JP2017050853A - イベント基盤センサ及びイベント基盤センサのピクセル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のイベント基盤センサは、複数のピクセルを含むピクセルアレイと、複数のピクセルのうちの一部を選択する選択モジュールと、選択されたピクセルの一部の出力信号に基づいて、選択されたピクセルのうちのイベントを検出した活性ピクセルを示すイベント信号を生成するイベントモジュールと、イベント信号に基づいて、活性ピクセルを示す情報を出力する出力モジュールと、を備える。
【選択図】図1
Description
前記イベント信号は、前記活性ピクセルのアドレスを含み得る。
前記複数のピクセルのそれぞれは、前記選択モジュールの選択信号に反応して光の強度の変化量を示す出力信号を出力し得る。
イベント基盤センサは、前記イベント信号に基づいて、前記活性ピクセルをリセットするリセットモジュールを更に含むことができる。
前記リセットモジュールは、前記イベント信号に反応して前記活性ピクセルにリセット信号を印加し得る。
前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、前記選択モジュールは、予め設定された周期に応じて前記2次元行列の構造に含まれる複数の行を順次選択し得る。
前記イベントモジュールは、前記イベント信号を生成するために前記出力信号のうちの1つの出力信号と基準信号とを比較する比較器と、前記出力信号の大きさを測定するアナログ・デジタルコンバータと、を含み得る。
前記イベントモジュールは、前記イベント信号を生成するために複数の基準信号と前記出力信号のうちの1つの出力信号とを比較する低解像度アナログ・デジタルコンバータと、前記出力信号の大きさを測定する高解像度アナログ・デジタルコンバータと、を含み得る。
前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、前記イベントモジュールは、前記2次元行列の構造に含まれる複数の列に対応する複数のサブイベントモジュールを含み得る。
前記出力モジュールは、複数のサブ出力モジュールを含み、前記複数のサブ出力モジュールのそれぞれは、前記複数のサブイベントモジュールに対応するそれぞれのサブイベントモジュールに接続され得る。
前記イベントモジュールは、前記活性ピクセルが光の強度が増加する第1類型のイベントを検出した場合、第1イベント信号を生成し、前記活性ピクセルが光の強度が減少する第2類型のイベントを検出した場合、第2イベント信号を生成し得る。
前記複数のピクセルのそれぞれは、光の強度を検出して前記検出された光の強度を示す第1電圧を生成する検出回路と、前記第1電圧に基づいて、前記光の強度の変化量を示す第2電圧を生成する時変回路と、前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して前記第2電圧の大きさと同一の大きさの第3電圧を出力するバッファ回路と、を含み得る。
前記検出回路は、前記複数のピクセルのうちの1つに対応して入射される光の強度を検出するフォトダイオードと、前記第1電圧の大きさが前記検出された光の強度に線形に比例するように前記フォトダイオードの出力を増幅する増幅器と、を含み得る。
前記時変回路は、前記検出回路に直列に接続されたキャパシタを含み得る。
前記時変回路は、前記第1電圧の変化によって前記キャパシタに充電された電荷量を予め設定された比率で増幅する第2増幅器を更に含み得る。
前記時変回路は、前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号と、前記イベント信号に反応して生成されたリセット信号に基づいて、前記キャパシタに充電された電荷量をリセットするスイッチを更に含み得る。
前記バッファ回路は、前記第2電圧に基づいて前記第3電圧を生成するソースフォロアーと、前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して前記第3電圧を出力するトランジスタと、を含み得る。
前記イベント基盤センサは、電圧降下を補償した基準信号を前記イベントモジュールに提供する基準信号提供モジュールを更に含むことができる。
前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、前記基準信号提供モジュールは、前記2次元行列の構造に含まれる複数の行に対応する複数の複製ピクセルを含み、前記複数の複製ピクセルのそれぞれは、前記複数の複製ピクセルのうちの1つに対応する複製ピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して基準信号を出力し得る。
前記基準信号提供モジュールは、光の強度が増加する第1類型のイベントのための第1基準信号を出力する第1複製ピクセルと、光の強度が減少する第2類型のイベントのための第2基準信号を出力する第2複製ピクセルと、を含み得る。
前記時変回路は、前記検出回路に直列に接続されたキャパシタを含み得る。
前記時変回路は、前記第1信号の変化によって前記キャパシタに充電された電荷量を予め設定された比率で増幅する第2増幅器を更に含み得る。
前記リセット回路は、前記選択信号及び前記リセット信号の論理積を演算する論理積素子を含み、前記時変回路は、バイアス電圧及び前記論理積素子の出力に基づいて、前記キャパシタに充電された電荷量をリセットするスイッチを含み得る。
前記バッファ回路は、前記第2信号に基づいて前記第3信号を生成するソースフォロアーと、前記選択信号に反応して前記第3信号を出力するトランジスタと、を含み得る。
前記イベント決定回路は、前記出力信号が第1基準信号よりも大きいか否かを判断し、前記出力信号が前記第1基準信号よりも大きいと判断された場合、光の強度が増加する第1類型のイベントを示す第1イベント信号を生成する第1比較器と、前記出力信号が第2基準信号よりも小さいか否かを判断し、前記出力信号が前記第2基準信号よりも小さいと判断された場合、光の強度が減少する第2類型のイベントを示す第2イベント信号を生成する第2比較器と、を含み得る。
また、イベント決定回路にアナログ・デジタルコンバータを付加して工程過程で発生する各ピクセルの変化を容易に把握することができ、ピクセル毎の較正も可能である。
110、210、500、810 ピクセルアレイ
120 選択モジュール
130、230、600、700、830、930 イベントモジュール
140 出力モジュール
150、250、850、950 リセットモジュール
213、300、400、1010、1011、1013 ピクセル
220、820、920 ロードライバ
225、825、925 制御ロジック回路
231、831 イベント決定回路
240、840、940 データ出力ロジック回路
310、410、510、1110 検出回路
313、411、511、1113 フォトダイオード
316、515、1116 増幅器
330、430、530、1130 時変回路
350、450、550、1150 バッファ回路
370、470、570、1170 リセット回路
413、513 トランジスタMLOG
415 第1増幅器
431 第1キャパシタC1
433 第2増幅器
435 第2キャパシタC2
437 リセット動作時スイッチ
451、551 ソースフォロアーMOUT
453、553 トランジスタMSEL
531 第1キャパシタC
533 スイッチ
610 第1比較器
630 アナログ・デジタルコンバータ(ADC)
650 第2比較器
710、750 低解像度アナログ・デジタルコンバータ
730 高解像度アナログ・デジタルコンバータ
773 VREF_ONの電圧範囲
776 VREF_OFFの電圧範囲
811 最初の列
841 第1サブ出力モジュール
851 論理和素子
960 基準信号提供モジュール
963、966、1030、1100 複製ピクセル
Claims (30)
- 複数のピクセルを含むピクセルアレイと、
前記複数のピクセルのうちの一部を選択する選択モジュールと、
前記選択されたピクセルの一部の出力信号に基づいて、前記選択されたピクセルのうちのイベントを検出した活性ピクセルを示すイベント信号を生成するイベントモジュールと、
前記イベント信号に基づいて、前記活性ピクセルを示す情報を出力する出力モジュールと、を備えることを特徴とするイベント基盤センサ。 - 前記イベントは、光の強度が変化するイベントを含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。
- 前記イベント信号は、前記活性ピクセルのアドレスを含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。
- 前記複数のピクセルのそれぞれは、前記選択モジュールの選択信号に反応して光の強度の変化量を示す出力信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。
- 前記イベント信号に基づいて、前記活性ピクセルをリセットするリセットモジュールを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。
- 前記リセットモジュールは、前記イベント信号に反応して前記活性ピクセルにリセット信号を印加することを特徴とする請求項5に記載のイベント基盤センサ。
- 前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、
前記選択モジュールは、予め設定された周期に応じて前記2次元行列の構造に含まれる複数の行を順次選択することを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記イベントモジュールは
前記イベント信号を生成するために前記出力信号のうちの1つの出力信号と基準信号とを比較する比較器と、
前記出力信号の大きさを測定するアナログ・デジタルコンバータと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記イベントモジュールは、
前記イベント信号を生成するために複数の基準信号と前記出力信号のうちの1つの出力信号とを比較する低解像度アナログ・デジタルコンバータと、
前記出力信号の大きさを測定する高解像度アナログ・デジタルコンバータと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、
前記イベントモジュールは、前記2次元行列の構造に含まれる複数の列に対応する複数のサブイベントモジュールを含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記出力モジュールは、複数のサブ出力モジュールを含み、
前記複数のサブ出力モジュールのそれぞれは、前記複数のサブイベントモジュールに対応するそれぞれのサブイベントモジュールに接続されることを特徴とする請求項10に記載のイベント基盤センサ。 - 前記イベントモジュールは、
前記活性ピクセルが光の強度が増加する第1類型のイベントを検出した場合、第1イベント信号を生成し、
前記活性ピクセルが光の強度が減少する第2類型のイベントを検出した場合、第2イベント信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記複数のピクセルのそれぞれは、
光の強度を検出して前記検出された光の強度を示す第1電圧を生成する検出回路と、
前記第1電圧に基づいて、前記光の強度の変化量を示す第2電圧を生成する時変回路と、
前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して前記第2電圧の大きさと同一の大きさの第3電圧を出力するバッファ回路と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。 - 前記検出回路は、
前記複数のピクセルのうちの1つに対応して入射される光の強度を検出するフォトダイオードと、
前記第1電圧の大きさが前記検出された光の強度に線形に比例するように前記フォトダイオードの出力を増幅する増幅器と、を含むことを特徴とする請求項13に記載のイベント基盤センサ。 - 前記時変回路は、前記検出回路に直列に接続されたキャパシタを含むことを特徴とする請求項13に記載のイベント基盤センサ。
- 前記時変回路は、前記第1電圧の変化によって前記キャパシタに充電された電荷量を予め設定された比率で増幅する第2増幅器を更に含むことを特徴とする請求項15に記載のイベント基盤センサ。
- 前記時変回路は、前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号と前記イベント信号に反応して生成されたリセット信号とに基づいて、前記キャパシタに充電された電荷量をリセットするスイッチを更に含むことを特徴とする請求項15に記載のイベント基盤センサ。
- 前記バッファ回路は、
前記第2電圧に基づいて前記第3電圧を生成するソースフォロアーと、
前記複数のピクセルのうちの1つに対応するピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して前記第3電圧を出力するトランジスタと、を含むことを特徴とする請求項13に記載のイベント基盤センサ。 - 電圧降下を補償した基準信号を前記イベントモジュールに提供する基準信号提供モジュールを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のイベント基盤センサ。
- 前記ピクセルアレイは、2次元行列の構造を有し、
前記基準信号提供モジュールは、前記2次元行列の構造に含まれる複数の行に対応する複数の複製ピクセルを含み、
前記複数の複製ピクセルのそれぞれは、前記複数の複製ピクセルのうちの1つに対応する複製ピクセルを選択する前記選択モジュールの選択信号に反応して基準信号を出力することを特徴とする請求項19に記載のイベント基盤センサ。 - 前記基準信号提供モジュールは、
光の強度が増加する第1類型のイベントのための第1基準信号を出力する第1複製ピクセルと、
光の強度が減少する第2類型のイベントのための第2基準信号を出力する第2複製ピクセルと、
を含むことを特徴とする請求項19に記載のイベント基盤センサ。 - 光の強度を検出して前記検出された光の強度を示す第1信号を生成する検出回路と、
前記第1信号に基づいて、前記光の強度の変化量を示す第2信号を生成する時変回路と、
選択信号に反応して前記第2信号の強度と同一の強度の第3信号を出力するバッファ回路と、
前記選択信号及びリセット信号の組合せに反応して前記時変回路をリセットするリセット回路と、を備えることを特徴とするイベント基盤センサのピクセル。 - 前記検出回路は、
前記ピクセルに入射される光の強度を検出するフォトダイオードと、
前記第1信号の強度が前記検出された光の強度に線形に比例するように前記フォトダイオードの出力を増幅する第1増幅器と、を含むことを特徴とする請求項22に記載のイベント基盤センサのピクセル。 - 前記時変回路は、前記検出回路に直列に接続されたキャパシタを含むことを特徴とする請求項22に記載のイベント基盤センサのピクセル。
- 前記時変回路は、前記第1信号の変化によって前記キャパシタに充電された電荷量を予め設定された比率で増幅する第2増幅器を更に含むことを特徴とする請求項24に記載のイベント基盤センサのピクセル。
- 前記リセット回路は、前記選択信号及び前記リセット信号の論理積を演算する論理積素子を含み、
前記時変回路は、バイアス電圧及び前記論理積素子の出力に基づいて、前記キャパシタに充電された電荷量をリセットするスイッチを含むことを特徴とする請求項24に記載のイベント基盤センサのピクセル。 - 前記バッファ回路は、
前記第2信号に基づいて前記第3信号を生成するソースフォロアーと、
前記選択信号に反応して前記第3信号を出力するトランジスタと、を含むことを特徴とする請求項22に記載のイベント基盤センサのピクセル。 - ピクセルを含むピクセルアレイと、
前記ピクセルの行のピクセルを選択するロードライバと、
前記選択されたピクセルのうちの1つに対応する入射光の強度の変化量を示す出力信号を生成する前記選択されたピクセルのそれぞれの出力信号に基づいて、前記選択されたピクセルのうちのイベントを検出した活性ピクセルを示すイベント信号を生成するイベント決定回路と、
前記イベント信号に基づいて、前記活性ピクセルを示す情報を出力するデータ出力ロジック回路と、を備えることを特徴とするイベント基盤センサ。 - 前記イベント信号に基づいて、前記活性ピクセルにリセット信号を印加する論理和素子を更に含むことを特徴とする請求項28に記載のイベント基盤センサ。
- 前記イベント決定回路は、
前記出力信号が第1基準信号よりも大きいか否かを判断し、前記出力信号が前記第1基準信号よりも大きいと判断された場合、光の強度が増加する第1類型のイベントを示す第1イベント信号を生成する第1比較器と、
前記出力信号が第2基準信号よりも小さいか否かを判断し、前記出力信号が前記第2基準信号よりも小さいと判断された場合、光の強度が減少する第2類型のイベントを示す第2イベント信号を生成する第2比較器と、を含むことを特徴とする請求項28に記載のイベント基盤センサ。
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