51301、51302、51303、...、5130n的阴极。各光电转换元件51301、51302、51303、...、5130n的阳极接地。
由于各光电转换元件51301、51302、51303、...、5130n被遮光，因此仅暗电流流动。该暗电流通过电阻值为R4的电阻器514被转换成电压，并且被输入到AD转换器515。AD转换器515将由从遮光像素513供给的暗电流的转换而产生的输入电压值转换成数字值，并输出该数字值作为温度测量值T。
由温度测量电路51测量的温度测量值T被供给到计算单元52。计算单元52基于从光电流测量电路50供给的光电流测量值和从温度测量电路51供给的温度测量值T，获得用于设定量化器330用于检测事件的接通阈值和断开阈值的偏置设定值。
这里，计算单元52计算在各晶体管301中的从光电流测量电路50供给的光电流测量值ΣIph的平均值，并使用该平均值。以下将光电流测量值ΣIph的平均值称为光电流测量值AVG(ΣIph)。可选择地，计算单元52可以直接使用从光电流测量电路50供给的光电流测量值ΣIph。
在固态成像元件11a包括多个温度测量电路51的情况下，计算单元52计算从这些温度测量电路51供给的温度测量值T的平均值，并使用所获得的平均值。各温度测量电路51之中的温度测量值T的平均值在下文中被称为温度测量值TAVG。
在本实施方案中，计算单元52使用预先存储的表格基于温度测量值TAVG和光电流测量值AVG(ΣIph)来获得偏置设定值。这里，计算单元52存储有关于接通阈值和断开阈值中的每个的表格。
这里，对基于接通阈值和断开阈值执行判定的量化器330进行说明。图11是示出了根据实施方案的量化器330的一个示例的构成的图。在图11中，量化器330包括基于接通阈值执行判定的第一比较器331和基于断开阈值执行判定的第二比较器332。
第一比较器331包括作为P型MOS晶体管的晶体管3310以及作为N型MOS晶体管的晶体管3311。晶体管3310的源极连接到电源，晶体管3310的漏极连接到晶体管3311的漏极。晶体管3311的源极接地。作为减法单元320的输出电压的电压Vdiff被反相并供给到晶体管3310的栅极。将用于设定接通阈值的偏置电压Vhigh供给到晶体管3311的栅极。从连接晶体管3310的漏极和晶体管3311的漏极的连接点提取检测到(+)事件的输出。
第二比较器332的构成与第一比较器331的构成基本相同。也就是说，第二比较器332包括作为P型MOS晶体管的晶体管3320以及作为N型MOS晶体管的晶体管3321。晶体管3320的源极连接到电源，晶体管3320的漏极连接到晶体管3321的漏极。晶体管3321的源极接地。作为减法单元320的输出电压的电压Vdiff被反相并且与上述晶体管3310的栅极共用地供给到晶体管3320的栅极。将用于设定断开阈值的偏置电压Vlow供给到晶体管3321的栅极。从连接晶体管3320的漏极和晶体管3321的漏极的连接点提取检测到(-)事件的输出。
图12是示出了上述第一比较器331和第二比较器332的特性的示例的图。在图12中，图表333a表示第一比较器331的特性示例，图表333b表示第二比较器332的特性示例。在图表333a和图表333b中，横轴表示针对晶体管3310和3320的输入电压(电压Vdiff)，纵轴表示来自第一比较器331和第二比较器332的输出电压。
第一比较器331具有如下特性：如图表333a中的特性线334a所表示的，在输入电压(Vdiff)超过阈值Vt1之后，输出电压急剧下降。这里，阈值Vt1是接通阈值，并且可以通过偏置电压Vhigh来调整。具体地，随着偏置电压Vhigh增高，阈值Vt1减小，并且随着偏置电压Vhigh降低，阈值Vt1增大。在图6所示的示例中，例如，当偏置电压Vhigh降低时，接通阈值的电压增大(变得接近于复位电平)。
第二比较器332具有如下特性：如图表333b中的特性线334b所表示的，在输入电压(Vdiff)超过阈值Vt2之后，输出电压急剧下降。这里，阈值Vt2是断开阈值，并且可以通过偏置电压Vlow来调整。具体地，随着偏置电压Vlow增高，阈值Vt2减小，并且随着偏置电压Vlow降低，阈值Vt2增大。在图6所示的示例中，例如，当偏置电压Vlow增高时，断开阈值的电压减小(变得接近于复位电平)。
如图12所示，当输入电压(电压Vdiff)小于阈值Vt1时，检测到(+)事件，并且当输入电压(电压Vdiff)大于阈值Vt2时，检测到(-)事件。另外，当输入电压(电压Vdiff)为阈值Vt1以上且阈值Vt2以下时，未检测到事件。
也就是说，通过降低偏置电压Vhigh并增高偏置电压Vlow，接通阈值和断开阈值变得接近于复位电平，并且可以更灵敏地检测到(+)事件和(-)事件。因此，在图7中，在实际I-V特性与理想I-V特性不一致的低照度的区域中，降低偏置电压Vhigh并增高偏置电压Vlow；因此，可以校正低照度的区域中的I-V特性的劣化。
图13A和图13B是各自示出了实施方案中的用于使计算单元52获取偏置设定值的表格的示例的图。图13A示出了用于设定接通阈值的表格520的示例。图13B示出了用于设定断开阈值的表格521的示例。表格520和表格521是二维表格，其中光电流测量值AVG(ΣIph)和温度测量值TAVG与偏置设定值相关联。
注意，在图13A和图13B中，光电流测量值AVG(ΣIph)、温度测量值TAVG和偏置设定值是任意单位([a.u.])的值。图13A中的偏置设定值对应于偏置电压Vhigh，图13B中的偏置设定值对应于偏置电压Vlow。
如图13A所示，在表格520中，当温度测量值TAVG较低时，偏置设定值是固定值。随着光电流测量值AVG(ΣIph)变高，该偏置设定值是固定值的温度测量值TAVG的下限也增加。另一方面，当温度测量值TAVG高于下限时，偏置设定值随着温度测量值TAVG增大而减小。当温度测量值TAVG高于下限时，偏置设定值随着光电流测量值AVG(ΣIph)减小而减小。
在图13A中，定义边界530，该边界连接其中当光电流测量值AVG(ΣIph)最低时偏置设定值为固定值的温度测量值TAVG的下限和最高温度测量值TAVG的下限。在这种情况下，在边界530的左下区域中，偏置设定值是固定值。在边界530的右上区域中，偏置设定值根据温度测量值TAVG和光电流测量值AVG(ΣIph)而变化。
图13B中的示例类似于上述图13A。也就是说，在表格521中，当温度测量值TAVG较低时，偏置设定值是固定值。随着光电流测量值AVG(ΣIph)增大，该偏置设定值为固定值的温度测量值TAVG的下限减小。另一方面，当温度测量值TAVG高于下限时，偏置设定值随着温度测量值TAVG增加而增加。当温度测量值TAVG高于下限时，偏置设定值随着光电流测量值AVG(ΣIph)减小而增大。
在图13B中，定义边界531，该边界连接其中当光电流测量值AVG(ΣIph)最低时偏置设定值为固定值的温度测量值TAVG的下限和最高温度测量值TAVG的下限。在这种情况下，在边界531的左下区域中，偏置设定值是固定值。在边界531的右上区域中，偏置设定值根据温度测量值TAVG和光电流测量值AVG(ΣIph)而变化。
计算单元52根据基于从光电流测量电路50供给的值的光电流测量值AVG(ΣIph)和基于从温度测量电路51供给的值的温度测量值TAVG来参考表格520和521。计算单元52从表格520获取用于设定接通阈值的偏置设定值，并且从表格521获取用于设定断开阈值的偏置设定值。
作为一个示例，考虑将具有值“20.0[a.u.]”的光电流测量值AVG(ΣIph)和具有值“45.0[a.u.]”的温度测量值TAVG供给到计算单元52的情况。在这种情况下，计算单元52参考表格520获取用于设定阈值Vt1的偏置设定值“3.8[a.u.]”。计算单元52参考表格521获取用于设定阈值Vt2的偏置设定值“2.2[a.u.]”。从表格520获取的偏置设定值被适宜地称为第一偏置设定值，并且从表格521获取的偏置设定值被适宜地称为第二偏置设定值。
注意，例如，计算单元52输出第一偏置设定值和第二偏置设定值作为8位值。这里，计算单元52通过八位中的值为“1”的位的数量来表示第一偏置设定值和第二偏置设定值。在这种情况下，第一偏置设定值和第二偏置设定值被表示为九阶值。例如，计算单元52使用通过以二进制数表示作为十进制数的“255”、“127”、“63”、“31”、“15”、“7”、“3”、“1”和“0”而获得的值作为第一偏置设定值和第二偏置设定值。
第一偏置设定值和第二偏置设定值不限于这些示例，并且只要包括在八位中的值为“1”的位的数量为0～8，就不限制值为“1”的位的位置。
注意，计算单元52包括预先存储表格520和521的非易失性存储器。此外，计算单元52包括处理器，该处理器基于从光电流测量电路50和温度测量电路51供给的值来计算光电流测量值AVG(ΣIph)和温度测量值TAVG，并且基于通过计算获得的光电流测量值AVG(ΣIph)和温度测量值TAVG来参考表格520和521。
计算单元52将参考表格520和521获取的第一偏置设定值和第二偏置设定值供给到偏置调整电路53。偏置调整电路53基于从计算单元52供给的第一偏置设定值和第二偏置设定值来产生偏置电压Vhigh和Vlow。
尽管在以上说明中表格520和521将光电流测量值AVG(ΣIph)、温度测量值TAVG和偏置设定值相关联，但是这不限于该示例。例如，各表格520和表格521可以是其中光电流测量值AVG(ΣIph)和偏置设定值彼此相关联的简单的表格。
图14是示出了可以适用于实施方案的偏置调整电路53的一个示例的构成的图。注意，偏置调整电路53包括图14中的两个电路，并且被构造为能够独立地产生偏置电压Vhigh和Vlow。这里，为了避免复杂化，没有区分这两个电路，并且将第一偏置设定值和第二偏置设定值统称为偏置设定值，将偏置电压Vhigh和Vlow统称为偏置电压Vbias。
图14所示的偏置调整电路53包括通过偏置设定值导通或关断的晶体管5301～5308，以及当晶体管5301～5308分别导通时二极管连接的晶体管5311～5318。
更具体地，各晶体管5301～5308的漏极共同连接到偏置电压输出线532，并且偏置设定值的各位被供给到其栅极。例如，在偏置设定值的八位中，第0位被供给到晶体管5301的栅极，第一位被供给到晶体管5302的栅极，第二位被供给到晶体管5303的栅极，第三位被供给到晶体管5304的栅极，第四位被供给到晶体管5305的栅极，第五位被供给到晶体管5306的栅极，第六位被供给到晶体管5307的栅极，并且第七位被供给到晶体管5308的栅极。
晶体管5311的漏极连接到晶体管5301的源极，并且晶体管5311的漏极接地。晶体管5311的栅极连接到偏置电压输出线532。以这种方式，当晶体管5301导通时，晶体管5311二极管连接，并且当晶体管5301关断时，停止向漏极的电流的供给。
晶体管5301和5311对的连接类似地适用于其他对：5302和5312对、5303和5313对、5304和5314对、5305和5315对、5306和5316对、5307和5317对以及5308和5318对。因此，为了避免复杂化，这里省略了说明。
另外，基准偏置电流被供给到偏置电压输出线532。
如上所述，计算单元52向偏置调整电路53供给由值为“1”的位的数量表示的偏置设定值。偏置调整电路53选择性地导通晶体管5301～5308之中的与所供给的偏置设定值中的值为“1”的位相对应的晶体管，并且关断其他晶体管。因此，形成其中二极管连接的晶体管并联连接的电路。对于一定的基准偏置电流，晶体管的数量对应于晶体管5301～5308中的值为“1”的位。因此，可以产生与偏置设定值中的值为“1”的数量相对应的偏置电压输出。
在偏置调整电路53中产生的两个偏置电压输出，即，偏置电压Vhigh和Vlow被分别供给到量化器330中的第一比较器331和第二比较器332。
如上所述，本实施方案中的固态成像元件11a基于由配置在设有光电转换元件402的基板上的一个以上的温度测量电路51所测量的温度测量值来设定事件检测的阈值。因此，可以校正低照度的区域中的检测灵敏度，并且可以减少由于暗电流引起的I-V转换特性的劣化而导致的对比灵敏度的降低。
(实施方案中的温度测量电路51的具体配置例)
接着，对根据实施方案的温度测量电路51在基板(半导体芯片)上的配置进行说明。图15是示出了在一个半导体芯片1100上形成固态成像元件11a的示例的图。
在图15中，固态成像元件11a中包括的行驱动电路110、信号处理单元111、列驱动电路113、像素/地址事件检测区域200、光电流测量电路50、一个以上的温度测量电路51以及偏置调整电路53配置在半导体芯片1100上。行驱动电路110、信号处理单元111和列驱动电路113、光电流测量电路50、一个以上的温度测量电路51以及偏置调整电路53配置在像素/地址事件检测区域200的周围。在半导体芯片1100的最外周设有用于与外部电连接的焊盘201。在图15中，例如，仲裁器112可以包括在行驱动电路110中。
像素/地址事件检测区域200包括根据像素阵列单元114以阵列形式排列的多个像素20。每个像素20包括地址事件检测单元30。信号处理单元111包括计算单元52。注意，光电流测量电路50、计算单元52和偏置调整电路53的配置不限于图15所示的配置。
在图15的示例中，固态成像元件11a包括四个温度测量电路51，并且这四个温度测量电路51分别设置在半导体芯片1100的四个角部处。通过以此方式将多个温度测量电路51分散地配置在半导体芯片1100的各部分中，即使在空间上使半导体芯片1100的发热产生偏差，也可以测量半导体芯片1100的平均温度。注意，优选的是，各温度测量电路51配置在像素/地址事件检测区域200的外周侧和焊盘201的内周侧。
这里，偏置调整电路53将偏置电压Vhigh和Vlow共同供给到像素/地址事件检测区域200内的各像素20中的地址事件检测单元30。
另外，偏置调整电路53可以将偏置电压Vhigh和Vlow供给到通过划分像素/地址事件检测区域200而获得的多个区域。在这种情况下，考虑针对每个区域设置光电流测量电路50、计算单元52和偏置调整电路53。
也就是说，各区域中的光电流测量电路50测量在像素/地址事件检测区域200被划分的区域之中的对应区域的总光电流Iph。各区域中的计算单元52和偏置调整电路53基于与该区域相对应的温度测量电路51和光电流测量电路50的输出来获得偏置电压Vhigh和Vlow，并将电压施加到该区域中包括的各地址事件检测单元30。利用这种结构，能够适应性地处理半导体芯片1100的发热的空间偏差。
(温度测量电路的配置的其他示例)
多个温度测量电路51的配置不限于图15中的示例。也就是说，温度测量电路51可以具有不同的配置，并且仅需要将多个温度测量电路51分散地配置在半导体芯片1100中的像素/地址事件检测区域200的周围。图16A、图16B和图16C是示出了可以适用于该实施方案的多个温度测量电路51的配置的其他示例的图。注意，在图16A、图16B和图16C中，省略了像素/地址事件检测区域200(包括像素20)和温度测量电路51以外的结构。
在图16A、图16B和图16C的示例中，以及在上述图15的示例中，四个温度测量电路51配置在半导体芯片1100的各边。这里，各边都包括矩形的不重叠的一个顶点。图16A示出了其中各温度测量电路51配置在各边的中点附近的示例。图16B示出了其中各温度测量电路51配置成靠近各边中的半导体芯片1100的对角的两个顶点的示例。图16C示出了其中各温度测量电路51配置在各边的不对称的位置的示例。
这里，四个温度测量电路51配置在半导体芯片1100的各边；然而，配置不限于该示例。例如，可以沿着半导体芯片1100的一边以预定的距离配置多个(例如，两个)温度测量电路51。此外，配置在半导体芯片1100中的温度测量电路51的数量不限于四个。也就是说，仅需要在半导体芯片1100上配置至少一个温度测量电路51，并且可以配置五个以上的温度测量电路51。
(实施方案的第一变形例)
接着，对实施方案的第一变形例进行说明。在上述实施方案中，固态成像元件11a形成在一个半导体芯片1100上。在实施方案的第一变形例中，固态成像元件11a形成为具有两层的结构，其中半导体芯片被层叠为两层。
图17是示出了根据实施方案的第一变形例的固态成像元件的构成的示例的图。在图17中，例如，通过在经由导电路径1101使作为第一层的半导体芯片的受光芯片1100a和作为第二层的半导体芯片的检测芯片1100b电接触的同时彼此贴合，固态成像元件11b形成为一个固态成像元件11b。注意，例如，固态成像元件11b的构成与参照图2～图4以及图8所述的根据实施方案的固态成像元件11a的构成基本相同；因此，这里省略其说明。
在图17的构成中，受光区域200a和构成温度测量电路51的一部分的用于感测温度的感测单元51a配置在受光芯片1100a中，在受光区域200a中，具有上述像素20中的地址事件检测单元30中所包括的光电转换元件402和外围电路的受光单元20a以阵列形式排列。此外，其中包括在像素20中的用于检测地址事件的检测单元20b以阵列形式排列的检测区域200b和根据温度测量电路51内的感测单元51a感测到的温度进行输出的温度测量值输出单元51b配置在检测芯片1100b中。
在图17的构成中，其中受光单元20a以阵列形式排列的受光区域200a以及感测单元51a配置在受光芯片1100a中。受光单元20a具有上述像素20中的地址事件检测单元30中所包括的光电转换元件402和外围电路。感测单元51a包括作为温度测量电路51的一部分的用于感测温度的构成。
注意，参照图15和图16A～图16C说明的半导体芯片1100上的温度测量电路51的配置例可以适用于受光芯片1100a上的感测单元51a的配置。也就是说，仅需要将多个感测单元51a分散地配置在受光芯片1100a中的受光区域200a的周围。
在图17的构成中，其中检测单元20b以阵列形式排列的检测区域200b和温度测量值输出单元51b配置在检测芯片1100b中。检测单元20b具有上述像素20中所包括的用于检测地址事件的电路。温度测量值输出单元51b包括用于根据温度测量电路51内的感测单元51a感测到的温度进行输出的电路。
行驱动电路110、信号处理单元111、仲裁器112和列驱动电路113可以部分或全部地配置在检测芯片1100b中。
图18是示出了可以适用于实施方案的第一变形例的在地址事件检测单元30被划分为受光单元20a和检测单元20b的情况下的划分位置的示例的图。在图18的示例中，包括晶体管301和303以及光电转换元件402的构成被用作受光单元20a，并且其他部分被用作地址事件检测单元30中的检测单元20b。此外，在图18中，受光单元20a和检测单元20b在晶体管301的栅极、晶体管302的漏极、晶体管303的漏极和电容器321之间的连接点的位置处被划分。通过此处的划分，受光单元20a和检测单元20b可以通过一条导电路径1101连接，并且可以节省面积。
图19是示出了可以适用于实施方案的第一变形例的在温度测量电路51被划分为感测单元51a和温度测量值输出单元51b的情况下的划分位置的示例的图。在图19的示例中，包括具有温度依赖性的构成的晶体管5104、5105和5106形成为感测单元51a，其他部分被用作温度测量值输出单元51b。注意，例如，温度测量电路51所包括的BGR电路510中的提取BGR输出电压的晶体管5103和晶体管5106的连接点可以设置在检测芯片1100b上。可选择地，可以将连接点设置在受光芯片1100a上或者设置在受光芯片1100a和检测芯片1100b中的每个上。
(实施方案的第二变形例)
接着，对实施方案的第二变形例进行说明。在上述实施方案的第一变形例中，温度测量电路51的感测单元51a配置在由两层结构形成的固态成像元件11b中的受光芯片1100a上。另一方面，在实施方案的第二变形例中，包括感测单元51a的温度测量电路51配置在检测芯片1100b上。
图20是示出了根据实施方案的第二变形例的固态成像元件的构成的示例的图。在图20中，以类似于参照图17所说明的固态成像元件11b的方式，通过在经由导电路径1101使受光芯片1100a和检测芯片1100b电接触的同时彼此贴合，固态成像元件11b形成为一个固态成像元件11b。
在图20的构成中，温度测量电路51和感测温度测量电路51中的温度的感测单元51a没有配置在形成有受光区域200a的受光芯片1100a上。包括感测单元51a的温度测量电路51配置在形成有检测区域200b的检测芯片1100b上。
注意，参照图15和图16A～图16C说明的半导体芯片1100上的温度测量电路51的配置例可以适用于在检测芯片1100b上的包括感测单元51a的温度测量电路51的配置。也就是说，仅需要将包括感测单元51a的多个温度测量电路51分散地配置在检测芯片1100b中的检测区域200b的周围。
注意，本说明书中记载的效果仅仅是示例，并不限于这些示例，并且可以呈现出其他效果。
注意，本技术可以具有以下构成。
(1)一种固态成像元件，包括：
受光元件，所述受光元件根据入射光输出电信号；
检测单元，所述检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
温度测量单元，所述温度测量单元测量温度；和
设定单元，所述设定单元基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定所述阈值。
(2)根据(1)所述的固态成像元件，其中所述设定单元基于所述温度和从所述受光元件输出的所述电信号来设定所述阈值。
(3)根据(2)所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用基于从两个以上的所述受光元件输出的所述电信号的值的总和的值来设定所述阈值。
(4)根据(2)所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用其中所述温度、所述电信号的值和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的固态成像元件，其中
所述检测单元检测在所述电信号的值减小的方向上的变化量是否在所述方向上超过第一阈值，以及在所述电信号的值增加的方向上的变化量是否在所述方向上超过第二阈值，和
所述设定单元
使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第一阈值彼此相关联的第一表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第一阈值，和
使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第二阈值彼此相关联的第二表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第二阈值。
(6)根据(1)所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用其中所述温度和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的固态成像元件，其中多个所述温度测量单元分散地配置在配置有所述受光元件的基板的外周与所述基板的配置有所述受光元件的区域之间。
(8)根据(7)所述的固态成像元件，其中四个所述温度测量单元分别配置在所述基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
(9)根据(1)～(8)中任一项所述的固态成像元件，还包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件和感测所述温度测量单元的至少温度的感测单元配置在所述第一基板上，和
所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
(10)根据(1)～(6)中任一项所述的固态成像元件，还包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件配置在所述第一基板上，和
所述温度测量单元、所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
(11)根据(10)所述的固态成像元件，其中多个所述温度测量单元分散地配置在所述第二基板的外周与所述第二基板的配置有所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分的区域之间。
(12)根据(10)或(11)所述的固态成像元件，其中四个所述温度测量单元分别配置在所述第二基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
(13)一种固态成像元件的控制方法，包括：
输出步骤，在所述输出步骤中，使固态成像元件中包括的受光元件根据入射光输出电信号；
检测步骤，在所述检测步骤中，使所述固态成像元件中包括的检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
测量步骤，在所述测量步骤中，使所述固态成像元件中包括的温度测量单元测量温度；和
设定步骤，在所述设定步骤中，使所述固态成像元件中包括的设定单元基于由所述测量步骤测量的所述温度来设定所述阈值。
(14)根据(13)所述的固态成像元件的控制方法，其中在所述设定步骤中，基于所述温度和从所述受光元件输出的所述电信号来设定所述阈值。
(15)根据(14)所述的固态成像元件的控制方法，其中在所述设定步骤中，使用基于从两个以上的所述受光元件输出的所述电信号的值的总和的值来设定所述阈值。
(16)根据(14)所述的固态成像元件的控制方法，其中在所述设定步骤中，使用其中所述温度、所述电信号的值和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(17)根据(13)～(16)中的任一项所述的固态成像元件的控制方法，其中
在所述检测步骤中，检测在所述电信号的值减小的方向上的变化量是否在所述方向上超过第一阈值，以及在所述电信号的值增加的方向上的变化量是否在所述方向上超过第二阈值；
在所述设定步骤中，使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第一阈值彼此相关联的第一表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第一阈值，并且使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第二阈值彼此相关联的第二表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第二阈值。
(18)根据(13)所述的固态成像元件的控制方法，其中在所述设定步骤中，使用其中所述温度和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(19)一种电子设备，包括：
固态成像元件，所述固态成像元件包括
受光元件，所述受光元件根据入射光输出电信号；
检测单元，所述检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
温度测量单元，所述温度测量单元测量温度；和
设定单元，所述设定单元基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定所述阈值；和
存储单元，所述存储单元存储从所述检测单元输出的所述检测信号。
(20)根据(19)所述的电子设备，其中所述设定单元基于所述温度和从所述受光元件输出的所述电信号来设定所述阈值。
(21)根据(20)所述的电子设备，其中所述设定单元使用基于从两个以上的所述受光元件输出的所述电信号的值的总和的值来设定所述阈值。
(22)根据(20)所述的电子设备，其中所述设定单元使用其中所述温度、所述电信号的值和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(23)根据(19)～(22)中任一项的所述电子设备，其中
所述检测单元检测在所述电信号的值减小的方向上的变化量是否在所述方向上超过第一阈值，以及在所述电信号的值增加的方向上的变化量是否在所述方向上超过第二阈值，和
所述设定单元使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第一阈值彼此相关联的第一表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第一阈值，并且使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第二阈值彼此相关联的第二表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第二阈值。
(24)根据(19)所述的电子设备，其中所述设定单元使用其中所述温度和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
(25)根据(19)～(24)中的任一项所述的电子设备，其中多个所述温度测量单元分散地配置在配置有所述受光元件的基板的外周与所述基板的配置有所述受光元件的区域之间。
(26)根据(25)所述的电子设备，其中四个所述温度测量单元分别配置在所述基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
(27)根据(19)～(26)中任一项所述的电子设备，所述固态成像元件包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件和感测所述温度测量单元的至少温度的感测单元配置在所述第一基板上，和
所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
(28)根据(19)～(24)中任一项所述的电子设备，所述固态成像元件包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件配置在所述第一基板上，和
所述温度测量单元、所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
(29)根据(28)所述的电子设备，其中在所述固态成像元件中，多个所述温度测量单元分散地配置在所述第二基板的外周与所述第二基板的配置有所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分的区域之间。
(30)根据(28)或(29)所述的电子设备，其中在所述固态成像元件中，四个所述温度测量单元分别配置在所述第二基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
附图标记列表
1 成像装置
11、11a、11b 固态成像元件
20 像素
20a、40 受光单元
20b 检测单元
30 地址事件检测单元
50 光电流测量电路
51 温度测量电路
51a 感测单元
51b 温度测量值输出单元
52 计算单元
53 偏置调整电路
110 行驱动电路
111 信号处理单元
112 仲裁器
113 列驱动电路
114 像素阵列单元
200 像素/地址事件检测区域
200a 受光区域
200b 检测区域
201 焊盘
300 电流-电压转换单元
320 减法单元
330 量化器
331 第一比较器
332 第二比较器
402 光电转换元件
510 BGR电路
513 遮光像素
520、521 表格
1100 半导体芯片
1100a 受光芯片
1100b 检测芯片
1101 导电路径

Claims (14)

1.一种固态成像元件，包括：
受光元件，所述受光元件根据入射光输出电信号；
检测单元，所述检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
温度测量单元，所述温度测量单元测量温度；和
设定单元，所述设定单元基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定所述阈值。
2.根据权利要求1所述的固态成像元件，其中所述设定单元基于所述温度和从所述受光元件输出的所述电信号来设定所述阈值。
3.根据权利要求2所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用基于从两个以上的所述受光元件输出的所述电信号的值的总和的值来设定所述阈值。
4.根据权利要求2所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用其中所述温度、所述电信号的值和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的固态成像元件，其中
所述检测单元检测在所述电信号的值减小的方向上的变化量是否在所述方向上超过第一阈值，以及在所述电信号的值增加的方向上的变化量是否在所述方向上超过第二阈值，和
所述设定单元
使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第一阈值彼此相关联的第一表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第一阈值，和
使用其中所述温度、所述电信号的值和所述第二阈值彼此相关联的第二表格，基于所述温度以及所述电信号的值来设定所述第二阈值。
6.根据权利要求1所述的固态成像元件，其中所述设定单元使用其中所述温度和所述阈值彼此相关联的表格来进行所述设定。
7.根据权利要求1～4和6中任一项所述的固态成像元件，其中多个所述温度测量单元分散地配置在配置有所述受光元件的基板的外周与所述基板的配置有所述受光元件的区域之间。
8.根据权利要求7所述的固态成像元件，其中四个所述温度测量单元分别配置在所述基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
9.根据权利要求1～4和6中任一项所述的固态成像元件，还包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件和感测所述温度测量单元的至少温度的感测单元配置在所述第一基板上，和
所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
10.根据权利要求1～4和6中任一项所述的固态成像元件，还包括第一基板和层叠在所述第一基板上的第二基板，其中
所述受光元件配置在所述第一基板上，和
所述温度测量单元、所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分配置在所述第二基板上。
11.根据权利要求10所述的固态成像元件，其中多个所述温度测量单元分散地配置在所述第二基板的外周与所述第二基板的配置有所述检测单元的至少一部分和所述设定单元的至少一部分的区域之间。
12.根据权利要求10所述的固态成像元件，其中四个所述温度测量单元分别配置在所述第二基板的各自包括不重叠的一个顶点的各边。
13.一种固态成像元件的控制方法，包括：
输出步骤，在所述输出步骤中，使固态成像元件中包括的受光元件根据入射光输出电信号；
检测步骤，在所述检测步骤中，使所述固态成像元件中包括的检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
测量步骤，在所述测量步骤中，使所述固态成像元件中包括的温度测量单元测量温度；和
设定步骤，在所述设定步骤中，使所述固态成像元件中包括的设定单元基于由所述测量步骤测量的所述温度来设定所述阈值。
14.一种电子设备，包括：
固态成像元件，所述固态成像元件包括
受光元件，所述受光元件根据入射光输出电信号；
检测单元，所述检测单元检测从所述受光元件输出的所述电信号的变化量是否超过阈值，并输出表示所检测的检测结果的检测信号；
温度测量单元，所述温度测量单元测量温度；和
设定单元，所述设定单元基于由所述温度测量单元测量的所述温度来设定所述阈值；和
存储单元，所述存储单元存储从所述检测单元输出的所述检测信号。
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