TW202401811A

TW202401811A - 光檢測裝置及電子機器

Info

Publication number: TW202401811A
Application number: TW112118008A
Authority: TW
Inventors: 望月風太; 丹羽篤親
Original assignee: 日商索尼半導體解決方案公司
Priority date: 2022-06-20
Filing date: 2023-05-16
Publication date: 2024-01-01
Also published as: WO2023248855A1

Abstract

本發明之目的在於不增大電路面積而進行灰階資訊之取得與事件檢測。本發明之光檢測裝置具備相互積層之第1基板及第2基板；上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。

Description

光檢測裝置及電子機器

本揭示關於一種光檢測裝置及電子機器。

已知一種於攝像場景中，當發生亮度之變化量之絕對值超過指定閾值之事件時，檢測該事件之攝像裝置(參照專利公報1)。該種攝像裝置有時被稱為EVS(Event base Vision Sensor：事件導向型視覺感測器)。

又，亦有提案一種各個像素皆可取得灰階資訊、且可檢測事件之攝像裝置(專利文獻1)。

再者，亦有提案一種個別地設置取得灰階資訊之像素(以下稱為灰階像素)、與檢測事件之像素(以下稱為EVS像素)的攝像裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2020-88724號公報

[發明所欲解決之問題]

於攝像裝置中，若要產生高解析度之攝像圖像就必須增加像素數，像素數越為增加，則處理自各像素輸出之像素信號之類比-數位(AD：Analog/Digital)轉換器、及信號處理電路等之周邊電路之電路規模越大。

因此，例如積層兩個晶片之攝像裝置業已實用化。於該種攝像裝置中，例如於上晶片配置像素陣列部，於下晶片配置AD轉換器及信號處理電路等之周邊電路。

上述EVS像素除像素電路外，亦需要事件檢測電路。事件檢測電路大多配置於下晶片。若於像素陣列部內設置數量與灰階像素相同程度之EVS像素，則必須於與像素陣列部對向之下晶片之大致全部區域配置事件檢測電路，其他周邊電路只得配置於事件檢測電路之外側，使得晶片尺寸變大。

因此，於本揭示中，提供一種不增大電路面積而可進行灰階資訊取得與事件檢測之光檢測裝置及電子機器。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述問題，根據本揭示，提供一種光檢測裝置，該光檢測裝置具備：相互積層之第1基板及第2基板；且上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。

亦可為，上述第1基板具有包含複數個上述第1像素與複數個上述第2像素之複數個上述像素群；上述第2基板具有各自相鄰配置之複數個上述事件檢測電路；且上述複數個事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述複數個像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。

亦可為，上述第1基板具有包含上述複數個像素群之像素陣列部；且上述事件檢測電路配置於上述第2基板上之與上述像素陣列部對向之相同尺寸之區域內。

亦可為，上述事件檢測電路與預定之幀週期同步，輸出顯示上述複數個第2像素之各者是否檢測到上述事件之信號。

亦可為，上述事件檢測電路具有：第1微分器及第2微分器，其等各自對由亮度變化方向不同之2個上述第2像素進行光電轉換後之電性信號進行時間微分。

亦可為，上述事件檢測電路與幀週期無關地，每當上述事件檢測電路檢測上述事件時，輸出顯示檢測到上述事件之事件信號。

亦可為，上述第2像素之至少一部分配置於上述第2基板。

亦可為，上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其產生對由上述光電轉換元件進行光電轉換後之電荷進行對數轉換而得之電壓信號；及緩衝電路，其緩衝上述電壓信號；且上述光電轉換元件、上述電荷電壓轉換部、及上述緩衝電路之一部分配置於上述第1基板；上述緩衝電路之上述一部分以外配置於上述第2基板。

亦可為，上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有連接於上述光電轉換元件之陰極與上述電源電壓節點之間之二極體。

亦可為，上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有：放大器，其連接於上述光電轉換元件之陰極；及偏壓電路，其向上述放大器供給偏壓電流。

亦可為，上述電荷電壓轉換部包含上述偏壓電路，且具有相同導電型之複數個電晶體。

亦可為，上述電荷電壓轉換部內之上述偏壓電路以外，具有第1導電型之複數個電晶體；且上述偏壓電路具有第2導電型之電晶體。

亦可為，上述事件檢測電路具有配置於上述第1基板之第1電路部分、與配置於上述第2基板之第2電路部分。

亦可為，上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路；上述第2電路部分具有上述比較器。

亦可為，上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路、與上述比較器之一部分；上述第2電路部分具有上述比較器之上述一部分以外。

亦可為，連接於2個以上第2像素之2個以上上述第1電路部分，共有1個上述第2電路部分。

亦可為具備：切換器，其連接於上述2個以上第1電路部分之輸出節點；且上述切換器將上述2個以上第1電路部分之任一者之輸出節點連接於上述第2電路部分之輸入節點。

亦可為，上述切換器配置於上述第1基板或上述第2基板。

亦可為，上述事件檢測電路設置於上述複數個第2像素之各者；且複數個上述事件檢測電路接近上述第2基板上之一部分之區域內而配置。

根據本揭示，提供一種電子機器，該電子機器具備：光檢測裝置；及信號處理部，其基於自上述光檢測裝置輸出之像素信號及事件信號，進行信號處理；且上述光檢測裝置具備：相互積層之第1基板及第2基板；且上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。

以下，參照圖式，對光檢測裝置及電子機器之實施形態進行說明。以下說明中，雖以光檢測裝置及電子機器之主要構成部分為中心進行說明，但於光檢測裝置及電子機器中，可能存在未圖示或說明之構成部分或功能。以下說明並非將未圖示或說明之構成部分或功能除外者。

(第1實施形態) 圖1係顯示第1實施形態之光檢測裝置1之概略構成之方塊圖。圖1之光檢測裝置1具備像素陣列部2、灰階用ADC(Analog-Digital Converter：類比數位轉換器)3、事件檢測電路4、EVS用數位電路5、控制電路6及偏壓電路7。

像素陣列部2具有複數個灰階像素8及複數個EVS像素9。雖假定像素陣列部2內之灰階像素8之數量多於EVS像素9之數量，但灰階像素8之數量與EVS像素9之數量之比例為任意。

灰階像素8與EVS像素9於像素陣列部2之列方向x及行方向y各配置有複數個。於圖1中，顯示將像素陣列部2分為複數個像素群13之例。各像素群13具有2個以上的灰階像素8與1個EVS像素9。另，像素陣列部2內之像素群13之數量未特別限制。

灰階像素8與EVS像素9均具有光電轉換元件14(光電二極體)與像素電路。灰階像素8用之像素電路將由灰階像素8之光電轉換元件14進行光電轉換後之電荷轉換為電壓，並產生像素信號。像素信號包含灰階資訊。EVS用之像素電路產生與由EVS像素9之光電轉換元件14進行光電轉換後之電荷相應之電壓信號。該電壓信號用於檢測亮度之變化量。關於灰階像素8與EVS像素9之具體電路構成如後述。

由灰階像素8進行光電轉換後之像素信號，經由於行方向y延伸之信號線被傳送至灰階用ADC3。與由EVS像素9進行光電轉換後之電荷相應之電壓信號被傳送至事件檢測電路4。

灰階用ADC3將沿列方向x以指定間隔配置之複數條信號線上之像素信號進行AD轉換，並產生數位像素信號。

於圖1中，雖圖示出一個事件檢測電路4，但實際上，事件檢測電路4依每個EVS像素9設置，藉由將與由對應之EVS像素9進行光電轉換後之電荷相應之電壓信號與閾值電壓進行比較，而檢測是否發生事件。更具體而言，事件檢測電路4輸出顯示是否發生事件之事件信號。事件信號包含例如接通事件信號與斷開事件信號。接通事件信號係檢測顯示EVS像素9之亮度變化量超過指定閾值之接通事件之信號。例如，當接通事件信號成為高邏輯時，顯示發生接通事件。斷開事件信號係檢測顯示EVS像素9之亮度變化量低於指定閾值之斷開事件之信號。例如，當斷開事件信號成為高邏輯時，顯示發生斷開事件。

本實施形態中，同時輸出像素陣列部2內之所有EVS像素9檢測到之接通事件信號，於其他時序，同時輸出像素陣列部2內之所有EVS像素9檢測到之斷開事件信號。於本說明書中，將接通事件信號與斷開事件信號統稱為事件信號。

事件檢測電路4亦可同時檢測接通事件與斷開事件，並同時輸出接通事件信號與斷開事件信號。於該情形時，事件信號為2位元，其中一位元表示接通事件信號，另一位元表示斷開事件信號。

EVS用數位電路5產生將由像素陣列部2內之複數個EVS像素9檢測到之複數個事件信號進行AD轉換後之數位信號。

控制電路6產生圖1之光檢測裝置1內之各部所使用之各種控制信號，並供給至各部。偏壓電路7產生圖1之光檢測裝置1內之各部所使用之各種偏壓信號。

圖2係模式性顯示第1實施形態之光檢測裝置1之晶片構成之圖。如圖2所示，第1實施形態之光檢測裝置1可積層複數個晶片而構成。於圖2中，顯示積層上晶片(第1基板)11與下晶片(第2基板)12而構成光檢測裝置1之例。

假定上晶片11配置於光入射側。因此，於上晶片11配置圖1之像素陣列部2。於下晶片12配置圖1之灰階用ADC3、事件檢測電路4、EVS用數位電路5、控制電路6及偏壓電路7。另，亦可將配置於圖2之下晶片12之一部分電路配置於上晶片11。又，如後述般，圖1之光檢測裝置1亦可積層3個以上的晶片而構成。

圖2雖為顯示像素陣列部2具有4個像素群13、且各像素群13具有複數個灰階像素8與1個EVS像素9之例，但像素陣列部2所具有之像素群13之數量為任意。於圖2之下晶片12，設置有與上晶片11內之4個EVS像素9對應之4個事件檢測電路4。4個事件檢測電路4例如沿列方向x相鄰配置成1排。

如此，圖2之事件檢測電路4之至少一部分配置於下晶片12中與像素群13對向之相同尺寸之區域以外之區域。因此，於下晶片12中之像素群13之正下方區域，可配置事件檢測電路4以外之電路(例如灰階用ADC3、控制電路6、偏壓電路7、EVS用數位電路5等)，可縮小下晶片12之尺寸。另，於圖2之例中，於位於上晶片11上之像素陣列部2正下方的下晶片12之區域內之一部分區域，集約配置事件檢測電路4。

於圖2中，雖沿下晶片12之行方向y配置灰階用ADC3、偏壓電路7、控制電路6、事件檢測電路4及EVS用數位電路5，但此乃一例，亦可任意變更。

上晶片11與下晶片12藉由Cu-Cu接合、通孔、凸塊等接合，進行信號傳送。於圖2中，圖示出連接4個EVS像素9與4個事件檢測電路4之配線路徑17。配線路徑17自各EVS像素9起，經由例如Cu-Cu接合而於鉛直方向延伸至下晶片12，直接連接於對應之事件檢測電路4，或經由下晶片12上之配線圖案18連接於對應之事件檢測電路4。

圖3係顯示灰階像素8之電路構成之電路圖。如圖3所示，灰階像素8具有光電轉換元件14與像素電路15。灰階像素8之像素電路15具有傳輸電晶體Q1、重設電晶體Q2、放大電晶體Q3及選擇電晶體Q4。像素電路15內之所有電晶體Q1～Q4均為NMOS(Negative-channel Metal Oxide Semiconductor：負通道金屬氧化物半導體)電晶體。

光電轉換元件14之陽極被設定為基準電壓節點，陰極連接於傳輸電晶體Q1之源極。傳輸電晶體Q1之汲極連接於浮動擴散區、重設電晶體Q2之源極、及放大電晶體Q3之閘極。放大電晶體Q3之汲極連接於電源電壓節點，放大電晶體Q3之源極連接於選擇電晶體Q4之汲極。選擇電晶體Q4之源極連接於信號線。

另，圖3係灰階像素8之像素電路15之電路構成之一例，亦可採用與圖3不同之各種電路構成。

圖4係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之內部構成之電路圖。EVS像素9具有對數應答部21與緩衝器22。對數應答部21產生對由光電轉換元件14進行光電轉換後之電荷進行對數轉換而得之電壓信號。藉由對數轉換，可擴大EVS像素9於光電轉換時之動態範圍，可提高感度。

對數應答部21具有NMOS電晶體Q21～Q23、與PMOS(Positive-channel Metal Oxide Semiconductor：正通道金屬氧化物半導體)電晶體Q24。電晶體Q22之閘極與汲極相連接，作為二極體發揮功能。電晶體Q21之汲極連接於電源電壓節點，電晶體Q21之源極連接於電晶體Q22之閘極與汲極。電晶體Q21之閘極連接於電晶體Q23之汲極與電晶體Q24之汲極，該連接節點係對數應答部21之輸出節點。電晶體Q24之源極連接於電源電壓節點，對電晶體Q24之閘極施加指定偏壓Vlog。

緩衝器22具有於電源電壓節點與接地電壓節點之間串疊連接之NMOS電晶體Q25、Q26。於電晶體Q25之閘極，連接對數應答部21之輸出節點。對電晶體Q26之閘極施加基準電壓SF。電晶體Q25之源極及電晶體Q26之汲極為緩衝器22之輸出節點。電晶體Q26作為源極隨耦器電路發揮功能，自電晶體Q25之源極輸出與電晶體Q24之源極電壓相應之波形之電壓信號。

圖4顯示將EVS像素9內之對數應答部21與緩衝器22內之電晶體Q25配置於上晶片11、將緩衝器22內之電晶體Q26配置於下晶片12之例。其為一例，例如亦可將緩衝器22內之電晶體Q26配置於上晶片11，或亦可將構成緩衝器22之電晶體Q25、Q26配置於下晶片12。

圖4之事件檢測電路4為同步式之構成，與預定之幀週期同步，輸出顯示複數個EVS像素9之各者是否檢測到事件之事件信號。圖4之事件檢測電路4具有微分電路23、比較器24及輸出電路25。微分電路23具有電容器C1、NMOS電晶體Q27、Q28、及PMOS電晶體Q29。

電容器C1連接於緩衝器22之輸出節點與電晶體Q29之閘極之間。電容器C1向電晶體Q29之閘極供給與自緩衝器22輸出之電壓信號Vp之時間微分即電壓信號Vp之變化量相應之電流。電晶體Q29與Q28於電源電壓節點與接地電壓節點之間串疊連接。於電晶體Q28之閘極，連接選擇3種偏壓電壓之切換器26。切換器26基於自控制電路6輸出之切換控制信號BIAS_SW，選擇自動歸零用之偏壓電壓AZ、正極性之事件檢測用之偏壓電壓POS、負極性之事件檢測用之偏壓電壓NEG之任一者。藉由切換器26之切換控制，將電晶體Q28之閘極設定為最佳偏壓電壓。

微分電路23自電晶體Q28之汲極及電晶體Q29之源極輸出微分信號。該微分信號被輸入至比較器24。

比較器24具有於電源電壓節點與接地電壓節點之間串疊連接之PMOS電晶體Q31及NMOS電晶體Q30。對電晶體Q30之閘極施加閾值信號2NDCOMP。電晶體Q31之閘極連接於電晶體Q29之源極，自微分電路23輸出之微分信號被輸入至電晶體Q31之閘極。若微分信號之電壓位準高於閾值信號2NDCOMP之電壓位準，則比較器24輸出顯示檢測到事件之高位準之事件信號。

圖4之比較器24藉由切換器26切換電晶體Q28之閘極電壓，可自電晶體Q31之源極切換並輸出接通事件信號或斷開事件信號。

輸出電路25具有由邏輯閘極及正反器等構成之邏輯電路(Logic)27。向邏輯電路27輸入自控制電路6輸出之控制信號LATCH_EN、POLARITY。控制信號LATCH_EN係規定鎖存事件信號之時序的信號。控制信號POLARITY係指定事件信號之極性的信號。邏輯電路27與幀週期同步地輸出事件信號。自邏輯電路27輸出之事件信號被輸入至EVS用數位電路5。

EVS用數位電路5基於由像素陣列部2內之所有EVS像素9檢測到之事件信號，產生數位信號。

圖5係顯示第1實施形態之光檢測裝置1之驅動時序之圖。於圖5中圖示出3幀之灰階像素8與EVS像素9之驅動時序。第1實施形態之光檢測裝置1與幀同步信號XVS同步進行灰階像素8與EVS像素9之讀取。

圖5之例中，於1幀期間內，首先，同時進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之接通事件之檢測(期間T1)。接著，進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之重設動作(期間T2)。接著，同時進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之接通事件信號之讀取(期間T3)。接著，進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之斷開事件之檢測(期間T4)。接著，進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之重設動作(期間T5)。接著，進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之斷開事件信號之讀取(期間T6)。隨後，進行像素陣列部2內之所有灰階像素8之讀取(期間T7)。

於圖2中，雖顯示自配置於上晶片11之EVS像素9由Cu-Cu接合等而於下晶片12設置配線路徑17，且由下晶片12上之配線圖案18而與對應之事件檢測電路4連接之例，但亦可於上晶片11側設置配線圖案。圖6係顯示圖2之晶片構成之一變化例之圖。於圖6中，將上晶片11上之配線圖案自配置於上晶片11上之EVS像素9配置至下晶片12上之對應之事件檢測電路4之正上方位置，自該位置由Cu-Cu接合等直接連接於下晶片12之事件檢測電路4。因於上晶片11僅配置有像素陣列部2，故藉由將配線圖案配置於像素陣列部2之內部、或像素陣列部2之外側之空區域，可實現圖6之晶片構成。

如圖5之時序圖所示，圖4之事件檢測電路4具有微分電路23與比較器24各一個，錯開時序而檢測接通事件信號與斷開事件信號。作為圖4之一變化例，亦可於事件檢測電路4內設置接通事件信號用之微分電路23及比較器24、斷開事件信號用之微分電路23及比較器24。

圖7係圖4之事件檢測電路4之一變化例之電路圖。於圖7之事件檢測電路4，連接與圖4同樣構成之EVS像素9。圖7之事件檢測電路4具有檢測接通事件信號之第1事件檢測部31、與檢測斷開事件信號之第2事件檢測部32。

第1事件檢測部31與第2事件檢測部32各自具有與圖4之事件檢測電路4相同之電路構成。因此，於圖7中，對第1事件檢測部31與第2事件檢測部32內之各電晶體附註與圖4之事件檢測電路4相同之符號。

向第1事件檢測部31與第2事件檢測部32，輸入自EVS像素9內之緩衝器22輸出之電壓信號。向第1事件檢測部31內之微分電路(第1微分器)23內之電晶體Q28之閘極，輸入接通事件信號用之偏壓信號。又，向第1事件檢測部31內之比較器24內之電晶體Q30之閘極，輸入接通事件信號用之閾值電壓。同樣地，向第2事件檢測部32內之微分電路(第2微分器)23內之電晶體Q28之閘極，輸入斷開事件信號用之偏壓信號。又，向第2事件檢測部32內之比較器24內之電晶體Q30之閘極，輸入斷開事件信號用之閾值電壓。由第1事件檢測部31檢測到之接通事件信號、與由第2事件檢測部32檢測到之斷開事件信號，被輸入至輸出電路25。

第1事件檢測部31與第2事件檢測部32同時動作。因此，於EVS像素9檢測到接通事件之情形時，第1事件檢測部31輸出接通事件信號，若另一EVS像素9於相同時序檢測到斷開事件之情形時，第2事件檢測部32輸出斷開事件信號。

圖8係顯示具備圖7之事件檢測電路4之光檢測裝置1之驅動時序之圖。於1幀期間內，首先，同時檢測像素陣列部2內之所有EVS像素9之接通事件與斷開事件(期間T1)。接著，進行像素陣列部2內之所有EVS像素9之重設動作(期間T2)。接著，同時讀取像素陣列部2內之所有EVS像素9之接通事件信號與斷開事件信號(期間T3)。當EVS像素9檢測到接通事件時，對應之事件檢測電路4內之第1事件檢測部31輸出接通事件信號。當EVS像素9檢測到斷開事件之情形時，對應之事件檢測電路4內之第2事件檢測部32輸出斷開事件信號。

如此，藉由於事件檢測電路4內設置接通事件用之第1事件檢測部31、與斷開事件用之第2事件檢測部32，可同時檢測接通事件與斷開事件，且同時輸出接通事件信號與斷開事件信號。藉此，可縮短接通事件及斷開事件之檢測時間。

圖9係顯示一比較例之光檢測裝置1之晶片構成之圖。圖9之光檢測裝置1係積層上晶片11與下晶片12而構成。配置於上晶片11之像素陣列部2以1對3個灰階像素8之比例具有EVS像素9。如此，圖9之像素陣列部2具有較圖2之像素陣列部2更多之EVS像素9。因此，於與像素陣列部2對向之下晶片12上之大部分區域配置有事件檢測電路4，於事件檢測電路4之外側設置灰階用ADC3、讀取電路33、EVS用數位電路5、控制電路6及偏壓電路7。

圖2中所沒有之讀取電路33係為了提高自事件檢測電路4輸出之事件信號之驅動能力而設置。自讀取電路33輸出之事件信號被輸入至EVS用數位電路5。

於圖9之光檢測裝置1內需要設置讀取電路33之理由在於，事件檢測電路4配置於較廣之面積，從而自事件檢測電路4至EVS用數位電路5之距離變長。圖2之光檢測裝置1中，因像素陣列部2內之EVS像素9之數量少於圖9，故可於下晶片12之EVS用數位電路5之附近將事件檢測電路4配置成一排。因此，於圖9之光檢測裝置1中，事件檢測電路4與EVS用數位電路5之距離短於圖2，無需以讀取電路33提高事件信號之驅動能力。因此，圖9之光檢測裝置1無需於下晶片12設置讀取電路33，故可將下晶片12之尺寸小型化。

如此，於圖9之光檢測裝置1中，因配置於下晶片12之事件檢測電路4之面積變大、且亦需要讀取電路33，故不得不增大下晶片12之尺寸，光檢測裝置1亦變得大型化。

圖10係顯示圖9之EVS像素9、事件檢測電路4、讀取電路33、及EVS用數位電路5之內部構成之電路圖。

圖10之EVS像素9由與圖4之EVS像素9同樣之電路構成。於圖4中，將EVS像素9內之電晶體Q21～Q25配置於上晶片11，將電晶體Q26配置於下晶片12，相對於此，於圖10中，將EVS像素9內之電晶體Q21～Q23配置於上晶片11，將電晶體Q24～Q26配置於下晶片12。

圖10之事件檢測電路4具有由與圖4之事件檢測電路4同樣之電路構成之微分電路23及比較器24。設置於比較器24之後段之輸出電路25之電路構成，與圖4之輸出電路25不同。圖10之輸出電路25除具有與圖4之邏輯電路27同樣地構成之邏輯電路27外，還具有NMOS電晶體Q32、Q33，作為圖4之輸出電路25中所沒有之構成。

圖10之讀取電路33具有PMOS電晶體Q34、與鎖存電路(Latch)34。電晶體Q34之源極連接於電源電壓節點，電晶體Q34之汲極連接於鎖存電路34、及事件檢測電路4內之電晶體Q32之汲極。

鎖存電路34鎖存並輸出與自事件檢測電路4輸出之事件信號相應之電晶體Q34之汲極電壓。鎖存電路34之輸出信號被輸入至EVS用數位電路5。

如上所述，圖10之事件檢測電路4除圖4之事件檢測電路4之電路構成外，亦具有電晶體Q32、Q33。又，於圖10之事件檢測電路4與數位電路之間設置有讀取電路33。因此，圖10之下晶片12之尺寸較圖2及圖3之下晶片12更大，成為光檢測裝置1之小型化之阻礙。

如此，於第1實施形態中，使像素陣列部2內之EVS像素9之數量少於灰階像素8之數量，並使像素陣列部2內之複數個EVS像素9用之複數個事件檢測電路4集約於下晶片12內之EVS用數位電路5之附近。藉此，可於與配置於上晶片11之像素陣列部2對向之下晶片12之區域，配置事件檢測電路4以外之電路。又，因事件檢測電路4與EVS用數位電路5靠近配置，無需於事件檢測電路4與EVS用數位電路5之間設置讀取電路33，故可將下晶片12之尺寸更小型化，進而可將光檢測裝置1小型化。

(第2實施形態) 第1實施形態之光檢測裝置1係與幀週期同步讀取事件信號之同步式，相對於此，以下說明之第2實施形態之光檢測裝置1為非同步式。

圖11係模式性顯示第2實施形態之光檢測裝置1之晶片構成之圖。圖11之光檢測裝置1與第1實施形態同樣地，積層上晶片11與下晶片12而構成。上晶片11之構成與圖2相同，於上晶片11配置有具有灰階像素8與EVS像素9之像素陣列部2。就EVS像素9之數量少於灰階像素8之數量之點，第2實施形態亦與第1實施形態共通。

圖11之下晶片12具有灰階用ADC3、事件檢測電路4、EVS用數位電路5及偏壓電路7。省略了設置於圖2之下晶片12之控制電路6，可進一步使尺寸較圖2之下晶片12更小型化。

圖12係顯示第2實施形態之EVS像素9與事件檢測電路4之內部構成之電路圖。圖12之EVS像素9之內部構成與圖4相同。

圖12之事件檢測電路4與幀週期無關地，每當事件檢測電路4檢測事件時，便輸出顯示檢測到事件之事件信號。更具體而言，圖12之事件檢測電路4具有第1事件檢測部31、第2事件檢測部32及控制信號產生部35。

圖12之第1事件檢測部31及第2事件檢測部32之電路構成，與圖7之第1事件檢測部31及第2事件檢測部32之電路構成相同。因此，於圖12中，對構成圖7之第1事件檢測部31及第2事件檢測部32之各電路元件附註與圖7相同之符號。

控制信號產生部35具有PMOS電晶體Q41、NMOS電晶體Q42及電容器C2。電晶體Q41、Q42於電源電壓節點與接地電壓節點之間串疊連接。向電晶體Q41之閘極輸入來自EVS用數位電路5之第1控制信號。向電晶體Q42之閘極輸入控制信號SLOPE。自電晶體Q41之汲極及電晶體Q42之汲極之連接節點，輸出與圖4相同之控制信號AZ_SLOPE。該控制信號AZ_SLOPE被輸入至第1事件檢測部31內之電晶體Q27之閘極、及第2事件檢測部32內之電晶體Q27之閘極。EVS用數位電路5輸出用於對切換器26進行切換控制之切換控制信號BIAS_SW。藉由該切換控制信號BIAS_SW，切換器26切換電晶體Q28之閘極電壓。

如此，第2實施形態之光檢測裝置1於事件檢測電路4內產生控制信號AZ_SLOPE，且因由EVS用數位電路5產生切換器26之切換控制信號BIAS_SW，故無需圖4之控制電路6。因此，可將下晶片12之晶片尺寸更加小型化。因圖11之光檢測裝置1不具有控制電路6，故可與幀週期非同步地輸出接通事件信號與斷開事件信號。

(第3實施形態) 如於第1及第2實施形態說明般，光檢測裝置1所包含之EVS像素9與事件檢測電路4之一部分配置於上晶片11，其餘配置於下晶片12。EVS像素9與事件檢測電路4中，配置於上晶片11之電路、與配置於下晶片12之電路之切分方法不只有一種，而有複數種切分方法。

圖13A係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之第1切分之電路圖。圖13A與圖4同樣地，顯示將EVS像素9內之電晶體Q21～Q25配置於上晶片11、將EVS像素9內之電晶體Q26與事件檢測電路4配置於下晶片12之例。如此，EVS像素9雖具有對數應答部21與緩衝器22，但於圖13A之例中，對數應答部21與緩衝器22之一部分配置於上晶片11，緩衝器22之其餘部分配置於下晶片12。因此，圖13A之EVS像素9被分開配置於上晶片11與下晶片12。

圖13B係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之第2切分之電路圖。圖13B雖與圖13A同樣地進行切分，但圖13B之EVS像素9之電路構成與圖13A之EVS像素9之電路構成有一部分不同。圖13B之EVS像素9內之對數應答部21省略電晶體Q22，電晶體Q21連接二極體。藉此，相較於圖13A可更為簡化對數應答部21之內部構成。

圖13C係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之第3切分之電路圖。圖13C之EVS像素9內之對數應答部21具有NMOS電晶體Q24a而取代PMOS電晶體Q24。藉由自PMOS電晶體Q24置換為NMOS電晶體Q24a，可利用洩漏電流產生偏壓電流。又，藉由設置NMOS電晶體Q24a，可將配置於上晶片11之EVS像素9之所有電晶體Q21～Q25統一在NMOS中，可簡化製程。

圖13D係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之第4切分之電路圖。圖13D不僅將EVS像素9、亦將事件檢測電路4內之微分電路23之至少一部分配置於上晶片11。另，亦可將事件檢測電路4內之比較器24之至少一部分配置於上晶片11。

圖13E係顯示EVS像素9與事件檢測電路4之第5切分之電路圖。圖13E係顯示將直至比較器24之一部分為止配置於上晶片11之例。於圖13E中，雖顯示將比較器24內之電晶體Q30配置於上晶片11、將電晶體Q31配置於下晶片12之例，但亦可將電晶體Q31配置於上晶片11，將電晶體Q30配置於下晶片12。

雖圖13A、圖13B、圖13C及圖13D係顯示於事件檢測電路4內設置一組微分電路23與比較器24之例，但若於事件檢測電路4內設置複數組微分電路23及比較器24時，亦可考慮將配置於上晶片11與下晶片12之電路任意切分。

上述之圖7係顯示於事件檢測電路4內設置第1事件檢測部31與第2事件檢測部32之情形之上晶片11與下晶片12之切分方法之一例之圖。圖7係顯示將EVS像素9內之電晶體Q21～Q25配置於上晶片11、將EVS像素9內之電晶體Q26、與事件檢測電路4整體配置於下晶片12之例。

於上述之光檢測裝置1中，雖顯示EVS像素9與事件檢測電路4一對一地對應之例，但亦可採用由複數個EVS像素9共有1個事件檢測電路4之構成。

圖14係顯示由複數個EVS像素9共有事件檢測電路4之至少一部分之一例之電路圖。圖14具有：複數個個別像素部分41，其等包含EVS像素9與事件檢測電路4之第1部分；及共有部42，其包含除事件檢測電路4之第1部分外之其餘之第2部分。複數個個別像素部41配置於上晶片11，共有部42配置於下晶片12。

複數個個別像素部41各自具有EVS像素9內之電晶體Q21～Q26、事件檢測電路4內之電晶體Q27、Q28及電容器C3。共有部42具有電晶體Q29～Q31及切換器43。切換器43切換控制複數個個別像素部41，並將任一個個別像素部41連接於共有部42。

圖14雖顯示將切換器43設置於下晶片12之例，但如圖15般，亦可將切換器43配置於上晶片11。圖16係對應於圖15之電路圖。

如圖14所示，因於下晶片12設置事件檢測電路4之一部分即共有部42，且共有部42由配置於上晶片11之複數個個別像素部41共有，故於與個別像素部41對向之下晶片12上之區域，可配置共有部42以外之電路(例如，灰階用ADC3、EVS用數位電路5、控制電路6及偏壓電路7等)，可將下晶片12之晶片尺寸小型化。

如此，於第3實施形態中，因可將EVS像素9與事件檢測電路4任意切分而配置於上晶片11與下晶片12，故可將上晶片11與下晶片12之電路面積最佳化，可將資訊處理裝置整體小型化。又，根據情形，亦可積層3個以上之晶片而構成資訊處理裝置。

(第4實施形態) 第1～第3實施形態之光檢測裝置1分為上晶片11與下晶片12而構成。如上所述，將光檢測裝置1內之各電路區分為上晶片11與下晶片12之區分方法為任意。例如，圖17係顯示將EVS像素9、與事件檢測電路4內之電晶體Q25配置於上晶片11、將除此以外之電路部分配置於下晶片12之例。

又，亦可於上晶片11與下晶片12之間積層1個以上之中間晶片13，製作3層以上之積層構造之光檢測裝置1。

圖18係顯示3層構造之光檢測裝置1之一例之電路圖。於圖18中，於上晶片11配置光電轉換元件14與電晶體Q21～Q23，於中間晶片10配置電晶體Q24及Q25，於下晶片12配置事件檢測電路4之其餘電路部分與輸出電路25。於將光檢測裝置1設為3層以上之積層構造之情形時，各晶片間由Cu-Cu接合、通孔或凸塊連接，但較佳為以各晶片內之配線圖案盡可能變短之方式配置各電路元件。

於上述圖2中，雖顯示沿列方向x配置複數個事件檢測電路4之例，但如圖19所示，亦可於行方向配置複數個事件檢測電路4。藉由將複數個事件檢測電路4集約配置於下晶片12上之一部分區域內，可有效利用其他區域來配置其他電路，可將下晶片12之尺寸小型化。

(應用例) 本揭示之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、油電複合動力汽車、機車、自行車、個人移動載具、飛機、無人機、船舶、機器人、建設機械、農業機械(拖拉機)等之任一種類之移動體的裝置而實現。

圖20係顯示可適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7000之概略性構成例之方塊圖。車輛控制系統7000具備經由通信網路7010連接之複數個電子控制單元。於圖20所示之例中，車輛控制系統7000具備驅動系統控制單元7100、車體系統控制單元7200、電池控制單元7300、車外資訊檢測單元7400、車內資訊檢測單元7500、及整合控制單元7600。連接該等複數個控制單元之通信網路7010可為例如符合CAN(Controller Area Network：控制器區域網路)、LIN(Local Interconnect Network：區域互連網路)、LAN(Local Area Network：區域網路)、或FlexRay(註冊商標)等任意規範的車載通信網路。

各控制單元具備：微電腦，其依照各種程式進行運算處理；記憶部，其記憶藉由微電腦執行之程式或各種運算中使用之參數等；及驅動電路，其驅動各種控制對象裝置。各控制單元具備用於經由通信網路7010與其他控制單元之間進行通信之網路I/F(Interface：介面)，且具備在與車內外之裝置或感測器等之間藉由有線通信或無線通信進行通信用之通信I/F。於圖20中，作為整合控制單元7600之功能構成，圖示出微電腦7610、泛用通信I/F7620、專用通信I/F7630、定位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660、聲音圖像輸出部7670、車載網路I/F7680、及記憶部7690。其他控制單元亦同樣具備微電腦、通信I/F及記憶部等。

驅動系統控制單元7100依照各種程式，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7100作為內燃機或驅動用馬達等用於產生車輛驅動力之驅動力產生裝置、用於將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛之舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等之控制裝置而發揮功能。驅動系統控制單元7100亦可具有作為ABS(Antilock Brake System：防鎖死制動系統)或ESC(Electronic Stability Control：電子穩定控制系統)等之控制裝置之功能。

對驅動系統控制單元7100，連接車輛狀態檢測部7110。於車輛狀態檢測部7110中，例如包含用於檢測車體之軸旋轉運動之角速度的陀螺儀感測器、檢測車輛之加速度的加速度感測器、或加速踏板之操作量、剎車踏板之操作量、方向盤之操舵角、引擎轉速或車輪之旋轉速度等之感測器中之至少一者。驅動系統控制單元7100使用自車輛狀態檢測部7110輸入之信號進行運算處理，控制內燃機、驅動用馬達、電動動力轉向裝置或剎車裝置等。

車體系統控制單元7200依照各種程式，控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元7200作為免鑰匙門禁系統、智慧鑰匙系統、電動車窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置而發揮功能。於該情形時，可對車體系統控制單元7200輸入自代替鑰匙之可攜式機發送之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元7200受理該等電波或信號之輸入，控制車輛之門鎖裝置、電動窗裝置、燈等。

電池控制單元7300依照各種程式，控制驅動用馬達之電力供給源即二次電池7310。例如，對電池控制單元7300，自具備二次電池7310之電池裝置輸入電池溫度、電池輸出電壓或電池之剩餘容量等之資訊。電池控制單元7300使用該等信號進行運算處理，進行二次電池7310之溫度調節控制或電池裝置所具備之冷卻裝置等之控制。

車外資訊檢測單元7400檢測搭載了車輛控制系統7000之車輛之外部資訊。例如，對車外資訊檢測單元7400連接攝像部7410及車外資訊檢測部7420中之至少一者。於攝像部7410中，包含ToF(Time Of Flight：飛行時間)相機、立體相機、單眼相機、紅外線相機及其他相機中之至少一者。於車外資訊檢測部7420中，例如包含用於檢測當前天氣或氣象之環境感測器、或用於檢測搭載了車輛控制系統7000之車輛周圍之其他車輛、障礙物或行人等之周圍資訊檢測感測器中之至少一者。

環境感測器例如可為檢測雨天之雨滴感測器、檢測霧之霧感測器、檢測日照程度之日照感測器、及檢測降雪之雪感測器中之至少一者。周圍資訊檢測感測器亦可為超音波感測器、雷達裝置及LIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging：光學雷達、雷射探測與測距)裝置中之至少一者。該等攝像部7410及車外資訊檢測部7420可作為分別獨立之感測器或裝置而具備，亦可作為將複數個感測器或裝置整合之裝置而具備。

此處，圖21係顯示攝像部7410及車外資訊檢測部7420之設置位置之例。攝像部7910、7912、7914、7916、7918例如設置於車輛7900之前鼻、側鏡、後保險槓、後門及車廂內之擋風玻璃之上部中至少一者之位置。前鼻所具備之攝像部7910及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部7918主要取得車輛7900之前方之圖像。側鏡所具備之攝像部7912、7914主要取得車輛7900之側方之圖像。後保險槓或後門所具備之攝像部7916主要取得車輛7900之後方之圖像。車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部7918主要用於檢測前方車輛或行人、障礙物、號誌機、交通標誌或車道線等。

另，於圖21中，顯示出各攝像部7910、7912、7914、7916之攝像範圍之一例。攝像範圍a顯示設置於前鼻之攝像部7910之攝像範圍，攝像範圍b、c分別顯示設置於側鏡之攝像部7912、7914之攝像範圍，攝像範圍d顯示設置於後保險槓或後門之攝像部7916之攝像範圍。例如，藉由使攝像部7910、7912、7914、7916所拍攝到之圖像資料重疊，可獲得自上方觀察車輛7900之俯瞰圖像。

設置於車輛7900之前、後、旁側、角落、及車廂內之擋風玻璃之上部之車外資訊檢測部7920、7922、7924、7926、7928、7930可為例如超音波感測器或雷達裝置。設置於車輛7900之前鼻、後保險槓、後門及車廂內之擋風玻璃之上部之車外資訊檢測部7920、7926、7930亦可為例如LIDAR裝置。該等車外資訊檢測部7920～7930主要用於檢測前方車輛、行人或障礙物等。

返回圖20繼續說明。車外資訊檢測單元7400使攝像部7410拍攝車外之圖像，且接收所拍攝之圖像資料。又，車外資訊檢測單元7400自連接之車外資訊檢測部7420接收檢測資訊。於車外資訊檢測部7420為超音波感測器、雷達裝置或LIDAR裝置之情形時，車外資訊檢測單元7400發送超音波或電磁波等、且接收所接收到之反射波之資訊。車外資訊檢測單元7400可基於接收到之資訊，進行人、車、障礙物、標誌或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。車外資訊檢測單元7400亦可基於接收到之資訊，進行辨識降雨、霧或路面狀況等之環境辨識處理。車外資訊檢測單元7400又可基於接收到之資訊，算出與車外之物體之距離。

又，車外資訊檢測單元7400亦可基於接收之圖像資料，進行辨識人、車、障礙物、標誌或路面上之文字等之圖像辨識處理或距離檢測處理。車外資訊檢測單元7400亦可對接收到之圖像資料進行扭曲修正或對位等之處理，且合成由不同之攝像部7410拍攝到之圖像資料，產生俯瞰圖像或全景圖像。車外資訊檢測單元7400亦可使用由不同之攝像部7410拍攝到之圖像資料，進行視點轉換處理。

車內資訊檢測單元7500檢測車內之資訊。對車內資訊檢測單元7500，例如連接檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部7510。駕駛者狀態檢測部7510可包含拍攝駕駛者之相機、檢測駕駛者之生物體資訊之生物體感測器或收集車廂內之聲音之麥克風等。生物體感測器例如設置於座椅面或方向盤等，檢測就坐於座席上之搭乘者或握住方向盤之駕駛者的生物體資訊。車內資訊檢測單元7500可基於自駕駛者狀態檢測部7510輸入之檢測資訊，算出駕駛者之疲勞程度或注意力程度，亦可判別駕駛者是否打盹。車內資訊檢測單元7500亦可對收集到之聲音信號進行降噪處理等之處理。

整合控制單元7600依照各種程式，控制車輛控制系統7000內之全數動作。對整合控制單元7600連接輸入部7800。輸入部7800例如藉由觸控面板、按鈕、麥克風、開關或桿件等可由搭乘者進行輸入操作之裝置而實現。亦可對整合控制單元7600輸入藉由對利用麥克風輸入之聲音進行聲音辨識而獲得之資料。輸入部7800可為例如利用紅外線或其他電波之遙控裝置，亦可為與車輛控制系統7000之操作對應之行動電話或PDA(Personal Digital Assistant：個人數位處理)等之外部連接機器。輸入部7800亦可為例如相機，於該情形時搭乘者可藉由手勢而輸入資訊。或者，可輸入藉由檢測搭乘者穿戴之穿戴式裝置之動作而獲得之資料。再者，輸入部7800亦可包含例如基於由搭乘者等使用上述之輸入部7800輸入之資訊產生輸入信號、且輸出至整合控制單元7600的輸入控制電路等。搭乘者等藉由操作該輸入部7800，對車輛控制系統7000輸入各種資料、或進行處理動作之指示。

記憶部7690可包含記憶由微電腦執行之各種程式之ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、及記憶各種參數、運算結果或感測值等之RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)。又，記憶部7690亦可藉由HDD(Hard Disc Drive：硬碟驅動器)等之磁性記憶器件、半導體記憶器件、光記憶器件或光磁性記憶器件等實現。

泛用通信I/F7620係中介與存在於外部環境7750之各種機器之間之通信的泛用性通信I/F。泛用通信I/F7620可安裝GSW(註冊商標)(Global System of Mobile communications：全球移動通信系統)、WiMAX(註冊商標)、LTE(註冊商標)(Long Term Evolution：長期演進技術)或LTE-A(LTE－Advanced：長期演進技術升級版)等之蜂巢式通信協定、或無線LAN(亦稱為Wi-Fi(註冊商標))、Bluetooth(註冊商標)等之其他無線通信協定。泛用通信I/F7620例如可經由基地台或存取點，對存在於外部網路(例如，網際網路、雲端網路或服務提供者固有之網路)上之機器(例如，應用伺服器或控制伺服器)連接。又，泛用通信I/F7620亦可使用例如P2P(Peer To Peer：點對點)技術，與存在於車輛附近之終端(例如駕駛者、行人或店鋪之終端，或MTC(Machine Type Communication：機器類型通信)終端)連接。

專用通信I/F7630係支援以於車輛中使用為目的而訂定之通信協定的通信I/F。專用通信I/F7630可安裝例如下階層之IEEE802.11p與上階層之IEEE1609之組合即WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment：車載環境無線存取)、DSRC(Dedicated Short Range Communications：專用短程通信)、或蜂巢式通信協定之標準協定。專用通信I/F7630典型而言係執行包含車與車之間(Vehicle to Vehicle：車對車)之通信、車與路之間(Vehicle to Infrastructure：車對基礎設施)之通信、車與家之間(Vehicle to Home：車對家)之通信、及車與行人之間(Vehicle to Pedestrian：車對行人之)通信中之1者以上之概念，即V2X(Vehicle to everything：車聯網)通信。

定位部7640例如接收來自GNSS(Global Navigation Satellite System：全球導航衛星系統)衛星之GNSS信號(例如來自GPS(Global Positioning System：全球定位系統)衛星之GPS信號)而執行定位，且產生包含車輛之緯度、經度及高度之位置資訊。另，定位部7640亦可藉由與無線存取點之信號交換而特定出當前位置，或可自具有定位功能之行動電話、PHS(Personal Handy-phone System：個人手持電話系統)或智慧型手機等終端機取得位置資訊。

信標接收部7650例如接收由設置於道路上之無線電台等發送之電波或電磁波，取得當前位置、塞車、禁止通行或所需時間等之資訊。另，信標接收部7650之功能亦可含在上述之專用通信I/F7630中。

車內機器I/F7660係中介微電腦7610與存在於車內之各種車內機器7760之間之連接的通信介面。車內機器I/F7660可使用無線LAN、Bluetooth(註冊商標)、NFC(Near Field Communication：近場通信)或WUSB(Wireless USB(universal serial bus)：無線通用串列匯流排)等之無線通信協定，確立無線連接。又，車內機器I/F7660亦可經由未圖示之連接端子(及必要時可經由纜線)，確立USB(Universal Serial Bus：通用串列匯流排)、HDMI(註冊商標)(High-Definition Multimedia Interface：高解析度多媒體介面)、或MHL(Mobile High-definition Link：行動高畫質連結)等之有線連接。車內機器7760亦可包含例如搭乘者所具有之行動機器或穿戴式機器、又或被搬入或安裝於車輛之資訊機器中之至少1者。又，車內機器7760亦可包含進行到達任意目的地之路徑探索之導航裝置。在車內機器I/F7660與該等車內機器7760之間交換控制信號或資料信號。

車載網路I/F7680係中介微電腦7610與通信網路7010之間之通信的介面。車載網路I/F7680根據由通信網路7010支援之特定協定而收發信號等。

整合控制單元7600之微電腦7610基於經由泛用通信I/F7620、專用通信I/F7630、定位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680中之至少一者而取得之資訊，依照各種程式，控制車輛控制系統7000。例如，微電腦7610可基於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，對驅動系統控制單元7100輸出控制指令。例如，微電腦7610可進行以實現包含避免車輛碰撞或緩和衝擊、基於車輛間距離之追隨行駛、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7610亦可藉由基於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，而進行以不依賴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。

微電腦7610基於經由泛用通信I/F7620、專用通信I/F7630、定位部7640、信標接收部7650、車內機器I/F7660及車載網路I/F7680中之至少一者取得之資訊，產生車輛與周邊構造物或人物等物體之間之3維距離資訊，建立包含車輛之當前位置之周邊資訊的區域地圖資訊。又，微電腦7610亦可基於取得之資訊，預測車輛碰撞、行人等接近或進入禁止通行之道路等之危險，而產生警告用信號。警告用信號可為例如用於產生警告音或亮起警告燈之信號。

聲音圖像輸出部7670對於車輛之搭乘者或車外，將聲音及圖像中之至少一者之輸出信號發送至可視覺性或聽覺性地通知資訊之輸出裝置。於圖20之例中，作為輸出裝置，例示有音頻揚聲器7710、顯示部7720及儀錶板7730。顯示部7720例如可包含車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。顯示部7720亦可具有AR(Augmented Reality：擴增實境)顯示功能。輸出裝置可為該等裝置以外之頭戴式耳機、搭乘者佩戴之眼鏡型顯示器等之穿戴式器件、投影機或燈等其他裝置。於輸出裝置為顯示裝置之情形時，顯示裝置以文字、影像、表格、圖表等各種形式，視覺性顯示藉由微電腦7610所進行之各種處理而獲得之結果、或從其他控制單元接收之資訊。又，於輸出裝置為聲音輸出裝置之情形時，聲音輸出裝置將包含播放之聲音資料或聲學資料等之音頻信號轉換為類比信號且聽覺性輸出。

另，於圖20所示之例中，亦可將經由通信網路7010連接之至少兩個控制單元作為一個控制單元而一體化。或者，可藉由複數個控制單元構成各個控制單元。再者，車輛控制系統7000亦可具備未圖示之其他控制單元。又，於上述說明中，亦可使其他控制單元具有任一者之控制單元所擔負之功能之一部分或全部。即，只要經由通信網路7010進行資訊之收發，以任一者之控制單元進行特定運算處理皆可。同樣地，連接於任一者之控制單元之感測器或裝置亦可連接於其他控制單元，且複數個控制單元經由通信網路7010相互收發檢測資訊。

另，本技術可採取以下之構成。 (1)一種光檢測裝置，其具備：相互積層之第1基板及第2基板；且上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。 (2)如(1)所記載之光檢測裝置，其中上述第1基板具有包含複數個上述第1像素與複數個上述第2像素之複數個上述像素群；上述第2基板具有各自相鄰配置之複數個上述事件檢測電路；且上述複數個事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述複數個像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。 (3)如(2)所記載之光檢測裝置，其中上述第1基板具有包含上述複數個像素群之像素陣列部；且上述事件檢測電路配置於上述第2基板上之與上述像素陣列部對向之相同尺寸之區域內。 (4)如(2)或(3)所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路與預定之幀週期同步，輸出顯示上述複數個第2像素之各者是否檢測到上述事件之信號。 (5)如(1)至(3)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：第1微分器及第2微分器，其等各自對由亮度變化方向不同之2個上述第2像素進行光電轉換後之電性信號進行時間微分。 (6)如(5)所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路與幀週期無關地，每當上述事件檢測電路檢測上述事件時，輸出顯示檢測到上述事件之事件信號。 (7)如(1)至(6)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述第2像素之至少一部分配置於上述第2基板。 (8)如(7)所記載之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其產生對由上述光電轉換元件進行光電轉換後之電荷進行對數轉換而得之電壓信號；及緩衝電路，其緩衝上述電壓信號；且上述光電轉換元件、上述電荷電壓轉換部、及上述緩衝電路之一部分配置於上述第1基板；上述緩衝電路之上述一部分以外配置於上述第2基板。 (9)如(1)至(7)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有連接於上述光電轉換元件之陰極與上述電源電壓節點之間之二極體。 (10)如(1)至(7)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有：放大器，其連接於上述光電轉換元件之陰極；及偏壓電路，其向上述放大器供給偏壓電流。 (11)如(10)所記載之光檢測裝置，其中上述電荷電壓轉換部包含上述偏壓電路，且具有相同導電型之複數個電晶體。 (12)如(10)所記載之光檢測裝置，其中上述電荷電壓轉換部內之上述偏壓電路以外，具有第1導電型之複數個電晶體；且上述偏壓電路具有第2導電型之電晶體。 (13)如(1)至(12)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有配置於上述第1基板之第1電路部分、與配置於上述第2基板之第2電路部分。 (14)如(13)所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路；上述第2電路部分具有上述比較器。 (15)如(13)所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路、與上述比較器之一部分；上述第2電路部分具有上述比較器之上述一部分以外。 (16)如(13)至(15)中任一項所記載之光檢測裝置，其中連接於2個以上第2像素之2個以上的上述第1電路部分，共有1個上述第2電路部分。 (17)如(16)所記載之光檢測裝置，其具備：切換器，其連接於上述2個以上第1電路部分之輸出節點；且上述切換器將上述2個以上第1電路部分之任一者之輸出節點連接於上述第2電路部分之輸入節點。 (18)如(17)所記載之光檢測裝置，其中上述切換器配置於上述第1基板或上述第2基板。 (19)如(3)至(15)中任一項所記載之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路設置於上述複數個第2像素之各者；且複數個上述事件檢測電路接近上述第2基板上之一部分之區域內而配置。 (20)一種電子機器，其具備：光檢測裝置；及信號處理部，其基於自上述光檢測裝置輸出之像素信號及事件信號，進行信號處理；且上述光檢測裝置具備：相互積層之第1基板及第2基板；且上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。

本揭示之態樣並非限定於上述各實施形態，亦包含同業人士可想到之各種變化，且本揭示之效果亦未限定於上述內容。即，可於不脫離申請專利範圍所規定之內容及自其均等物導出之本揭示之概念性思想與旨趣之範圍內，進行各種追加、變更及部分刪除。

1:光檢測裝置 2:像素陣列部 2NDCOMP:閾值信號 3:灰階用ADC 4:事件檢測電路 5:EVS用數位電路 6:控制電路 7:偏壓電路 8:灰階像素 9:EVS像素 11:上晶片 12:下晶片 13:像素群 14:光電轉換元件 15:像素電路 17:配線路徑 18:配線圖案 21:對數應答部 22:緩衝器 23:微分電路 24:比較器 25:輸出電路 26:切換器 27:邏輯電路 31:第1事件檢測部 32:第2事件檢測部 33:讀取電路 34:鎖存電路 35:控制信號產生部 41:個別像素部 42:共有部 43:切換器 7000:車輛控制系統 7010:通信網路 7100:驅動系統控制單元 7110:車輛狀態檢測部 7200:車體系統控制單元 7300:電池控制單元 7310:二次電池 7400:車外資訊檢測單元 7410:攝像部 7420:車外資訊檢測部 7500:車內資訊檢測單元 7510:駕駛者狀態檢測部 7600:整合控制單元 7610:微電腦 7620:泛用通信I/F 7630:專用通信I/F 7640:定位部 7650:信標接收部 7660:車內機器I/F 7670:聲音圖像輸出部 7680:車載網路I/F 7690:記憶部 7710:音頻揚聲 7720:顯示部 7730:儀錶板 7750:外部環境 7760:車內機器 7800:輸入部 7900:車輛 7910,7912,7914,7916,7918:攝像部 7920,7922,7924,7926,7928,7930:車外資訊檢測部 a,b,c,d:攝像範圍 AZ:自動歸零用之偏壓電壓 AZ_SLOPE:控制信號 BIAS_SW:切換控制信號 C1,C2:電容器 LATCH_EN,POLARITY:控制信號 NEG:事件檢測用之偏壓電壓 POS:事件檢測用之偏壓電壓 Q1:傳輸電晶體 Q2:重設電晶體 Q3:放大電晶體 Q4:選擇電晶體 Q21～Q34,Q24a,Q41,Q42:電晶體 SF:基準電壓 T1～T6:期間 Vlog:偏壓 XVS:幀同步信號

圖1係顯示第1實施形態之光檢測裝置之概略構成之方塊圖。圖2係模式性顯示第1實施形態之光檢測裝置之晶片構成之圖。圖3係顯示灰階像素之電路構成之電路圖。圖4係顯示EVS像素與事件檢測電路之內部構成之電路圖。圖5係顯示第1實施形態之光檢測裝置之驅動時序之圖。圖6係顯示圖2之晶片構成之一變化例之圖。圖7係圖4之事件檢測電路之一變化例之電路圖。圖8係顯示具備圖7之事件檢測電路之光檢測裝置1之驅動時序之圖。圖9係顯示一比較例之光檢測裝置之晶片構成之圖。圖10係顯示圖9之EVS像素、事件檢測電路、讀取電路、及EVS用數位電路之內部構成之電路圖。圖11係顯示第2實施形態之光檢測裝置之晶片構成之圖。圖12係顯示第2實施形態之EVS像素與事件檢測電路之內部構成之電路圖。圖13A係顯示EVS像素與事件檢測電路之第1切分之電路圖。圖13B係顯示EVS像素與事件檢測電路之第2切分之電路圖。圖13C係顯示EVS像素與事件檢測電路之第3切分之電路圖。圖13D係顯示EVS像素與事件檢測電路之第4切分之電路圖。圖13E係顯示EVS像素與事件檢測電路之第5切分之電路圖。圖14係顯示由複數個EVS像素共有事件檢測電路之至少一部分之一例之電路圖。圖15係顯示將切換器配置於上晶片之晶片構成之圖。圖16係對應於圖15之電路圖。圖17係顯示上晶片與下晶片之電路配置例之電路圖。圖18係顯示3層構造之光檢測裝置之一例之電路圖。圖19係於行方向配置複數個事件檢測電路之圖。圖20係顯示車輛控制系統之概略構成之一例之方塊圖。圖21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。

1:光檢測裝置

3:灰階用ADC

4:事件檢測電路

5:EVS用數位電路

6:控制電路

7:偏壓電路

8:灰階像素

9:EVS像素

11:上晶片

12:下晶片

13:像素群

17:配線路徑

18:配線圖案

Claims

一種光檢測裝置，其具備相互積層之第1基板及第2基板；且上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述第1基板具有包含複數個上述第1像素與複數個上述第2像素之複數個上述像素群；上述第2基板具有各自相鄰配置之複數個上述事件檢測電路；且上述複數個事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述複數個像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。
如請求項2之光檢測裝置，其中上述第1基板具有包含上述複數個像素群之像素陣列部；且上述事件檢測電路配置於上述第2基板上之與上述像素陣列部對向之相同尺寸之區域內。
如請求項2之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路與預定之幀週期同步，輸出顯示上述複數個第2像素之各者是否檢測到上述事件之信號。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：第1微分器及第2微分器，其等各自對由亮度變化方向不同之2個上述第2像素進行光電轉換後之電性信號進行時間微分。
如請求項5之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路與幀週期無關地，每當上述事件檢測電路檢測上述事件時，輸出顯示檢測到上述事件之事件信號。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述第2像素之至少一部分配置於上述第2基板。
如請求項7之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；電荷電壓轉換部，其產生對由上述光電轉換元件進行光電轉換後之電荷進行對數轉換而得之電壓信號；及緩衝電路，其緩衝上述電壓信號；且上述光電轉換元件、上述電荷電壓轉換部、及上述緩衝電路之一部分配置於上述第1基板；上述緩衝電路之上述一部分以外配置於上述第2基板。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有連接於上述光電轉換元件之陰極與上述電源電壓節點之間之二極體。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述第2像素具有：光電轉換元件；及電荷電壓轉換部，其將由上述第2像素進行光電轉換後之電荷，轉換為進行對數轉換而得之電壓信號；且上述電荷電壓轉換部具有：放大器，其連接於上述光電轉換元件之陰極；及偏壓電路，其向上述放大器供給偏壓電流。
如請求項10之光檢測裝置，其中上述電荷電壓轉換部包含上述偏壓電路，且具有相同導電型之複數個電晶體。
如請求項10之光檢測裝置，其中上述電荷電壓轉換部內之上述偏壓電路以外，具有第1導電型之複數個電晶體；且上述偏壓電路具有第2導電型之電晶體。
如請求項1之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有配置於上述第1基板之第1電路部分、與配置於上述第2基板之第2電路部分。
如請求項13之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路；上述第2電路部分具有上述比較器。
如請求項13之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路具有：微分器，其對自上述第2像素輸出之電壓信號進行時間微分；源極隨耦器電路，其連接於上述微分器之輸出節點；及比較器，其連接於上述源極隨耦器電路之輸出節點，基於將上述源極隨耦器電路之輸出信號與指定基準信號進行比較之結果，檢測上述事件；且上述第1電路部分具有上述微分器及上述源極隨耦器電路、與上述比較器之一部分；上述第2電路部分具有上述比較器之上述一部分以外。
如請求項13之光檢測裝置，其中連接於2個以上第2像素之2個以上的上述第1電路部分，共有1個上述第2電路部分。
如請求項16之光檢測裝置，其具備：切換器，其連接於上述2個以上第1電路部分之輸出節點；且上述切換器將上述2個以上第1電路部分之任一者之輸出節點連接於上述第2電路部分之輸入節點。
如請求項17之光檢測裝置，其中上述切換器配置於上述第1基板或上述第2基板。
如請求項3之光檢測裝置，其中上述事件檢測電路設置於上述複數個第2像素之各者；且複數個上述事件檢測電路接近上述第2基板上之一部分之區域內而配置。
一種電子機器，其具備：光檢測裝置；及信號處理部，其基於自上述光檢測裝置輸出之像素信號及事件信號，進行信號處理；且上述光檢測裝置具備：相互積層之第1基板及第2基板；上述第1基板具有像素群，該像素群包含產生與入射光之光量相應之像素信號之第1像素、及檢測入射光之亮度變化之第2像素；上述第2基板具有檢測基於上述第2像素之亮度變化之事件的事件檢測電路；上述事件檢測電路之至少一部分配置於上述第2基板上之與上述像素群對向之相同尺寸之區域以外之區域。