JP7280874B2 - 固体撮像素子、撮像装置、および、固体撮像素子の制御方法 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(テスト時にテスト回路にリクエストを出力させる例)
2.第2の実施の形態(テスト時に特定のアドレスのリクエストをテスト回路に出力させる例)
3.移動体への応用例
[撮像装置の構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における撮像装置100の一構成例を示すブロック図である。この撮像装置100は、画像データを撮像するための装置であり、光学部110、固体撮像素子200およびDSP(Digital Signal Processing)回路120を備える。さらに撮像装置100は、表示部130、操作部140、バス150、フレームメモリ160、記憶部170および電源部180を備える。撮像装置100としては、産業用ロボットに搭載されるカメラや、車載カメラなどが想定される。
図2は、本技術の第1の実施の形態における固体撮像素子200の積層構造の一例を示す図である。この固体撮像素子200は、受光チップ201と、その受光チップ201に積層された回路チップ202とを備える。
図4は、本技術の第1の実施の形態における画素310の一構成例を示す回路図である。この画素310は、対数応答部320、バッファ330、微分回路340、コンパレータ350およびAERロジック回路360を備える。
図6は、本技術の第1の実施の形態におけるAERロジック回路360の一構成例を示すブロック図である。このAERロジック回路360は、nMOSトランジスタ361乃至363、365乃至368、370および371と、pMOSトランジスタ364および369と、容量372とを備える。
図9は、本技術の第1の実施の形態における列テスト回路410の一構成例を示す回路図である。この列テスト回路410には、行ごとにnMOSトランジスタ411および412が配置される。
図10は、本技術の第1の実施の形態における行AER回路260の一構成例を示すブロック図である。この行AER回路260は、行ごとに、行AERブロック270を備える。行AERブロック270は、対応する行と行アービタ600とステートマシン215との間でハンドシェイクを行うものである。
図11は、本技術の第1の実施の形態における行AERブロック270の一構成例を示す回路図である。この行AERブロック270は、pMOSトランジスタ271と、nMOSトランジスタ272および273と、NOR(否定論理和)ゲート276と、インバータ274および275とを備える。
図12は、本技術の第1の実施の形態における列AER回路220の一構成例を示すブロック図である。この列AER回路220は、列ごとに列AERブロック221を備える。列AERブロック221は、対応する列と、ステートマシン215と、列アービタ213との間でハンドシェイクを行うものである。
図13は、本技術の第1の実施の形態における列AERブロック221の一構成例を示すブロック図である。この列AERブロック221は、H側列AERブロック222、L側列AERブロック223およびOR(論理和)ゲート224を備える。
図14は、本技術の第1の実施の形態における行アービタ600の一構成例を示すブロック図である。この行アービタ600は、アービタブロック610、650乃至654とインバータ601および602とを備える。なお、同図は、垂直のイベントドリブンの画素数を7画素とした場合の図である。例えば、垂直のイベントドリブンの画素数が1000画素であれば、2^10段(=1024画素分)までカバーする10段のアービタが設けられる。
図16は、本技術の第1の実施の形態における固体撮像素子200の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、モード信号MODEによりテストが指示されたときに開始される。
上述の第1の実施の形態では、テスト制御回路430は、テスト時にnMOSトランジスタ411および421をオン状態に移行させることによりローレベルのリクエストを出力させていた。しかし、この構成では、リクエストを伝送する信号線と接地端子とがテスト時に短絡されるため、消費電力が増大するおそれがある。この第1の実施の形態の第1の変形例は、nMOSトランジスタ411等の代わりにANDゲートを配置して消費電力の増大を抑制した点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態では、フォトダイオード322以外の素子を回路チップ202に配置していたが、画素数の増大に伴って、回路チップ202内の回路の回路規模が増大するおそれがある。この第1の実施の形態の第2の変形例の固体撮像素子200は、nMOSトランジスタ321および323を受光チップ201に設けた点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態では、画素およびアービタのいずれに故障があるかを判断して固体撮像素子200内の故障個所を特定していた。しかし、第1の実施の形態では、固体撮像素子200は、アービタ内の複数のアービタブロックのいずれに故障があるかについて故障個所をさらに特定することができなかった。この第2の実施の形態の固体撮像素子200は、特定の行または列にリクエストを出力させて故障個所をさらに特定する点において第1の実施の形態と異なる。
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
(1)所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成する複数の画素と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト回路と、
前記出力リクエストを調停するアービタと、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信回路と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定部と
を具備する固体撮像素子。
(2)前記テスト回路は、前記テストが指示された場合には前記アービタに接続された信号線に所定電位を供給するトランジスタを備え、
前記リクエストは、前記信号線を介して出力される
前記(1)記載の固体撮像素子。
(3)前記テスト回路は、前記リクエストと前記テストを指示する制御信号との論理積を前記出力リクエストとして出力する論理積ゲートを備える
前記(1)記載の固体撮像素子。
(4)前記複数の画素のそれぞれには、互いに異なるアドレスが割り当てられ、
前記テスト回路は、前記アドレスのうち一部に対応する前記新たなリクエストを前記出力リクエストとして出力させる
前記(1)から(3)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(5)前記複数の画素が配列された画素アレイ部は、所定数の領域に分割され、
前記アービタは、前記領域ごとにアービタブロックを含み、
前記故障判定部は、前記検出信号に基づいて前記アービタブロックのうち故障したアービタブロックを特定する
前記(4)記載の固体撮像素子。
(6)前記画素の一部は、受光チップに配置され、
前記画素の残りは、回路チップに配置され、
前記受光チップは、前記回路チップに積層される
前記(1)から(5)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(7)所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成する複数の画素と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト回路と、
前記出力リクエストを調停するアービタと、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信回路と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定部と、
前記検出信号に対して所定の処理を実行する信号処理部と
を具備する撮像装置。
(8)複数の画素が所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成するリクエスト生成手順と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト手順と、
前記出力リクエストを調停する調停手順と、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信手順と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定手順と
を具備する固体撮像素子の制御方法。
110 光学部
120 DSP回路
130 表示部
140 操作部
150 バス
160 フレームメモリ
170 記憶部
180 電源部
200 固体撮像素子
201 受光チップ
202 回路チップ
213 列アービタ
214 列アドレスエンコーダ
215 ステートマシン
216 行アドレスエンコーダ
220 列AER回路
221 列AERブロック
222 H側列AERブロック
223 L側列AERブロック
224、415、417、426 OR(論理和)ゲート
260 行AER回路
270 行AERブロック
271、324、331、332、342、344、351、353、364、369、422-1、422-2、422-3 pMOSトランジスタ
272、273、321、323、345、352、354、361~363、365~368、370、371、411、412、421、422-4、422-5、422-6 nMOSトランジスタ
274、275、601、602 インバータ
276 NOR(否定論理和)ゲート
300 画素アレイ部
310 画素
320 対数応答部
322 フォトダイオード
330 バッファ
340 微分回路
341、343、372 容量
350 コンパレータ
360 AERロジック回路
410 列テスト回路
413、414、422 AND(論理積)ゲート
416、418 列側デコーダ
420 行テスト回路 427 行側デコーダ
430 テスト制御回路
431、433 制御信号供給部
432、434 故障判定部
600 行アービタ
610、650~654 アービタブロック
12031 撮像部
Claims (8)
- 所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成する複数の画素と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト回路と、
前記出力リクエストを調停するアービタと、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信回路と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定部と
を具備する固体撮像素子。 - 前記テスト回路は、前記テストが指示された場合には前記アービタに接続された信号線に所定電位を供給するトランジスタを備え、
前記リクエストは、前記信号線を介して出力される
請求項1記載の固体撮像素子。 - 前記テスト回路は、前記リクエストと前記テストを指示する制御信号との論理積を前記出力リクエストとして出力する論理積ゲートを備える
請求項1記載の固体撮像素子。 - 前記複数の画素のそれぞれには、互いに異なるアドレスが割り当てられ、
前記テスト回路は、前記アドレスのうち一部に対応する前記新たなリクエストを前記出力リクエストとして出力させる
請求項1記載の固体撮像素子。 - 前記複数の画素が配列された画素アレイ部は、所定数の領域に分割され、
前記アービタは、前記領域ごとにアービタブロックを含み、
前記故障判定部は、前記検出信号に基づいて前記アービタブロックのうち故障したアービタブロックを特定する
請求項4記載の固体撮像素子。 - 前記画素の一部は、受光チップに配置され、
前記画素の残りは、回路チップに配置され、
前記受光チップは、前記回路チップに積層される
請求項1記載の固体撮像素子。 - 所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成する複数の画素と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト回路と、
前記出力リクエストを調停するアービタと、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信回路と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定部と、
前記検出信号に対して所定の処理を実行する信号処理部と
を具備する撮像装置。 - 複数の画素が所定のイベントを検出した場合には所定の検出信号の送信を要求するリクエストを生成するリクエスト生成手順と、
テストが指示されていない場合には前記複数の画素のそれぞれの前記リクエストを出力リクエストとして出力し、前記テストが指示された場合には新たな複数のリクエストを生成して各々を前記出力リクエストとして出力するテスト手順と、
アービタが、前記出力リクエストを調停する調停手順と、
前記アービタの調停結果に基づいて前記検出信号を送信する通信手順と、
前記テストが指示された場合には前記検出信号に基づいて前記アービタが故障しているか否かを判定する故障判定手順と
を具備する固体撮像素子の制御方法。
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