TW202119805A - 固態攝像元件、攝像裝置及固態攝像元件之控制方法 - Google Patents

固態攝像元件、攝像裝置及固態攝像元件之控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明於檢測有無位址事件之固態攝像元件中，容易進行像素之細微化。 固態攝像元件具備複數個檢測像素與檢測電路。於具備複數個檢測像素與檢測電路之固態攝像元件中，複數個檢測像素各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號。再者，於具備複數個檢測像素與檢測電路之固態攝像元件中，檢測電路檢測複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。

Description

固態攝像元件、攝像裝置及固態攝像元件之控制方法
本技術係關於一種固態攝像元件、攝像裝置及固態攝像元件之控制方法。詳細而言，係關於一種將亮度之變化量與閾值比較之固態攝像元件、攝像裝置及固態攝像元件之控制方法。
先前，於攝像裝置等中，使用與垂直同步信號等之同步信號同步而拍攝圖像資料(訊框)之同步型固態攝像元件。於該一般之同步型固態攝像元件中，因僅可於同步信號之各週期(例如，1/60秒)取得圖像資料，故於交通或機器人等相關之領域，難以與要求更高速處理之情形因應。因此，提案有對各像素位址，以該像素之亮度之變化量超過閾值之主旨作為位址事件加以檢測之非同步型固態攝像元件(例如，參照專利文獻1)。如此，對每個像素檢測位址事件之固態攝像元件被稱為DVS(Dynamic Vision Sensor：動態視覺感測器)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利5244587號
[發明所欲解決之問題]
於上述非同步型固態攝像元件中，藉由檢測位址事件之有無，而謀求圖像辨識等處理之高速化。然而，於檢測位址事件之有無時，必須於每個像素配置對數應答部、緩衝器、微分器或比較器等多個電路，與同步型固態攝像元件比較，每個像素之電路規模增大。因此，存在像素之細微化困難之問題。
本技術係鑑於此種狀況而創造者，其目的在於於檢測位址事件之有無之固態攝像元件中，容易進行像素之細微化。 [解決問題之技術手段]
本技術係為消除上述問題點而完成者，其第1態樣為一種固態攝像元件及其控制方法，該固態攝像元件具備：複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號；及檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。藉此，獲得削減固態攝像元件之電路規模之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述檢測電路具備：選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述電壓信號之任一者；微分器，其求得上述所選擇之電壓信號之變化量而輸出；及比較部，其比較上述輸出之變化量與上述閾值。藉此，獲得削減微分器以後之電路規模之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述微分器保持上述所選擇之變化量且輸出至上述比較部。藉此，獲得檢測所選擇之檢測像素之位址事件之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述微分器保持上述複數個檢測像素之各者之上述變化量，且將與上述所選擇之檢測像素對應之上述變化量輸出至上述比較部。藉此，獲得抑制位址事件之檢測遺漏之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述複數個檢測像素各者具備：對數應答部，其產生上述電壓信號；及微分器，其求得上述產生之電壓信號之變化量且輸出至上述檢測電路。藉此，獲得削減比較部以後之電路規模之作用。
又，於該第1態樣，亦可為上述檢測電路具備：比較部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者，且比較該選擇之變化量與上述閾值。藉此，獲得檢測所選擇之檢測像素之位址事件之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述檢測電路具備：選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者；及比較部，其比較上述所選擇之變化量與上述閾值。藉此，獲得檢測所選擇之檢測像素之位址事件之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值，上述檢測電路具備：上限側比較器，其比較上述上限閾值與上述變化量；及下限側比較器，其比較上述下限閾值與上述變化量。藉此，獲得檢測導通事件及斷開事件之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值，上述檢測電路具備：選擇開關，其選擇上述上限閾值及下限閾值之一者；及比較器，其比較上述所選擇之閾值與上述變化量。藉此，獲得削減比較部之電路規模之作用。
又，如該第1態樣，亦可進而具備：複數個階度像素，其等各自產生與曝光量相應之像素信號。藉此，獲得取得更多資訊量之圖像之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值，上述檢測電路具備：上限側選擇器，其選擇2個檢測像素之一者之上述變化量；下限側選擇器，其選擇上述2個檢測像素之另一者之上述變化量；上限側比較器，其比較上述所選擇之一者之變化量與上限閾值；及下限側比較器，其比較上述所選擇之另一者之變化量與上限閾值。藉此，獲得同時檢測導通事件與斷開事件之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述檢測電路具備：複數個比較器，其等將彼此不同之檢測像素之上述變化量與閾值進行比較；選擇部，其選擇上述比較器之任一者之比較結果；及緩衝器，其輸出上述所選擇之比較結果。藉此，獲得複數個檢測像素共用緩衝器之作用。
又，如該第1態樣，亦可為上述複數個檢測像素與上述檢測電路之一部分配置於特定之受光晶片，且上述複數個檢測像素與上述檢測電路之其餘部分配置於特定之檢測晶片。藉此，獲得削減檢測晶片之電路規模之作用。
又，本技術之第2態樣為一種攝像裝置，其具備：複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號；檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值；及信號處理部，其處理表示上述檢測電路之檢測結果之檢測信號。藉此，獲得削減攝像裝置之電路規模之作用。
以下，對用以實施本技術之形態(以下，稱為實施形態)進行說明。說明根據以下順序進行。 1.第1實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路之例) 2.第2實施形態(複數個檢測像素共用包含微分器之檢測電路之例) 3.第3實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路，且微分器保持複數個變化量之例) 4.第4實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路，且切換閾值之例) 5.第5實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路，且比較器進行切換之例) 6.第6實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路，且配置階度像素之例) 7.第7實施形態(複數個檢測像素共用檢測電路，且於檢測電路內設置2段元件之例) 8.對移動體之應用例
＜1.第1實施形態＞ [攝像裝置之構成例] 圖1係顯示本技術之第1實施形態之攝像裝置100之一構成例之方塊圖。該攝像裝置100具備光學部110、固態攝像元件200、記錄部120及控制部130。作為攝像裝置100，設想搭載於產業用機器人之相機、或車載相機等。
光學部110係將入射光聚光並引導至固態攝像元件200者。固態攝像元件200係將入射光光電轉換並拍攝圖像資料者。該固態攝像元件200對拍攝之圖像資料執行圖像辨識處理等特定信號處理，且將該處理後之資料經由信號線209輸出至記錄部120。
記錄部120係記錄來自固態攝像元件200之資料者。控制部130係控制固態攝像元件200並拍攝圖像資料者。
[固態攝像元件之構成例] 圖2係顯示本技術之第1實施形態之固態攝像元件200之積層構造之一例之圖。該固態攝像元件200具備檢測晶片202、及積層於該檢測晶片202之受光晶片201。該等晶片經由通道等連接部電性連接。另，除通道外，亦可藉由Cu-Cu接合或凸塊而連接。
圖3係本技術之第1實施形態之受光晶片201之俯視圖之一例。於受光晶片201設置受光部220、與通道配置部211、212及213。
於通道配置部211、212及213，配置與檢測晶片202連接之通道。又，於受光部220，複數個共用區塊221排列為二維格柵狀。
於共用區塊221之各者，排列複數個對數應答部310。例如，於各共用區塊221，4個對數應答部310以2列×2行排列。該等4個對數應答部310共用檢測晶片202上之電路。對共用之電路之細節予以後述。另，共用區塊221內之對數應答部310之個數未限定於4個。
對數應答部310係產生與光電流之對數值相應之電壓信號者。於對數應答部310之各者，分配有包含列位址及行位址之像素位址。
圖4係本技術之第1實施形態之檢測晶片202之俯視圖之一例。於該檢測晶片202，設置通道配置部231、232及233、信號處理電路240、列驅動電路251、行驅動電路252、及位址事件檢測部260。於通道配置部231、232及233，配置與受光晶片201連接之通道。
位址事件檢測部260係對各對數應答部310檢測位址事件之有無，且產生顯示檢測結果之檢測信號者。
列驅動電路251係選擇列位址，並將與該列位址對應之檢測信號輸出至位址事件檢測部260者。
行驅動電路252係選擇行位址，並將與該行位址對應之檢測信號輸出至位址事件檢測部260者。
信號處理電路240係對來自位址事件檢測部260之檢測信號執行特定信號處理者。該信號處理電路240以檢測信號作為像素信號排列為二維格柵狀，且於每個像素取得具有2位元資訊之圖像資料。且，信號處理電路240對該圖像資料執行圖像辨識處理等之信號處理。
圖5係本技術之第1實施形態之位址事件檢測部260之俯視圖之一例。於該位址事件檢測部260，排列複數個檢測區塊320。檢測區塊320對受光晶片201上之各共用區塊221配置。共用區塊221之個數為N(N為整數)之情形，排列N個檢測區塊320。各個檢測區塊320與對應之共用區塊221連接。
[對數應答部之構成例] 圖6係顯示本技術之第1實施形態之對數應答部310之一構成例之電路圖。該對數應答部310具備光電轉換元件311、nMOS(n-channel Metal Oxide Semiconductor：n通道金屬氧化物半導體)電晶體312及313、及pMOS(p-channel MOS：p通道金屬氧化物半導體)電晶體314。該等中之光電轉換元件311、與nMOS電晶體312及313例如配置於受光晶片201，且pMOS電晶體314配置於檢測晶片202。
nMOS電晶體312之源極連接於光電轉換元件311之陰極，且汲極連接於電源端子。pMOS電晶體314及nMOS電晶體313於電源端子與接地端子之間串聯連接。又，pMOS電晶體314及nMOS電晶體313之連接點連接於nMOS電晶體312之閘極與檢測區塊320之輸入端子。又，於pMOS電晶體314之閘極，施加特定之偏壓電壓Vbias1。
nMOS電晶體312及313之汲極連接於電源側，此種電路稱為源極跟隨器。藉由該等迴路狀連接之2個源極跟隨器，而將來自光電轉換元件311之光電流轉換為與該對數值相應之電壓信號。又，pMOS電晶體314將恆定電流供給至nMOS電晶體313。
又，受光晶片201之地線與檢測晶片202之地線因干涉對策而彼此分離。
[檢測區塊之構成例] 圖7係顯示本技術之第1實施形態之檢測區塊320之一構成例之方塊圖。該檢測區塊320具備複數個緩衝器330、複數個微分器340、選擇部400、比較部500、及傳送電路360。緩衝器330及微分器340對共用區塊221內之各對數應答部310配置。例如，共用區塊221內之對數應答部310為4個時，緩衝器330及微分器340各配置4個。
緩衝器330係將來自對應之對數應答部310之電壓信號輸出至微分器340者。藉由該緩衝器330，可使驅動後段之驅動力提高。又，藉由緩衝器330，可確保伴隨後段之開關動作之雜訊之隔離。
微分器340係將電壓信號之變化量作為微分信號而求得者。該微分器340經由緩衝器330接收來自對應之對數應答部310之電壓信號，且藉由微分而求得電壓信號之變化量。且，微分器340將微分信號供給至選擇部400。將檢測區塊320內之第m(m為1至M之整數)個微分信號Sin設為Sinm。
選擇部400為根據來自列驅動電路251之選擇信號對M個微分信號之任一者進行選擇者。該選擇部400具備選擇器410及420。
對選擇器410輸入M個微分信號Sin。選擇器410根據選擇信號，選擇該等微分信號Sin之任一者，並作為Sout+供給至比較部500。對選擇器420亦輸入M個微分信號Sin。選擇器420根據選擇信號，選擇該等微分信號Sin之任一者，並作為Sout-供給至比較部500。
比較部500係比較由選擇部400選擇之微分信號(即，變化量)、與特定之閾值者。該比較部500將顯示比較結果之信號作為檢測信號供給至傳送電路360。
傳送電路360係根據來自行驅動電路252之行驅動信號，將檢測信號傳送至信號處理電路240者。
[微分器之構成例] 圖8係顯示本技術之第1實施形態之微分器340之一構成例之電路圖。該微分器340具備電容器341及343、反相器342、及開關344。
電容器341之一端連接於緩衝器330之輸出端子，另一端連接於反相器342之輸入端子。電容器343並聯連接於反相器342。開關344係根據列驅動信號對連接電容器343之兩端之路徑進行開閉者。
反相器342係將經由電容器341輸入之電壓信號反轉者。該反相器342將反轉之信號輸出至選擇部400。
於導通開關344時，電壓信號Vinit 輸入至電容器341之緩衝器330側，其相反側為虛擬接地端子。為方便起見，將該虛擬接地端子之電位設為零。此時，若將電容器341之電容設為C1，則累積於電容器341之電位Qinit 由下式表示。另一方面，因電容器343之兩端短路，故其累積電荷為零。
Figure 02_image001
接著，若考慮開關344被斷開，且電容器341之緩衝器330側之電壓變化並成為Vafter 之情形，則累積於電容器341之電荷Qafter 由下式表示。
Figure 02_image003
另一方面，若將輸出電壓設為Vout ，則累積於電容器343之電荷Q2由下式表示。
Figure 02_image005
此時，因電容器341及343之總電荷量未變化，故下式成立。
Figure 02_image007
若將式1至式3代入式4且變形，則獲得下式。
Figure 02_image009
式5表示電壓信號之減算動作，減算結果之增益為C1/C2。通常，因期望使增益最大化，故較佳將C1設計得較大，將C2設計得較小。另一方面，若C2過小，則kTC雜訊增大，有雜訊特性惡化之虞，因而C2之電容削減被限制於可容許雜訊之範圍內。又，因於各像素搭載微分器340，故於電容C1或C2有面積上之制約。考慮該等，例如，C1設定為20至200毫微微法拉(fF)之值，C2設定為1至20毫微微法拉(fF)之值。
[比較部之構成例] 圖9係顯示本技術之第1實施形態之比較部500之一構成例之電路圖。該比較部500具備比較器510及520。
比較器510係將來自選擇器410之微分信號Sout+、與特定之上限閾值Vrefp進行比較者。該比較器510將比較結果作為檢測信號DET+供給至傳送電路360。該檢測信號DET+顯示導通事件之有無。此處，導通事件意指亮度之變化量超過特定之上限閾值之主旨。
比較器520係將來自選擇器420之微分信號Sout-、與較上限閾值Vrefp更低之下限閾值Vrefn進行比較者。該比較器520將比較結果作為檢測信號DET-供給至傳送電路360。該檢測信號DET-顯示斷開事件之有無。此處，斷開事件意指亮度之變化量低於特定之下限閾值之主旨。另，比較部500檢測導通事件及斷開事件之兩者之有無，但亦可僅檢測一者。
另，比較器510為申請專利範圍所記載之上限側比較器之一例，比較器520為申請專利範圍所記載之下限側比較器之一例。
圖10係顯示本技術之第1實施形態之微分器340、選擇器410及比較器510之一構成例之電路圖。
微分器340具備電容器341及343、pMOS電晶體345及346、及nMOS電晶體347。pMOS電晶體345及nMOS電晶體347係以pMOS電晶體345為電源側，於電源端子與接地端子之間串聯連接。於該等pMOS電晶體345及nMOS電晶體347之閘極、與緩衝器330之間，插入電容器341。pMOS電晶體345及nMOS電晶體347之連接點連接於選擇器410。藉由該連接構成，pMOS電晶體345及nMOS電晶體347作為反相器342發揮功能。
又，pMOS電晶體345及nMOS電晶體347之連接點、與電容器341之間，並聯連接電容器343與pMOS電晶體346。該pMOS電晶體346作為開關344發揮功能。
又，於選擇器410配置複數個pMOS電晶體411。pMOS電晶體411對各微分器340配置。
pMOS電晶體411插入至對應之微分器340與比較器510之間。又，選擇信號SEL個別地輸入至pMOS電晶體411之閘極之各者。將第m個pMOS電晶體411之選擇信號SEL設為SELm。藉由該等選擇信號SEL，列驅動電路251可將M個pMOS電晶體411之任一者控制為導通狀態，且將其餘者控制為斷開狀態。且，經由導通狀態之pMOS電晶體411，微分信號Sout+作為所選擇之信號被輸出至比較器510。另，選擇器420之電路構成與選擇器410同樣。
比較器510具備pMOS電晶體511及nMOS電晶體512。pMOS電晶體511及nMOS電晶體512於電源端子與接地端子之間串聯連接。又，微分信號Sout+輸入至pMOS電晶體511之閘極，且上限閾值Vrefp之電壓輸入至nMOS電晶體512之閘極。自pMOS電晶體511及nMOS電晶體512之連接點，輸出檢測信號DET+。另，比較器520之電路構成與比較器510同樣。
另，微分器340、選擇器410及比較器510之各者之電路構成，若為具有參照圖7說明之功能者，則未限定於圖10所例示者。例如，可調換nMOS電晶體與pMOS電晶體。
圖11係顯示本技術之第1實施形態之列驅動電路251之控制之一例之時序圖。於時序T0，列驅動電路251藉由列驅動信號L1，選擇第1列，並驅動該列之微分器340。藉由該列驅動信號L1，而將第1列之微分器340內之電容器343初始化。又，列驅動電路251藉由選擇信號SEL1，而持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之左上者，且驅動選擇部400。藉此，於第1列之奇數行中檢測有無位址事件。
其次，於時序T1，列驅動電路251藉由列驅動信號L1，再度驅動第1列之微分器340。又，列驅動電路251藉由選擇信號SEL2，而持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之右上者。藉此，於第1列之偶數行中檢測有無位址事件。
於時序T2，列驅動電路251藉由列驅動信號L2，驅動第2列之微分器340。藉由該列驅動信號L2，而將第2列之微分器340內之電容器343初始化。又，列驅動電路251藉由選擇信號SEL3，而持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之左下者。藉此，於第2列之奇數行中檢測有無位址事件。
繼而，於時序T3，列驅動電路251藉由列驅動信號L2，再度驅動第2列之微分器340。又，列驅動電路251藉由選擇信號SEL4，而持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之右下者。藉此，於第2列之偶數行中檢測有無位址事件。
以下，列驅動電路251同樣地依序選擇排列有對數應答部310之列，且藉由列驅動信號驅動所選擇之列。又，列驅動電路251於每次選擇列時，藉由選擇信號依序選擇所選擇之列之共用區塊221內之檢測像素300各者。例如，若於共用區塊221內排列2列×2行之檢測像素300，則每次選擇列時，依序選擇該列內之奇數行與偶數行。
另，列驅動電路251亦可依序選擇排列有共用區塊221之列(換言之為對數應答部310之2列)。該情形時，每次選擇列時，依序選擇該列之共用區塊221內之4個檢測像素。
圖12係顯示本技術之第1實施形態之檢測像素300及檢測電路305之一構成例之方塊圖。將共用區塊221內由複數個對數應答部310共用之檢測區塊320中、包含選擇部400、比較部500及傳送電路360之電路設為檢測電路305。又，將包含對數應答部310、緩衝器330及微分器340之電路設為檢測像素300。如該圖所例示，由複數個檢測像素300共用檢測電路305。
共用檢測電路305之複數個檢測像素300各者係產生與光電流之對數值相應之電壓信號。且，檢測像素300各者根據列驅動信號，將表示電壓信號之變化量的微分信號Sin輸出至檢測電路305。於檢測像素300各者中，由對數應答部310產生與對數值相應之電壓信號，由微分器340產生微分信號。
選擇信號SEL1或SEL2等之選擇信號共通地輸入至檢測電路305內之選擇器410及420。檢測電路305選擇複數個檢測像素300中選擇信號所顯示之檢測像素之微分信號(即，變化量)，且檢測該變化量是否超過特定之閾值。且，檢測電路305根據行驅動信號將檢測信號傳送至信號處理電路240。於檢測電路305中，微分信號藉由選擇部400選擇，與閾值之比較藉由比較部500進行。又，檢測信號藉由傳送電路360傳送。
此處，於一般之DVS中，比較部500及傳送電路360與對數應答部310、緩衝器330及微分器340一同配置於各檢測像素。對此，複數個檢測像素300共用包含比較部500及傳送電路360之檢測電路305之上述構成中，與不共用之情形比較，可削減固態攝像元件200之電路規模。藉此，容易進行像素之細微化。
尤其，於採用積層構造時，於不共用檢測電路305之一般構成中，檢測晶片202與受光晶片201相比，電路規模更大。因此，藉由檢測晶片202側之電路，限制像素之密度，而難以進行像素之細微化。但，藉由複數個檢測像素300共用檢測電路305，而可削減檢測晶片202之電路規模，並容易使像素細微化。
另，雖對各檢測像素300配置緩衝器330，但未限定於該構成，亦可設為不設置緩衝器330之構成。
又，雖將對數應答部310之光電轉換元件311與nMOS電晶體312及313配置於受光晶片201，且將pMOS電晶體314以後者配置於檢測晶片202，但未限定於該構成。例如，亦可僅將光電轉換元件311配置於受光晶片201，且將其以外者配置於檢測晶片202。又，亦可僅將對數應答部310配置於受光晶片201，且將緩衝器330以後者配置於檢測晶片202。又，亦可將對數應答部310及緩衝器330配置於受光晶片201，且將微分器340以後者配置於檢測晶片202。又，亦可將對數應答部310、緩衝器330及微分器340配置於受光晶片201，且將檢測電路305以後者配置於檢測晶片202。又，亦可將直至選擇部400者配置於受光晶片201，且將比較部500以後者配置於檢測晶片202。
[固態攝像元件之動作例] 圖13係顯示本技術之第1實施形態之固態攝像元件200之動作之一例之流程圖。該動作於例如執行用以檢測位址事件之有無之特定應用時開始。
列驅動電路251選擇任意列(步驟S901)。且，列驅動電路251於所選擇之列，選擇各個共用區塊221內之檢測像素300之任一者並驅動(步驟S902)。檢測電路305於所選擇之檢測像素300中，檢測位址事件之有無(步驟S903)。於步驟S903後，固態攝像元件200重複執行步驟S901以後之步驟。
如此，於本技術之第1實施形態中，因複數個檢測像素300共用檢測位址事件之有無之檢測電路305，故可較不共用檢測電路305之情形削減電路規模。藉此，容易進行檢測像素300之細微化。
[變化例] 於上述第1實施形態中，固態攝像元件200逐個選擇檢測像素，且對該檢測像素同時檢測導通事件及斷開事件。但，固態攝像元件200亦可選擇2個檢測像素，且對其等之一者檢測導通事件且對另一者檢測斷開事件。該第1實施形態之變化例之固態攝像元件200與第1實施形態之不同點在於，對2個檢測像素之一者檢測導通事件且對另一者檢測斷開事件。
圖14係顯示本技術之第1實施形態之變化例之檢測像素300及檢測電路305之一構成例之方塊圖。該第1實施形態之變化例之檢測電路305與第1實施形態之不同點在於，選擇信號SEL1p或SEL2p等選擇信號輸入至選擇器410，且選擇信號SEL1n或SEL2n等選擇信號輸入至選擇器420。於第1實施形態之變化例中，選擇2個檢測像素300，且選擇器410根據選擇信號SEL1p或SEL2p等選擇其中一者之微分信號。同時，選擇器420根據選擇信號SEL1n或SEL2n等選擇另一者之微分信號。
圖15係顯示本技術之第1實施形態之變化例之列驅動電路251之控制之一例之時序圖。於時序T0至T2，輸出微分信號Sin1之檢測像素300、與輸出微分信號Sin2之檢測像素300之2者為被選擇者。於時序T0至T1，列驅動電路251將選擇信號SEL1p及SEL2n設為高位準，且將選擇信號SEL2p及SEL1n設為低位準。藉此，對與微分信號Sin1對應之像素，檢測導通事件，且對與微分信號Sin2對應之像素，檢測斷開事件。
且，於時序T1至T2，列驅動電路251將選擇信號SEL1p及SEL2n設為低位準，且將選擇信號SEL2p及SEL1n設為高位準。藉此，對與微分信號Sin2對應之像素，檢測導通事件，且對與微分信號Sin1對應之像素，檢測斷開事件。
如此，根據本技術之第1實施形態之變化例，因對2個檢測像素之一者檢測導通事件且對另一者檢測斷開事件，故可於同時刻，空間性平行而檢測導通事件及斷開事件。
＜2.第2實施形態＞ 於上述第1實施形態中，複數個檢測像素300共用比較部500及傳送電路360，但隨著像素數變多，電路規模增大。該第2實施形態之固態攝像元件200與第1實施形態之不同點在於，藉由複數個檢測像素300除比較部500及傳送電路360外，亦共用微分器340，而削減電路規模。
圖16係顯示本技術之第2實施形態之檢測像素300及檢測電路305之一構成例之方塊圖。該第2實施形態之檢測電路305與第1實施形態之不同點在於，進而具備微分器340。另一方面，於第2實施形態之檢測像素300之各者，未設置微分器340。
又，第2實施形態之選擇部400具備複數個開關431。開關431對各檢測像素300配置。開關431為根據選擇信號SEL開閉對應之檢測像素300、與微分器340之間之路徑者。藉由該等開關431，而選擇複數個檢測像素300之各者之電壓信號之任一者。後段之微分器340求得所選擇之電壓信號之變化量並輸出至比較部500。
如該圖所例示，複數個檢測像素300除比較部500及傳送電路360外亦共用微分器340，因而與不共用微分器340之情形比較，可削減檢測電路305之電路規模。
如此，於本技術之第2實施形態中，因複數個檢測像素300進而共用微分器340，故與不共用微分器340之第1實施形態比較，可削減檢測電路305之電路規模。
＜3.第3實施形態＞ 於上述第2實施形態中，微分器340僅保持所選擇之檢測像素300之變化量，但於該構成中，於未被選擇之檢測像素300產生位址事件時，有無法檢測該位址事件之虞。該第3實施形態之固態攝像元件200與第2實施形態之不同點在於，亦保持未被選擇之檢測像素300之變化量，且抑制位址事件之檢測遺漏。
圖17係顯示本技術之第3實施形態之微分器340之一構成例之電路圖。於該第3實施形態之微分器340中，於前段側，取代電容器341而設置電容器351及352等複數個電容器。該等電容器對各檢測像素300配置。又，於後段側，取代電容器343而設置開關353及354等複數個開關、與電容器355及356等複數個電容器。該等電容器及開關對各檢測像素300配置。該圖中，與第3個以後之檢測像素300對應之電容器及開關被省略。
前段側之電容器351及352之各者之一端連接於對應之開關431，另一端共通地連接於反相器342之輸入端子。開關353及電容器355於反相器342之輸入端子與輸出端子之間串聯連接。開關354及電容器356亦於反相器342之輸入端子與輸出端子之間串聯連接。開關344之連接構成與第1實施形態同樣。
列驅動電路251藉由選擇信號SEL1開閉開關353，且藉由選擇信號SEL2開閉開關354。關於第3個以後之開關，亦同樣藉由選擇信號SEL3以後者而開閉。
另，於對數應答部310、與前段側之電容器(電容器351等)之間，配置有用以選擇之開關431，亦可於該等電容器與對數應答部310之間配置開關431。
圖18係顯示本技術之第3實施形態之固態攝像元件200之動作之一例之時序圖。
列驅動電路251自時序T0持續特定之脈衝期間供給列驅動信號L1。藉此，將第1列之電容器355初始化。又，列驅動電路251藉由選擇信號SEL1，而持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之左上者(奇數行)。於該第1列之奇數行之選擇期間中，該奇數行之光電轉換元件311之光電流PX1無變化。因此，第1列之微分器340之微分信號保持中間電位不變，未被檢測位址事件。
接著，列驅動電路251自時序T1持續脈衝期間再度供給列驅動信號L1。又，列驅動電路251藉由選擇信號L2，持續一定期間選擇共用區塊221內之2列×2行中之右上者(偶數行)。
於第1列之偶數行之選擇期間內之時序T2，未被選擇之奇數行之光電流PX1有變化，為位準降低者。另一方面，於該選擇期間內之時序T3，所選擇之偶數行之光電流PX2亦有變化，為位準上升者。微分器340藉由電容器352及356保持所選擇之光電流PX2之變化量，並輸出較中間電位更低之位準之微分信號。藉此，對所選擇之偶數行之檢測像素300檢測斷開事件。
列驅動電路251自經過偶數行之選擇期間之時序T4持續一定期間，藉由選擇信號L1，再度選擇奇數行。其中，於該選擇期間內未被供給列驅動信號L1。微分器340藉由微分器340內之電容器351及355保持奇數行未被選擇之期間內產生之光電流PX1之變化量，並輸出較中間電位更高之位準之微分信號。藉此，對奇數行之檢測像素300，檢測未被選擇之期間內產生之導通事件。
此處，如第1實施形態所示，於微分器340內僅設置電容器341及343之情形，即便進行該圖所例示之控制，亦產生位址事件之檢測遺漏。於第1實施形態之構成中，於時序T2至T4之期間內，於電容器341及343，保持與光電流PX2之變化相應之電荷。該等電容器因未於時序T4被重設，故於時序T4以後，未保持時序T2所產生之光電流PX1之變化量，微分信號變化不大。該圖中之粗虛線顯示第1實施形態之微分信號之位準。其結果，於第1實施形態之構成中，即便產生未被選擇之期間之位址事件，該檢測亦有失敗之情況。
對此，於第3實施形態中，因對各檢測像素300設置電容器，故可按各檢測像素300保持變化量。藉此，如該圖所例示，可抑制未被選擇之期間之位址事件之檢測遺漏。
另，經過第1列之第2次之奇數行之選擇期間後，選擇第2列。第2列以後之控制與第1列同樣。
如此，根據本技術之第3實施形態，因微分器340保持複數個檢測像素300各者之變化量，故可抑制位址事件之檢測遺漏。
＜4.第4實施形態＞ 於上述第1實施形態中，於比較部500內配置有用以檢測導通事件之比較器510、與用以檢測斷開事件之比較器520之兩者，但於該構成中，隨著像素數之增大，電路規模增大。該第4實施形態之固態攝像元件200與第1實施形態之不同點在於，追加切換閾值之開關並削減比較器。
圖19係顯示本技術之第4實施形態之比較部500之一構成例之電路圖。該第4實施形態之比較部500與第1實施形態之不同點在於，取代比較器520而具備開關530。又，第4實施形態之選擇部400與第1實施形態之不同點在於，未配置選擇器420。
開關530係根據選擇信號SELv選擇上限閾值Vrefp及下限閾值Vrefn之任一者並供給至比較器510者。且，比較器510比較所選擇之閾值、與來自選擇器410之微分信號Sout。
列驅動電路251每次選擇檢測像素300時，藉由選擇信號SELv而依序選擇上限閾值Vrefp及下限閾值Vrefn。又，比較器510於上限閾值Vrefp被選擇時，將顯示導通事件之有無之檢測信號DET+輸出，於下限閾值Vrefn被選擇時，將顯示斷開事件之有無之檢測信號DET-輸出。
如該圖所例示，因開關530切換閾值並供給至比較器510，故不必配置比較器520，且可削減比較部500之電路規模。
另，亦可於第4實施形態之固態攝像元件200，應用第2及第3實施形態之各者。
如此，根據本技術之第4實施形態，因開關530選擇上限閾值及下限閾值之任一者並供給至比較器510，故可削減比較器520。藉此，可削減檢測電路305之電路規模。
＜5.第5實施形態＞ 於上述第1實施形態中，於比較器510及520之前段配置有用以選擇微分信號之pMOS電晶體411。然而，用以選擇微分信號之pMOS電晶體亦可配置於比較器內。該第5實施形態之固態攝像元件200與第1實施形態之不同點在於，將用以選擇微分信號之pMOS電晶體配置於比較器內。
圖20係顯示本技術之第5實施形態之微分器340及比較器510之一構成例之電路圖。第5實施形態之比較器510具備複數個pMOS電晶體511、複數個pMOS電晶體513、及nMOS電晶體512。
pMOS電晶體511及513之各者對各微分器340配置。於2列×2行之檢測像素300排列於共用區塊221內之情形，pMOS電晶體511及513之組設置4個。該等4組於電源端子與nMOS電晶體512之間並聯連接。又，於各組中，pMOS電晶體511及513串聯連接。對pMOS電晶體511之閘極，輸入來自對應之微分器340之微分信號。對pMOS電晶體513之閘極，輸入對應之檢測像素300之選擇信號SEL。
另，比較器520之電路構成與比較器510同樣。
藉由該圖所例示之電路構成，比較器510根據選擇信號SEL，選擇複數個微分器340之各個微分信號(變化量)之任一者，並比較該變化量與閾值。關於比較器520亦同樣。
另，亦可於第5實施形態之固態攝像元件200，應用第2至第4實施形態之各者。
如此，於本技術之第5實施形態中，因將用以選擇微分信號之pMOS電晶體513配置於比較器510內，故不必於比較器510之前段配置選擇部400。
＜6.第6實施形態＞ 於上述第1實施形態中，配置檢測像素300，且於每個像素檢測位址事件之有無，但無法產生與曝光量相應之像素信號。該第6實施形態之固態攝像元件200與第1實施形態之不同點在於，進而配置產生與曝光量相應之像素信號之階度像素。
圖21係本技術之第6實施形態之受光晶片201之俯視圖之一例。於該第6實施形態之受光晶片201中，與第1實施形態之不同點在於，於共用區塊221內進而配置階度像素370。
又，共用區塊221分割為複數個檢測區域。該圖中以粗虛線包圍之區域顯示檢測區域。於檢測區域之各者，配置複數個階度像素370與1個檢測像素300。例如，於檢測區域配置2列×2行之像素，且其等中之1者為檢測像素300，其餘3者為階度像素370。共用區塊221內之複數個檢測像素300與第1實施形態同樣共用檢測電路305。
另，嚴格而言，檢測像素300內之電路中，僅對數應答部310之一部分配置於受光晶片201，但該圖中，為便於說明，而記載為檢測像素300位於受光晶片201內。
階度像素370為產生與曝光量相應之類比信號作為像素信號者。
列驅動電路251例如依序驅動檢測像素300之列。且，若有產生位址事件之檢測像素300，則驅動與該檢測像素300對應之檢測區域內之3個階度像素370，使像素信號輸出。
圖22係本技術之第6實施形態之檢測晶片202之俯視圖之一例。該第6實施形態之檢測晶片202與第1實施形態之不同點在於，進而配置行ADC(Analog to Digital Converter：類比數位轉換器)270。
階度像素370之各者根據列驅動電路251之控制將類比像素信號供給至行ADC270。行ADC270係於每個像素對像素信號進行AD(Analog to Digital：類比轉數位)轉換者。該行ADC270將AD轉換後之數位信號供給至信號處理電路240。信號處理電路240對包含該等數位信號之圖像資料進行特定之圖像處理。
圖23係顯示本技術之第6實施形態之階度像素370之一構成例之電路圖。該階度像素370具備光電轉換元件371、傳送電晶體372、重設電晶體373、浮動擴散層374、放大電晶體375及選擇電晶體376。
光電轉換元件371係藉由光電轉換而產生電荷者。傳送電晶體372係根據來自列驅動電路251之選擇信號SELp，而自光電轉換元件371向浮動擴散層374傳送電荷者。
重設電晶體373係根據來自列驅動電路251之重設信號RST，而自浮動擴散層374提取電荷並初始化者。浮動擴散層374係累積所傳送之電荷並產生與電荷量相應之電壓者。
放大電晶體375係放大浮動擴散層374之電壓者。選擇電晶體376係根據來自列驅動電路251之選擇信號SELp，而將放大之電壓信號作為像素信號SIG供給至行ADC270者。該像素信號SIG轉換為位元數較檢測信號更多之數位信號。例如，若將檢測信號設為2位元，則像素信號SIG轉換為3位元以上(16位元等)之數位信號。藉此，信號處理電路240可對產生位址事件之區域取得更多資訊量之圖像。
另，亦可於第6實施形態之固態攝像元件200，應用第2至第5實施形態之各者。
如此，根據本技術之第6實施形態，因進而配置產生與曝光量相應之像素信號之階度像素370，故可對產生位址事件之區域取得更多資訊量之圖像。
＜7.第7實施形態＞ 於上述第1實施形態中，於比較部500內配置比較器510及520，但亦可於比較部510內配置2段元件，且共用後段之元件。該第7實施形態與第1實施形態之不同點在於，於比較部510內配置2段元件，且共用後段之元件。
圖24係顯示本技術之第7實施形態之比較部500之一構成例之電路圖。於該第7實施形態之比較部500內，配置複數個電容541、複數個比較器542、複數個開關543、緩衝器544、及開關551至553。電容541、比較器542、開關543對各檢測像素300配置。又，於第7實施形態中，微分器340未配置於檢測像素300內。
電容541插入至對應之緩衝器320與比較器542之非反轉輸入端子(+)之間。開關543根據對應之選擇信號SEL，開閉對應之比較器542之輸出端子、與緩衝器544之間之路徑。開關551至553根據選擇信號SELv，將上限閾值Vrefp、下限閾值Vrefn及重設電壓Vrst之任一者供給至比較器542之各者之反轉輸入端子(-)。如該圖所例示，比較器542及緩衝器544之2段中之後段由複數個檢測像素300共用。
如此，根據本技術之第7實施形態，因比較器542及緩衝器544之2段中後段之緩衝器544被共用，故與不共用之情形比較，可削減電路規模。
＜8.對移動體之應用例＞ 本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如，本揭示之技術亦可作為搭載於汽車、電動汽車、混合動力電動汽車、機車、自行車、個人移動工具、飛機、無人機、船舶、機器人等任意種類之移動體的裝置而實現。
圖25係顯示可應用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略性構成例之方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通信網路12001連接之複數個電子控制單元。於圖25所示之例中，車輛控制系統12000具備驅動系統控制單元12010、車身系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及綜合控制單元12050。又，作為綜合控制單元12050之功能構成，圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(interface：介面)12053。
驅動系統控制單元12010根據各種程式控制與車輛之驅動系統關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等用以產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用以將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等控制裝置發揮功能。
車身系統控制單元12020根據各種程式控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如，車身系統控制單元12020作為無鑰匙門禁系統、智慧型鑰匙系統、電動窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置發揮功能。於該情形時，可對車身系統控制單元12020輸入自代替鑰匙之可攜帶式機器發送之電波或各種開關之信號。車身系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入，並控制車輛之門鎖裝置、電動窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載有車輛控制系統12000之車輛之外部資訊。例如，於車外資訊檢測單元12030連接攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像，且接收所拍攝之圖像。車外資訊檢測單元12030亦可基於接收到之圖像，進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031係接收光並輸出與該光之受光量相應之電性信號的光感測器。攝像部12031亦可將電性信號作為圖像輸出，又可作為測距之資訊輸出。又，攝像部12031接收之光可為可見光，亦可為紅外線等非可見光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040連接例如檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機，車內資訊檢測單元12040可基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，算出駕駛者之疲勞程度或注意力集中程度，亦可判斷駕駛者是否正在打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值，且對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含避免車輛碰撞或緩和衝擊、基於車距之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告或車輛之車道偏離警告等之ADAS(Advanced Driver Assistance System：先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又，微電腦12051可藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛周圍之資訊，控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而進行以不依據駕駛者之操作而自主行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又，微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊，對車身系統控制單元12020輸出控制指令。例如，微電腦12051可根據由車外資訊檢測單元12030檢測出之前車或對向車之位置而控制頭燈，而進行將遠光切換成近光等以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052將聲音及圖像中至少一者之輸出信號，發送至可對車輛之搭乘者或車外視覺性或聽覺性地通知資訊之輸出裝置。於圖22之例中，作為輸出裝置，例示有聲頻揚聲器12061、顯示部12062及儀表板12063。顯示部12062亦可包含例如車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖26係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
於圖26中，作為攝像部12031，具有攝像部12101、12102、12103、12104、12105。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105設置於例如車輛12100之前保險桿、側視鏡、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。前保險桿所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要取得車輛12100前方之圖像。側視鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100側方之圖像。後保險桿或後門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100後方之圖像。車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要用於前方車輛或行人、障礙物、號誌燈、交通標識或車道線等之檢測。
另，於圖26顯示有攝像部12101至12104之攝像範圍之一例。攝像範圍12111表示設置於前保險桿之攝像部12101之攝像範圍，攝像範圍12112、12113分別表示設置於側視鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍，攝像範圍12114表示設置於後保險桿或後門之攝像部12104之攝像範圍。例如，藉由使攝像部12101至12104所拍攝之圖像資料重疊，可獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少一者亦可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少一者可為包含複數個攝像元件之立體相機，亦可為具有相位差檢測用像素之攝像元件。
例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104獲得之距離資訊，求得攝像範圍12111至12114內之至各立體物之距離、與該距離之時間變化(相對於車輛12100之相對速度)，藉此而擷取尤其位於車輛12100之行進路上之最近之立體物且於與車輛12100大致相同之方向以特定速度(例如為0 km/h以上)行駛之立體物，作為前車。進而，微電腦12051可設定應與前車之近前側預先確保之車間距離，而進行自動剎車控制(亦包含追隨停止控制)或自動加速控制(亦包含追隨起動控制)等。可如此地進行以不依據駕駛者之操作而自主行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104獲得之距離資訊，將立體物相關之立體物資料分類成2輪車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而擷取，並用於障礙物之自動避開。例如，微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物辨識為車輛12100之駕駛員可視認之障礙物與難以視認之障礙物。且，微電腦12051判斷顯示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞危險性，碰撞危險性為設定值以上而有可能碰撞之狀況時，經由聲頻揚聲器12061或顯示部12062對駕駛員輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或避開轉向，藉此可進行用以避免碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少一者亦可為檢測紅外線之紅外線相機。例如，微電腦12051可藉由判斷攝像部12101至12104之攝像圖像中是否存在行人而辨識行人。該行人之辨識係根據例如擷取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像之特徵點之順序、及對顯示物體輪廓之一連串特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之順序進行。若微電腦12051判斷攝像部12101至12104之攝像圖像中存在行人且辨識為行人，則聲音圖像輸出部12052以對該辨識出之行人重疊顯示用以強調之方形輪廓線之方式，控制顯示部12062。又，聲音圖像輸出部12052亦可以將顯示行人之圖標等顯示於期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上，對可應用本揭示之技術之車輛控制系統之一例進行說明。本揭示之技術可應用於以上說明之構成中之攝像部12031。具體而言，圖1之攝像裝置100可應用於攝像部12031。藉由對攝像部12031應用本揭示之技術，可將像素細微化，而獲得更易觀察之攝影圖像，因而可減輕駕駛員之疲勞。
另，上述實施形態係顯示用以將本技術具體化之一例者，實施形態之事項、與申請專利範圍之發明特定事項分別具有對應關係。同樣，申請專利範圍之發明特定事項、與標註與其相同之名稱之本技術之實施形態之事項分別具有對應關係。但，本技術並非限定於實施形態者，可於不脫離其主旨之範圍內藉由對實施形態實施各種變化而具體化。
另，本說明書所記載之效果僅為例示，並非限定者，亦可有其他效果。
另，本技術亦可採用如以下之構成。 (1)一種固態攝像元件，其具備： 複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號；及 檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。 (2)如上述(1)記載之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述電壓信號之任一者； 微分器，其求得上述所選擇之電壓信號之變化量而輸出；及 比較部，其比較上述輸出之變化量與上述閾值。 (3)如上述(2)記載之固態攝像元件，其中 上述微分器保持上述所選擇之變化量且輸出至上述比較部。 (4)如上述(2)記載之固態攝像元件，其中 上述微分器保持上述複數個檢測像素之各者之上述變化量，且將與上述所選擇之檢測像素對應之上述變化量輸出至上述比較部。 (5)如上述(1)至(4)中任一項記載之固態攝像元件，其中 上述複數個檢測像素各者具備： 對數應答部，其產生上述電壓信號；及 微分器，其求得上述產生之電壓信號之變化量且輸出至上述檢測電路。 (6)如上述(5)記載之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備：比較部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者，且比較該選擇之變化量與上述閾值。 (7)如上述(5)記載之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者；及 比較部，其比較上述所選擇之變化量與上述閾值。 (8)如上述(7)記載之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 上限側比較器，其比較上述上限閾值與上述變化量；及 下限側比較器，其比較上述下限閾值與上述變化量。 (9)如上述(7)記載之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 選擇開關，其選擇上述上限閾值及下限閾值之一者；及 比較器，其比較上述所選擇之閾值與上述變化量。 (10)如上述(1)至(9)中任一項記載之固態攝像元件，其進而具備：複數個階度像素，其等各自產生與曝光量相應之像素信號。 (11)如上述(1)記載之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 上限側選擇器，其選擇2個檢測像素之一者之上述變化量； 下限側選擇器，其選擇上述2個檢測像素之另一者之上述變化量； 上限側比較器，其比較上述所選擇之一者之變化量與上限閾值；及 下限側比較器，其比較上述所選擇之另一者之變化量與上限閾值。 (12)如上述(1)記載之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 複數個比較器，其等將彼此不同之檢測像素之上述變化量與閾值進行比較； 選擇部，其選擇上述比較器之任一者之比較結果；及 緩衝器，其輸出上述所選擇之比較結果。 (13)如上述(1)至(11)中任一項記載之固態攝像元件，其中 上述複數個檢測像素與上述檢測電路之一部分配置於特定之受光晶片；且 上述複數個檢測像素與上述檢測電路之其餘部分配置於特定之檢測晶片。 (14)一種攝像裝置，其具備： 複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號； 檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值；及 信號處理部，其處理表示上述檢測電路之檢測結果之檢測信號。 (15)一種固態攝像元件之控制方法，其具備： 電壓信號產生步驟，其使複數個檢測像素之各者產生與光電流之對數值相應之電壓信號；及 檢測步驟，其由檢測電路檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。
100:攝像裝置 110:光學部 120:記錄部 130:控制部 200:固態攝像元件 201:受光晶片 202:檢測晶片 209:信號線 211~213:通道配置部 220:受光部 221:共用區塊 231~233:通道配置部 240:信號處理電路 251:列驅動電路 252:行驅動電路 260:位址事件檢測部 270:行ADC 300:檢測像素 305:檢測電路 310:對數應答部 311:光電轉換元件 312:nMOS電晶體 313:nMOS電晶體 314:pMOS電晶體 320:檢測區塊 330:緩衝器 340:微分器 341:電容器 342:反相器 343:電容器 344:開關 345:pMOS電晶體 346:pMOS電晶體 347:nMOS電晶體 351:電容器 352:電容器 353:開關 354:開關 355:電容器 356:電容器 360:傳送電路 370:階度像素 371:光電轉換元件 372:傳送電晶體 373:重設電晶體 374:浮動擴散層 375:放大電晶體 376:選擇電晶體 400:選擇部 410:選擇器 411:pMOS電晶體 420:選擇器 431:開關 500:比較部 510:比較器 511:pMOS電晶體 512:nMOS電晶體 513:pMOS電晶體 520:比較器 530:開關 541:電容 542:比較器 543:開關 544:緩衝器 551~553:開關 12000:車輛控制系統 12001:通信網路 12010:驅動系統控制單元 12020:車身系統控制單元 12030:車外資訊檢測單元 12031:攝像部 12040:車內資訊檢測單元 12041:駕駛者狀態檢測部 12050:綜合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:聲頻揚聲器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12101,12102,12103,12104,12105:攝像部 12111,12112,12113,12114:攝像範圍 DET+:檢測信號 DET-:檢測信號 L1:列驅動信號 L2:列驅動信號 PX1:光電流 PX2:光電流 RST:重設信號 S901~S903:步驟 SEL1~SEL4:選擇信號 SEL1n:選擇信號 SEL1p:選擇信號 SEL2n:選擇信號 SEL2p:選擇信號 SELp:選擇信號 SELv:選擇信號 SIG:像素信號 Sin:微分信號 Sin1:微分信號 Sin2:微分信號 Sout:微分信號 Sout+:微分信號 Sout-:微分信號 T0~T4:時序 Vbias1:偏壓電壓 Vrefn:下限閾值 Vrefp:上限閾值 Vrst:重設電壓
圖1係顯示本技術之第1實施形態之攝像裝置之一構成例之方塊圖。 圖2係顯示本技術之第1實施形態之固態攝像元件之積層構造之一例之圖。 圖3係本技術之第1實施形態之受光晶片之俯視圖之一例。 圖4係本技術之第1實施形態之檢測晶片之俯視圖之一例。 圖5係本技術之第1實施形態之位址事件檢測部之俯視圖之一例。 圖6係顯示本技術之第1實施形態之對數應答部之一構成例之電路圖。 圖7係顯示本技術之第1實施形態之檢測區塊之一構成例之方塊圖。 圖8係顯示本技術之第1實施形態之微分器之一構成例之電路圖。 圖9係顯示本技術之第1實施形態之比較部之一構成例之電路圖。 圖10係顯示本技術之第1實施形態之微分器、選擇器及比較器之一構成例之電路圖。 圖11係顯示本技術之第1實施形態之列驅動電路之控制之一例之時序圖。 圖12係顯示本技術之第1實施形態之檢測像素及檢測電路之一構成例之方塊圖。 圖13係顯示本技術之第1實施形態之固態攝像元件之動作之一例之流程圖。 圖14係顯示本技術之第1實施形態之變化例之檢測像素及檢測電路之一構成例之方塊圖。 圖15係顯示本技術之第1實施形態之變化例之列驅動電路之控制之一例之時序圖。 圖16係顯示本技術之第2實施形態之檢測像素及檢測電路之一構成例之方塊圖。 圖17係顯示本技術之第3實施形態之微分器之一構成例之電路圖。 圖18係顯示本技術之第3實施形態之固態攝像元件之動作之一例之時序圖。 圖19係顯示本技術之第4實施形態之比較部之一構成例之電路圖。 圖20係顯示本技術之第5實施形態之微分器及比較器之一構成例之電路圖。 圖21係本技術之第6實施形態之受光晶片之俯視圖之一例。 圖22係本技術之第6實施形態之檢測晶片之俯視圖之一例。 圖23係顯示本技術之第6實施形態之階度像素之一構成例之電路圖。 圖24係顯示本技術之第7實施形態之比較部之一構成例之電路圖。 圖25係顯示車輛控制系統之概略構成之一例之方塊圖。 圖26係顯示車外資訊檢測部及攝像部之設置位置之一例之說明圖。
240:信號處理電路
300:檢測像素
305:檢測電路
310:對數應答部
330:緩衝器
340:微分器
360:傳送電路
400:選擇部
431:開關
500:比較部
SEL1:選擇信號
SEL2:選擇信號
Sin1:微分信號
Sin2:微分信號
Sout:微分信號

Claims (15)

  1. 一種固態攝像元件，其具備： 複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號；及 檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。
  2. 如請求項1之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述電壓信號之任一者； 微分器，其求得上述所選擇之電壓信號之變化量而輸出；及 比較部，其比較上述輸出之變化量與上述閾值。
  3. 如請求項2之固態攝像元件，其中 上述微分器保持上述所選擇之變化量且輸出至上述比較部。
  4. 如請求項2之固態攝像元件，其中 上述微分器保持上述複數個檢測像素各者之上述變化量，且將與上述所選擇之檢測像素對應之上述變化量輸出至上述比較部。
  5. 如請求項1之固態攝像元件，其中 上述複數個檢測像素各者具備： 對數應答部，其產生上述電壓信號；及 微分器，其求得上述產生之電壓信號之變化量且輸出至上述檢測電路。
  6. 如請求項5之固態攝像元件，其中上述檢測電路具備：比較部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者，且比較該選擇之變化量與上述閾值。
  7. 如請求項5之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 選擇部，其選擇上述複數個檢測像素各者之上述變化量之任一者；及 比較部，其比較上述所選擇之變化量與上述閾值。
  8. 如請求項7之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 上限側比較器，其比較上述上限閾值與上述變化量；及 下限側比較器，其比較上述下限閾值與上述變化量。
  9. 如請求項7之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 選擇開關，其選擇上述上限閾值及下限閾值之一者；及 比較器，其比較上述所選擇之閾值與上述變化量。
  10. 如請求項1之固態攝像元件，其進而具備：複數個階度像素，其等各自產生與曝光量相應之像素信號。
  11. 如請求項1之固態攝像元件，其中 上述閾值包含彼此不同之上限閾值及下限閾值；且 上述檢測電路具備： 上限側選擇器，其選擇2個檢測像素之一者之上述變化量； 下限側選擇器，其選擇上述2個檢測像素之另一者之上述變化量； 上限側比較器，其比較上述所選擇之一者之變化量與上限閾值；及 下限側比較器，其比較上述所選擇之另一者之變化量與上限閾值。
  12. 如請求項1之固態攝像元件，其中 上述檢測電路具備： 複數個比較器，其等將彼此不同之檢測像素之上述變化量與閾值進行比較； 選擇部，其選擇上述比較器之任一者之比較結果；及 緩衝器，其輸出上述所選擇之比較結果。
  13. 如請求項1之固態攝像元件，其中 上述複數個檢測像素與上述檢測電路之一部分配置於特定之受光晶片；且 上述複數個檢測像素與上述檢測電路之其餘部分配置於特定之檢測晶片。
  14. 一種攝像裝置，其具備： 複數個檢測像素，其等各自產生與光電流之對數值相應之電壓信號； 檢測電路，其檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值；及 信號處理部，其處理表示上述檢測電路之檢測結果之檢測信號。
  15. 一種固態攝像元件之控制方法，其具備： 電壓信號產生步驟，其由複數個檢測像素各者產生與光電流之對數值相應之電壓信號；及 檢測步驟，其由檢測電路檢測上述複數個檢測像素中、由輸入之選擇信號所顯示之檢測像素的上述電壓信號之變化量是否超過特定之閾值。
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