TWI825123B - 固態影像擷取裝置及影像擷取裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像裝置包含：複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷；至少一個光學濾光器，其位於該複數個光電轉換區中之至少一者上；一浮動擴散區，其耦合至該複數個光電轉換區；一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區；至少一個第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及至少一個第二讀出電路，其耦合至該第一節點且經組態以控制該第一讀出電路。

Description

固態影像擷取裝置及影像擷取裝置
本發明係關於一種固態影像擷取裝置及一種影像擷取裝置。
過去，與一同步信號(諸如，一垂直同步信號)同步地擷取影像資料(圖框)之一同步固態影像擷取裝置已用於一影像擷取裝置等中。在此一般性同步固態影像擷取裝置中，僅在同步信號之每一循環(舉例而言，1/60秒)處才可獲取影像資料。因此，難以在與交通、一機器人等相關之一場景中應對請求更快處理之一情形。因此，已提出一種非同步固態影像擷取裝置，在該非同步固態影像擷取裝置中，為每一像素設置用於即時偵測一所接收光量超過一臨限值來作為一位址事件之一偵測電路。針對每一像素偵測一位址事件之非同步固態影像擷取裝置亦被稱為一動態視覺感測器(DVS)。 [引用清單] [專利文獻]
[PTL 1] JP 2016-533140A
[技術問題]
然而，在相關技術中之一DVS中，由於自每一像素不同步地讀取一像素信號之一結構特性，未安裝諸如一彩色濾光器等一波長選擇元件。為此，存在不可藉由DVS獲取一彩色影像之一問題。
就此而言，本發明提出能夠獲取一彩色影像之一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。 [問題之解決方案]
根據本發明之一實施例，提供一種成像裝置，該成像裝置包含：複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷；至少一個光學濾光器，其位於該複數個光電轉換區中之至少一者上；一浮動擴散部，其耦合至該複數個光電轉換區；一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區；至少一個第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及至少一個第二讀出電路，其耦合至該第一節點且經組態以控制該第一讀出電路。該至少一個第二讀出電路係一單個第二讀出電路或複數個第二讀出電路，包含用於該複數個光電轉換區中之每一者之一各別第二讀出電路。該第一節點耦合於該單個第二讀出電路之一輸入與該複數個光電轉換區之間，或耦合至該複數個第二讀出電路之輸出。該第一節點儲存由該複數個光電區產生之電荷。第一節點對該複數個第二讀出電路之該等輸出求積分。成像裝置之各別第二讀出電路經組態以將由該複數個光電轉換區產生之電荷轉換成對數電壓信號。成像裝置之該至少一個第二讀出電路基於以下兩種情形來偵測事件：由該複數個光電轉換區中之至少一者產生之一電流量是否超過一第一臨限值，或由該複數個光電轉換區中之至少一者產生之該電流量之一改變是否超過一第二臨限值。另外，該至少一個光學濾光器係至少一個彩色濾光器。至少一個彩色濾光器亦包含呈一拜耳(Bayer)圖案、一X-trans圖案或一四方拜耳圖案之彩色濾光器。另外，該至少一個光學濾光器包含位於該複數個光電轉換區中之各別電轉換區上之複數個偏振器。該複數個偏振器包含具有不同偏振軸之偏振器，該等不同偏振軸包含：與一第一方向平行的一第一偏振軸、與第一方向垂直的第二偏振軸及度相對於第一方向傾斜的一第三偏振軸。該複數個光電轉換區包含配置成一2x2矩陣之第一光電轉換區至第四光電轉換區，且該至少一個光學濾光器包含位於第一光電轉換區上之一紅色濾光器。成像裝置之第二光電轉換區、第三光電轉換區及第四光電轉換區不具有對應的濾光器。該至少一個光學濾光器包含位於該複數個光電轉換區中之第二光電轉換區上之一藍色濾光器，其中第一光電轉換區對角地毗鄰於第二光電轉換區，且其中第三光電轉換區及第四光電轉換區不具有對應的彩色濾光器。成像裝置之該複數個光電轉換區中之一者感測紅外線光。 根據 另本發明之一實施例，提供一種成像裝置，該成像裝置包含：複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷；一浮動擴散區，耦合至該複數個光電轉換區；一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區；一第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及一第二讀出電路，其包含耦合至該第一節點之一輸入，該第二讀出電路經組態以控制該第一讀出電路。該成像裝置進一步包含切換電路系統，該切換電路系統控制將由該複數個光電轉換區產生之電荷轉移至該浮動擴散部還是第一節點。每一光電轉換區之該切換電路系統包含：一第一電晶體，其耦合與一各別光電轉換區與浮動擴散區之間；及一第二電晶體，其耦合於各別光電轉換區與該第一節點之間。 根據另本發明之一實施例，提供一種成像裝置，該成像裝置包含：複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷；複數個彩色濾光器，其位於該複數個光電轉換區中之各別光電轉換區上且被配置成一拜耳圖案；一浮動擴散區，其耦合至該複數個光電轉換區；一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區；一第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及至少一個第二讀出電路，其耦合至該第一節點且經組態以控制該第一讀出電路。 根據本發明之一實施例，提供一種固態影像擷取裝置，該固態影像擷取裝置包含：複數個光接收部分，其中之每一者接收一特定波長之光以產生與所接收到光之一量對應之一電荷；一偵測器，其基於該複數個光接收部分中之至少一者中所產生之一電荷來偵測一光電電流；一產生器，其基於該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生一電壓信號；及一驅動電路，其基於由該偵測器對該光電電流之一偵測結果而使得該產生器基於該複數個光接收部分中之至少兩者中分別產生之電荷來產生電壓信號。
[相關申請案之交叉參考]
本申請案主張於2018年10月2日提出申請之日本優先權專利申請案JP 2018-187784之權益，該日本優先權專利申請案之全部內容以引用方式併入本文中。
下文中將參考圖示詳細地闡述本發明之一實施例。注意，在以下實施例中，將藉由將相同元件符號指派相同零件來省略一重複說明。
另外，將根據下文所展示之一項目次序闡述本發明。 1.導論 2.第一實施例 2.1影像擷取裝置之組態實例 2.2固態影像擷取裝置之組態實例 2.2.1固態影像擷取裝置之堆疊組態實例 2.2.2固態影像擷取裝置之功能組態實例 2.3像素陣列部分之組態實例 2.4像素區塊之實例 2.4.1拜耳陣列 2.4.2 X-Trans (註冊商標)型陣列 2.4.3四方拜耳陣列 2.4.4其他 2.5偵測位址事件之激發 2.6像素區塊之組態實例 2.7位址事件偵測器之組態實例 2.8電流-電壓轉換單元之組態實例 2.9減法器及量化器之組態實例 2.10行ADC之組態實例 2.11固態影像擷取裝置之操作實例 2.11.1時序圖 2.11.2流程圖 2.12效果 3.第二實施例 3.1偵測位址事件之激發 3.2像素區塊之組態實例 3.3固態影像擷取裝置之操作實例 3.4效果 4.第三實施例 4.1像素區塊之實例 4.2效果 5.第四實施例 5.1像素區塊之實例 5.2效果 6.第五實施例 6.1像素區塊之實例 6.2修改1 6.3修改2 6.4效果 7.第六實施例 7.1像素區塊之實例 7.2修改1 7.3修改2 7.4效果 8.第七實施例 8.1效果
1.導論 一通用動態視覺感測器(DVS)採取一所謂的事件驅動型驅動方法，該方法針對每一單元像素偵測是否存在一位址事件之激發，且在偵測到位址事件之激發之一情形中自一位址事件激發之一單元像素讀取一像素信號。
注意，此說明中之單元像素係包含一個光電轉換元件(亦被稱為一光接收元件)的一像素之一最小(或另一選擇係，所期望)單元，且對應於(舉例而言)自一影像感測器讀取之影像資料中之每一圓點。另外，位址事件係針對分配給以一2D晶格圖案排成陣列之複數個單元像素中之每一者之每一位址發生之一事件，且對應於(舉例而言)其中基於在光電轉換元件中產生之一電荷之一光電電流之一電流值或一改變量超過某一臨限值之一事件等。
在此一事件驅動型DVS中，對每一單元像素之讀取係不同步地執行，此與一通用影像感測器(諸如一互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器或一電荷耦合裝置(CCD)影像感測器)不同。為此，舉例而言，當諸如一彩色濾光器等一波長選擇元件僅安裝於DVS上以獲取一彩色影像時，在其中基於用於色彩重構之波長分量(舉例而言，RGB之三原色)重構一色彩之一情形中，無法確保同步讀取一紅色(R)波長分量、一綠色(G)波長分量之及一藍色(B)波長分量之像素信號，且該等像素信號中之每一者係以一不規律時序被讀取。因此，用於色彩重構之波長分量發生一時間移位或一空間移位，而導致難以重構一正確色彩。
注意，舉例而言，時間移位係指一時間軸上之一移位，該時間軸上之移位由於由非同步讀取用於色彩重構之所有波長分量之像素信號所導致之一時序移位而引起。另外，舉例而言，空間移位係指一色彩空間之一移位，該時間軸上之移位由難以基於用於色彩重構之所有波長分量之像素信號判定用於白平衡調整之一白色位階所致。
因此，在以下實施例中，將透過某些實例詳細地闡述能夠獲取其中正確地重構一色彩之一彩色影像的一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。
另外，在以下實施例中之某些實施例中，將透過某些實例詳細地闡述能夠重構入射光之偏振資訊而非重構一色彩或者既能夠重構入射光之偏振資訊亦重構一色彩的一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。
2.第一實施例 首先，本發明將參考圖示詳細地闡述根據一第一實施例之一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。
2.1影像擷取裝置之組態實例 圖1係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置及影像擷取裝置之一示意性組態實例的一方塊圖。如圖1中所圖解說明，舉例而言，影像擷取裝置100包含一成像透鏡110、一固態影像擷取裝置200、一記錄單元120及一控制器130。安裝於一工業機器人、一車載式相機等上之一相機被視為影像擷取裝置100。
成像透鏡110集中入射光且在固態影像擷取裝置200之一光接收表面上形成一影像。光接收表面係指上面有排成陣列之固態影像擷取裝置200中之光電轉換元件(亦被稱為光接收元件)的一表面。固態影像擷取裝置200對入射光進行光電轉換以產生影像資料。另外，固態影像擷取裝置200對所產生之影像資料執行預定信號處理，諸如雜訊移除或白平衡調整。將由此信號處理獲得之一結果及指示是否存在位址事件之激發之一偵測信號經由一信號線209輸出至記錄單元120。注意，稍後將闡述產生指示是否存在位址事件之激發之偵測信號之一方法。
記錄單元120包含(舉例而言)一快閃記憶體、一動態隨機存取記憶體(DRAM)一靜態隨機存取記憶體(SRAM)等，且記錄自固態影像擷取裝置200輸入之資料。
控制器130包含(舉例而言)一中央處理單元(CPU)等，且經由一信號線139輸出各種指令，藉此控制影像擷取裝置100中之每一單元，諸如固態影像擷取裝置200。
2.2固態影像擷取裝置之組態實例 接下來，將參考圖示詳細地闡述固態影像擷取裝置200之組態實例。
2.2.1固態影像擷取裝置之堆疊組態實例 圖2係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一堆疊結構實例之一圖式。如圖2中所圖解說明，固態影像擷取裝置200具有其中一光接收晶片201與一偵測晶片202垂直堆疊之一結構。在對光接收晶片201與偵測晶片202進行接合時，舉例而言，可使用其中將各別接合表面平坦化並藉由電子力黏合在一起的所謂的直接接合。然而，本發明並不僅限於此。舉例而言，可使用其中形成於接合表面上之銅(Cu)電極墊彼此接合的所謂的Cu-Cu接合、凸塊接合等。
另外，光接收晶片201與偵測晶片202經由(舉例而言)一連接部分(諸如，穿透一半導體基板之一矽穿孔(TSV))電性連接。對於使用TSV之連接而言，舉例而言，可採取：一所謂的雙TSV系統，其中兩個TSV(亦即，設置於光接收晶片201上之一TSV以及自光接收晶片201設置至偵測晶片202之一TSV)連接於晶片之一外表面上；一所謂的共用TSV系統，其中藉由自光接收晶片201至偵測晶片202穿透晶片之一TSV來連接該晶片等。
然而，在使用Cu-Cu接合或凸塊接合來接合光接收晶片201與偵測晶片202之情形中，透過一Cu-Cu接合部分或一凸塊接合部分來電性連接晶片。
2.2.2固態影像擷取裝置之功能組態實例 圖3係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一功能組態實例之一方塊圖。如圖3中所圖解說明，固態影像擷取裝置200包含一驅動電路211、一信號處理單元212、一仲裁器213、一行ADC 220及一像素陣列部分300。
在像素陣列部分300中，複數個單元像素排列成一2D晶格圖案。稍後將詳細地闡述，舉例而言，一單元像素包含：一光電轉換元件(諸如一光電二極體)及一電路(在後文中被稱為一像素電路或一像素信號產生器)，該電路自光電轉換元件讀取藉由光電轉換產生之一電荷。在此，像素電路可由複數個光電轉換元件共用。在此情形中，每一單元像素包含一個光電轉換元件及共用像素電路。
在像素陣列部分300中排列成2D晶格圖案之複數個單元像素被分組成複數個像素區塊，該複數個像素區塊中之每一者包含一預定數目個單元像素。在後文中，在一水平方向上排列之一組單元像素或像素區塊被稱為「列」，且在與列垂直之一方向上排列之一組單元像素或像素區塊被稱為「行」。
每一單元像素產生與光電轉換元件所接收到之光量對應之一電荷。每一像素區塊基於自在屬於像素區塊之單元像素中之任一者中產生之一電荷所得的一電流(在後文中被稱為一光電電流)之一電流值或該電流值之一改變量是否超過一預定臨限值來偵測是否存在一位址事件之激發。然後，當位址事件激發時，每一像素區塊將自屬於該像素區塊之每一單元像素讀取一像素信號之一請求輸出至仲裁器213，該像素信號具有與光電轉換元件所接收到之光量對應之一電壓值。
驅動電路211驅動單元像素中之每一者將一像素信號自每一單元像素輸出至行ADC 220。
仲裁器213對來自每一像素區塊之一請求進行仲裁並將一預定回應傳輸至一像素區塊，從而基於一仲裁結果發出請求。在接收到此回應之後，像素區塊旋即將指示是否存在位址事件之激發之一偵測信號(在後文中，簡稱為一位址事件偵測信號)供應至驅動電路211及信號處理單元212。
針對一像素區塊之每一行，行ADC 220將來自該行之一類比像素信號轉換成一數位信號。然後，行ADC 220將藉由轉換產生之該數位信號供應至信號處理單元212。
信號處理單元212對來自行ADC 220之該數位信號執行預定信號處理(諸如，關連式雙取樣(CDS)處理(雜訊移除)或白平衡調整)。然後，信號處理單元212經由信號線209將信號處理之一結果及位址事件偵測信號供應至記錄單元120。
2.3像素陣列部分之組態實例 接下來，將闡述像素陣列部分300之一組態實例。圖4係圖解說明根據第一實施例之像素陣列部分之一示意性組態實例之一方塊圖。如圖4中所圖解說明，像素陣列部分300中之複數個單元像素被分組成複數個像素區塊310。像素區塊310中之每一者包含排列成I列 × J行(I及J係正整數)之複數個單元像素。
每一像素區塊310包含一像素信號產生器320、I列 × J行之複數個光接收部分330及一位址事件偵測器400。像素區塊310中之該複數個光接收部分330共用像素信號產生器320與位址事件偵測器400。因此，每一單元像素包含一個光接收單元330及共用的像素信號產生器320。各別單元像素之座標與在固態影像擷取裝置200之光接收表面上排列成2D晶格圖案之光接收部分330之座標相符。
一個垂直信號線VSL佈線於一個像素區塊310之一行中。因此，當將像素區塊310之行數設定為m (m係一正整數)時，像素陣列部分300中排列有m個垂直信號線VSL。
光接收部分330係藉由對入射光進行光電轉換產生一光電電流之一光電轉換元件。根據驅動電路211之控制，光接收部分330將藉由光電轉換產生之光電電流供應至像素信號產生器320或位址事件偵測器400。
像素信號產生器320產生一信號作為一像素信號SIG，該信號具有與自光接收部分330供應之光電電流之一電荷量對應之一電壓值。像素信號產生器320經由垂直信號線VSL將所產生之像素信號SIG供應至行ADC 220。
位址事件偵測器400基於自相同像素區塊310中之光接收部分330供應之光電電流之一電流值或該光電電流之一改變量是否超過一預定臨限值來偵測是否存在位址事件之激發。舉例而言，此位址事件包含：一ON事件，其指示該改變量超過一上限臨限值；及一OFF事件，其指示該改變量低於一下限臨限值。另外，舉例而言，位址事件偵測信號包含指示ON事件之一偵測結果之一個位元及指示OFF事件之一偵測結果之一個位元。注意，位址事件偵測器400可經組態以偵測ON事件或OFF事件。
當位址事件激發時，位址事件偵測器400將一請求供應至仲裁器213以請求傳輸偵測信號。此外，在自仲裁器213接收到對該請求之一回應之後，位址事件偵測器400旋即將偵測信號供應至驅動電路211及信號處理單元212。
被供應偵測信號之驅動電路211對屬於像素區塊310之每一單元像素執行讀取，像素區塊310包含供應該偵測信號之位址事件偵測器400。藉由此讀取，將具有一類比值之一像素信號SIG自像素區塊310中之每一單元像素按次序輸入至行ADC 220以供讀取。
2.4像素區塊之實例 在圖4中所圖解說明之組態中，舉例而言，藉由接收用於重構一色彩之波長分量之單元像素之一組合來對像素區塊310進行組態。舉例而言，在基於三原色RGB重構一色彩之情形中，藉由接收紅色(R)光之一單元像素、接收綠色(G)光之一單元像素及接收藍色(B)光之一單元像素的一組合來對像素區塊310進行組態。
因此，在本發明實施例中，舉例而言，基於波長選擇元件(舉例而言，彩色濾光器)之陣列將在像素陣列部分300中被排列成2D晶格圖案之該複數個單元像素分組成複數個像素區塊310，提供該波長選擇元件以用於每一單元像素(在後文中被稱為一彩色濾光器陣列)之光接收部分330。
舉例而言，各種陣列(一2 × 2個圖元拜耳陣列、用於X-Trans (註冊商標) CMOS感測器之一3 × 3個圖元之彩色濾光器陣列(在後文中被稱為一X-Trans (註冊商標)型陣列)、一4 × 4個圖元之四方拜耳陣列(亦被稱為一個二次陣列)等)以彩色濾光器陣列之形式存在。
因此，在後文中，將藉由某些實例闡述與採取一代表性彩色濾光器陣列之情形對應之像素區塊310。
2.4.1拜耳陣列 圖5係圖解說明與採取拜耳陣列作為彩色濾光器陣列之情形對應之像素區塊之一組態實例之一示意圖。如圖5中所圖解說明，在採取拜耳陣列作為彩色濾光器陣列之情形中，一個像素區塊310A包含具有總共四個單元像素(2 × 2個像素)之一基本圖案(在後文中被稱為一單元圖案)，該具有總共四個單元像素之一基本圖案係在拜耳陣列中重複出現之一單元。因此，舉例而言，根據此實例之每一像素區塊310A包含：一光接收部分330R，其具有一紅色(R)彩色濾光器；一光接收部分330Gr，其具有一綠色(Gr)彩色濾光器；一光接收部分330Gb，其具有一綠色(Gb)彩色濾光器；及一光接收部分330B，其具有一藍色(B)彩色濾光器。
2.4.2 X-Trans (註冊商標)型陣列 圖6係圖解說明與採取X-Trans (註冊商標)型陣列作為彩色濾光器陣列之情形對應之像素區塊之一組態實例的一示意圖。如圖6中所圖解說明，在此實例中，一個像素區塊310B包含具有總共9個單元像素(3 × 3個像素)之一基本圖案(在後文中被稱為一單元圖案)，該具有總共9個單元像素之一基本圖案係在X-Trans (註冊商標)型陣列中重複出現之一單元。因此，舉例而言，根據此實例之每一像素區塊310B包含：5個光接收部分330G，其具有沿著形成單元圖案之一矩形區之兩個對角線排列之綠色(G)彩色濾光器；兩個光接收部分330R，其具有紅色(R)彩色濾光器，該等紅色(R)彩色濾光器相對於作為一中心軸線位於矩形區之一中心處之光接收部分330G而點對稱地排列；及兩個光接收部分330B，其具有藍色(B)彩色濾光器，該等藍色(B)彩色濾光器以相同方式相對於作為一中心軸線位於矩形區之中心處之光接收部分330G點對稱地排列。
2.4.3四方拜耳陣列 圖7係圖解說明與採取四方拜耳陣列作為彩色濾光器陣列之情形對應之像素區塊之一組態實例之一示意圖。如圖7中所圖解說明，在採取四方拜耳陣列作為彩色濾光器陣列之情形中，一個像素區塊310C包含具有總共16個單元像素(4 × 4個像素)之一基本圖案(在後文中被稱為一單元圖案)，該具有總共16個單元像素之基本圖係在四方拜耳陣列中重複出現之一單元。因此，舉例而言，根據此實例之每一像素區塊310C包含：具有紅色(R)彩色濾光器之總共四個光接收部分330R (2 × 2個像素)、具有綠色(Gr)彩色濾光器之總共四個光接收部分330Gr (2 × 2個像素)、具有綠色(Gb)彩色濾光器之總共四個光接收部分330Gb (2 × 2個像素)及具有藍色(B)彩色濾光器之總共四個光接收部分330B (2 × 2個像素)。
2.4.4其他 圖8係圖解說明在單元像素不包含一彩色濾光器之一情形中像素區塊之一組態實例之一示意圖。舉例而言，存在固態影像擷取裝置200不包含一彩色濾光器之情形，諸如具有三個各別原色RGB之光接收部分330沿著一光入射方向排列之一結構的情形(垂直產品)。如圖8中所圖解說明，諸如具有以下一結構之情形，其中用於接收綠色(G)光之一光接收部分330G、用於接收藍色(B)光之一光接收部分330B及用於接收紅色(R)光之一光接收部分330R設置於一個像素區域330G/330B/330R中。因此，在此一情形中，在本發明實施例，一像素區塊310D包含設置於一個像素區域330G/330B/330R中之三個光接收部分330G、330B及330R。
如上文所闡述，在其中光接收部分330設置有彩色濾光器之一情形中，在彩色濾光器陣列中重複出現之一單元圖案中所包含之一組單元像素可用作接收用於重構一色彩之波長分量之單元像素之一組合。另外，在其中未設置彩色濾光器之一情形中，可針對提供於一個像素區域330G/330B/330R中之每一色彩分量使用一組單元像素。
然而，本發明並不僅限於此，且一個像素區塊310可包含設置成複數個單元圖案或複數個像素區域330G/330B/330R之一組單元像素。另外，不受一單元圖案侷限，可將像素陣列部分300中之複數個單元像素分組成複數個像素區塊310，以使得每一像素區塊310包含用於重構一色彩之一單元像素。
注意，在其中單元像素不包含彩色濾光器之一結構中，亦即在其中光接收部分330沿著一光入射方向排列之一結構中(垂直產品)，存在其中使用一有機材料來形成複數個光接收部分330中之一或多者中之一光電轉換元件333 (參見圖11)的一情形。然而，在此一情形中，可具有以下一結構：其中具有使用有機材料形成之光電轉換元件333之一光接收部分330不包含稍後所闡述之一轉移電晶體331 (參見圖11)。因此，在此一情形中，可將具有使用有機材料形成之光電轉換元件333之光接收部分330與具有形成於一半導體層中之一光電轉換元件333之一光接收部分330分組至不同像素區塊310中。
2.5偵測位址事件之激發 在以上組態中，在本發明實施例中，針對每一單元像素偵測一位址事件之激發，且自屬於一像素區塊310之所有單元像素讀取一像素信號SIG，該像素區塊310包含自其偵測位址事件之激發之一單元像素。注意，在以下說明中，為簡潔起見，針對其中採取拜耳陣列作為彩色濾光器陣列之一情形來給出一實例，且每一像素區塊310 (與像素區塊310A對應)包含總共四個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B (2 × 2個像素)，該四個光接收部分包含於每一像素區塊310之一單元圖案中。
圖9及圖10係圖解說明根據本發明實施例的偵測一位址事件之一組態之一實例之示意圖。如圖9中所圖解說明，像素區塊310中所包含之該複數個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者具有光接收部分330及一彩色濾光器314R、314Gr、314Gb或314B。另外，在本發明實施例中，為該複數個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者設置一個別位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb或400B。亦即，在本發明實施例中，圖4中之位址事件偵測器400包含為光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者設置之個別位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B。
如圖9及圖10中所圖解說明，自光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者輸出之一光電電流輸入至對應位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb或400B。在其中自對應光接收部分330R、330Gr、330Gb或330B輸入之光電電流之一電流值或該光電電流之一改變量超過一預定臨限值的一情形中，位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之每一者輸出一請求以請求讀取像素信號SIG。
一積分單元150對位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B之輸出求積分。因此，將自位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之至少一者輸出之一請求(亦即，以像素區塊為單位之一請求)作為位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B所共有之一請求輸入至仲裁器213。如上文所闡述，在本發明實施例中，在其中像素區塊310中所包含之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之至少一者輸出之一光電電流之一電流值或該光電電流之一改變量超過一預定臨限值的一情形中，將自屬於像素區塊310之四個單元像素中之每一者讀取一像素信號SIG的一請求輸入至仲裁器213。
2.6像素區塊之組態實例 接下來，將闡述像素區塊之一組態實例。圖11係圖解說明根據第一實施例之像素區塊之一示意性組態實例之一電路圖。如圖11中所圖解說明，在像素區塊310中，像素信號產生器320包含一重設電晶體321、一放大電晶體322、一選擇電晶體323及一浮動擴散層324。像素區塊310中所包含之該複數個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B之輸出連接至針對各別光接收部分而個別設置之位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B。
光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者包含轉移電晶體331、一溢流閘(OFG)電晶體332及光電轉換元件333。當將像素區塊310中之像素數目設定為N (N係一正整數)時，在每一像素區塊310中安置N個轉移電晶體331、N個OFG電晶體332及N個光電轉換元件333 (在此實例中，N = 4)。
在每一像素區塊310中，將一轉移信號TRG-R自驅動電路211供應至光接收部分330R之轉移電晶體331之一閘極，且將一控制信號OFG-R自驅動電路211供應至OFG電晶體332之一閘極。另外，將一轉移信號TRG-Gr自驅動電路211供應至光接收部分330Gr之一轉移電晶體331之一閘極，且將一控制信號OFG-Gr自驅動電路211供應至OFG電晶體332之閘極。此外，將一轉移信號TRG-Gb自驅動電路211供應至光接收部分330Gb之一轉移電晶體331之一閘極，且將一控制信號OFG-Gb自驅動電路211供應至OFG電晶體332之閘極。此外，將一轉移信號TRGB自驅動電路211供應至光接收部分330B之一轉移電晶體331之一閘極，且將一控制信號OFG-B自驅動電路211供應至OFG電晶體332之閘極。在後文中，在不對轉移信號TRG-R、TRG-Gr、TRG-Gb及TRG-B進行區分之一情形中，將其一符號設定為TRG。類似地，在不對控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B加以區分之一情形中，將其一符號設定為OFG。
使用(舉例而言)一N型金屬氧化物半導體(MOS)電晶體來對重設電晶體321、放大電晶體322及選擇電晶體323中之每一者進行組態。類似地，使用(舉例而言) N型MOS電晶體來形成轉移電晶體331及OFG電晶體332。
光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者之光電轉換元件333安置於光接收晶片201中。另外，舉例而言，光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者中除光電轉換元件333之外的一元件安置於偵測晶片202中。
在光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者中，光電轉換元件333對入射光進行光電轉換以產生一電荷。轉移電晶體331根據轉移信號TRG將電荷自對應光電轉換元件333轉移至浮動擴散層324。OFG電晶體332根據控制信號OFG將光電轉換元件333所產生之電信號供應至對應位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb或400B。在此，供應至位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之每一者之電信號係自對應光接收部分330R、330Gr、330Gb或330B之光電轉換元件333中所產生之一電荷所得之一光電電流。
浮動擴散層324累積以一光電電流形式經由轉移電晶體331自光電轉換元件333轉移之一電荷，並產生與所累積電荷量對應之一電壓。重設電晶體321根據來自驅動電路211之一重設信號來釋放(初始化)累積於浮動擴散層324中之電荷。放大電晶體322放大浮動擴散層324之電壓。選擇電晶體323根據來自驅動電路211之一選擇信號SEL經由垂直信號線VSL將由放大電晶體322放大之電壓之一信號作為像素信號SIG輸出至行ADC 220。
回應於來自控制器130的開始偵測一位址事件之指令，驅動電路211藉由控制信號OFG驅動像素陣列部分300中之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B之OFG電晶體332供應一光電電流。依此方式，將光電電流自對應光接收部分330R、330Gr、330Gb或330B供應至位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之每一者。
與一個像素區塊310相關聯之複數個位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B之輸出由積分單元150予以求積分，積分單元150係結合各別位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B之輸出線之一節點。因此，當與某一像素區塊310相關聯之位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之任一者偵測到一位址事件之激發時，將像素區塊310之一請求輸入至仲裁器213。
如上文所闡述，當輸入像素區塊為單位之一請求時，仲裁器213對來自每一像素區塊310之一請求進行仲裁，並將一預定回應傳輸至一像素區塊310，從而基於一仲裁結果發出該請求。接收到此回應之像素區塊310將指示是否存在一位址事件之激發之一偵測信號(位址事件偵測信號)供應至驅動電路211及信號處理單元212。
驅動電路211關斷屬於像素區塊310之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之OFG電晶體332，像素區塊310係位址事件偵測信號之一供應源。依此方式，暫停自像素區塊310中之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者至對應位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb或400B之光電電流供應。
隨後，驅動電路211藉由轉移信號TRG來按次序驅動屬於像素區塊310之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之轉移電晶體331。依此方式，按次序將累積於光電轉換元件333中之一電荷自像素區塊310之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B轉移至像素信號產生器320之浮動擴散層324。然後，按次序自像素信號產生器320輸出像素區塊310中之該複數個各別單元像素之像素信號SIG。
如上文所闡述，固態影像擷取裝置200將像素信號SIG自從中偵測激發位址事件之像素區塊310中所包含之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸出至行ADC 220。依此方式，當與其中無論是否存在一位址事件之激發皆自所有單元像素讀取像素信號SIG之一情形相比時，可減小固態影像擷取裝置200之功耗及影像處理之處理量。
2.7位址事件偵測器之組態實例 圖12係圖解說明根據第一實施例之位址事件偵測器之一示意性組態實例之一方塊圖。如圖12中所圖解說明，位址事件偵測器400包含一電流-電壓轉換單元410、一緩衝器420、一減法器430、一量化器440及一轉移單元450。注意，在以下說明中，在其中不對光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B加以區分之一情形中，將其元件符號設定為330。類似地，在以下說明中，在不對位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B加以區分之一情形中，其元件符號被設定為400。
電流-電壓轉換單元410將來自光接收部分330之光電電流轉換成一對數電壓信號，並將以此方式產生之電壓信號供應至緩衝器420。
緩衝器420校正來自電流-電壓轉換單元410之電壓信號，並在校正之後將電壓信號輸出至減法器430。
減法器430根據來自驅動電路211之列驅動信號減小來自緩衝器420之電壓信號之一電壓位準並在減小之後將電壓信號供應至量化器440。
量化器440將來自減法器430之電壓信號量化成一數位信號，並將以此方式產生之數位信號作為一偵測信號輸出至轉移單元450。
轉移單元450將來自量化器440之偵測信號傳送至信號處理單元212等。舉例而言，當偵測到位址事件之激發時，轉移單元450將請求將一位址事件偵測信號自轉移單元450傳輸至驅動電路211及信號處理單元212之一請求供應至仲裁器213。然後，在自仲裁器213接收到對該請求之一回應之後，轉移單元450將該偵測信號供應至驅動電路211及信號處理單元212。
2.8電流-電壓轉換單元之組態實例 圖13係圖解說明根據第一實施例之電流-電壓轉換單元之一示意性組態實例之一電路圖。如圖13中所圖解說明，電流-電壓轉換單元410包含N型電晶體411及413以及一P型電晶體412。N型電晶體411及413以及P型電晶體412可係(舉例而言) MOS電晶體。
N型電晶體411之一源級連接至光接收部分330，且其一汲極連接至一電源供應器端子。P型電晶體412與N型電晶體413串聯連接於電源供應器端子與一接地端子之間。另外，P型電晶體412與N型電晶體413之間的一連接節點連接至N型電晶體411之一閘極及緩衝器420之一輸入端子。另外，將一預定偏壓電壓Vbias施加至P型電晶體412之一閘極。
N型電晶體411及413之汲極連接至電源供應器側，藉此形成一源極隨耦器電路。藉由對一迴路式源極隨耦器電路進行組態，將來自光接收部分330之光電電流轉換成具有與該光電電流之一電荷量對應之一對數值之一電壓信號。另外，P型電晶體412將一恆定電流供應至N型電晶體413。
2.9減法器及量化器之組態實例 圖14係圖解說明根據第一實施例之減法器及量化器之一示意性組態實例之一電路圖。減法器430包含電容器431及433、一反相器432及一切換器434。另外，量化器440包含一比較器441。
電容器431之一端連接至緩衝器420之一輸出端子，且其另一端連接至反相器432之一輸入端子。電容器433與反相器432並聯連接。切換器434根據列驅動信號而斷開及閉合連接電容器433之兩端之一路徑。
反相器432將經由電容器431輸入之一電壓信號反相。反相器432將經反相信號輸出至比較器441之一非反相輸入端子(+)。
當切換器434接通時，一電壓信號Vinit輸入至電容器431的緩衝器420側。另外，相對側與一虛擬接地端子對應。為方便起見，將此虛擬接地端子之一電位設定為零領。在此例項中，當電容器431的電容被設定為C1時，累積於電容器431中之電位Qinit由以下方程式(1)來表達。與此同時，由於電容器433之兩端係短路的，因此其所累積之電荷變為零。 Qinit = C1 × Vinit (1)
隨後，考量其中切換器434關斷且電容器431之緩衝器420側上之電壓改變為Vafter的一情形，累積於電容器431中之一電荷Qafter由以下方程式(2)表達。 Qafter = C1 × Vafter (2)
與此同時，當一輸出電壓被設定為Vout時，累積於電容器433中之一電荷Q2由以下方程式(3)表達。 Q2 = -C2 × Vout (3)
在此例項中，由於電容器431及433之總電荷量未發生改變，因此滿足以下方程式(4)。 Qinit = Qafter + Q2 (4)
當藉由將方程式(1)至(3)代入至方程式(4)中來變換方程式(4)時，獲得以下方程式(5)。 Vout = - (C1/C2) × (Vafter - Vinit) (5)
方程式(5)表示電壓信號之一減法運算，且一減法結果之增益係C1/C2。通常，由於期望將增益最大化，因此較佳地將C1設計得較大且將C2設計得較小。與此同時，當C2過小時，kTC雜訊增多，且一雜訊特性可劣化。因此，C2之一容量減小限於可容許存在雜訊之一範圍。另外，由於為每一像素區塊安裝包含減法器430之位址事件偵測器400，因此電容C1及C2對面積造成侷限。鑒於此等事實，判定電容C1及C2的值。
比較器441比較來自減法器430之電壓信號與施加至一反相輸入端子(-)之一預定臨限值電壓Vth。比較器441將指示一比較結果之一信號輸出至轉移單元450作為一偵測信號。
另外，當電流-電壓轉換單元410之轉換增益被設定為CGlog 且緩衝器420之增益被設定為「1」時，由以下表達式(6)來表達整個位址事件偵測器400之增益A。 [數學式1]
在方程式(6)中，iphoto _n係一第n單元像素之一光電電流。舉例而言，其一單位係安培(A)。N係像素區塊310中單元像素之數目。
2.10行ADC之組態實例 圖15係圖解說明根據第一實施例之行ADC之一示意性組態實例之一方塊圖。行ADC 220包含為像素區塊310中之每一行提供之複數個ADC 230。
每一ADC 230將經由垂直信號線VSL供應之類比像素信號SIG轉換成一數位信號。像素信號SIG被轉換成具有比偵測信號之位元數目大之一位元數目的一數位信號。舉例而言，當偵測信號被設定為2個位元時，將像素信號SIG轉換成3個位元或更多個位元(16位元等)之一數位信號。ADC 230將所產生之數位信號供應至信號處理單元212。
2.11固態影像擷取裝置之操作實例 接下來，將參考圖示詳細地闡述   根據本發明實施例之固態影像擷取裝置200之一操作。
2.11.1時序圖 首先，將參考一時序圖闡述固態影像擷取裝置200之一操作之一實例。圖16係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之操作實例之一時序圖。
如圖16中所圖解說明，當控制器130指示在一時序T0處開始偵測一位址事件，驅動電路211將施加至像素陣列部分300中之所有光接收部分330之OFG電晶體33之閘極之控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B提高至高位準。依此方式，所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B之OFG電晶體332皆被接通，且將基於光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者之光電轉換元件333中所產生之一電荷之一光電電流自光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者供應至位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之每一者。
另外，在控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B處於高位準下之一週期期間，施加至各別光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之轉移電晶體331之閘極之轉移信號TRG-R、TRG-Gr、TRG-Gb及TRG-B維持於低位準處。為此，在此週期期間，所有光接收部分330之轉移電晶體331處於OFF狀態中。
隨後，認為在控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B處於高位準下之週期期間，每一像素區塊310中之一或多個位址事件偵測器400偵測一位址事件之激發。在此情形中，偵測位址事件之激發之位址事件偵測器400將一請求傳輸至仲裁器213。然而，如上文所闡述，屬於每一像素區塊310之所有位址事件偵測器400之輸出由積分單元150予以求積分且輸入至仲裁器213來作為以像素區塊為單位之一請求。為此，將對該請求之一回應自仲裁器213傳回至屬於像素區塊310之所有位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B，像素區塊310包含發出該請求(在後文中被稱為待讀取之一像素區塊310)之位址事件偵測器400。
舉例而言，在自一時序T1至一時序T2之一週期期間，接收到該回應之位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B將輸入至驅動電路211及信號處理單元212之偵測信號提高至一高位準。注意，在此說明中，認為偵測信號係指示一ON事件之一偵測結果之一1位元信號。
在隨後的時序T2處，驅動電路211 (在時序T1處，處於高位準之偵測信號自位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B輸入至驅動電路211)將所有控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B降低至低位準。依此方式，暫停自像素陣列部分300之所有光接收部分330至位址事件偵測器400之光電電流供應。
另外，在時序T2處，驅動電路211將施加至將被讀取之像素區塊310之像素信號產生器320中之選擇電晶體323之閘極的選擇信號SEL提高至一高位準，且將施加至同一像素信號產生器320之重設電晶體321之閘極之重設信號RST提高至一高位準達某一脈衝週期，藉此釋放(初始化)累積於像素信號產生器320之浮動擴散層324中之電荷。依此方式，連接至行ADC 220中之垂直信號線VSL之ADC 230讀取在其中浮動擴散層324被初始化之一狀態中出現於垂直信號線VSL上之一電壓作為處於一重設位準之一像素信號(在後文中簡稱為一重設位準)，並將該電壓轉換成一數位值。
隨後，在時序T3處，在讀取重設位準之後，舉例而言，驅動電路211將某一脈衝週期之一轉移信號TRG-R施加至將被讀取之像素區塊310中之光接收部分330R之轉移電晶體331之閘極。依此方式，光接收部分330R之光電轉換元件333中所產生之一電荷轉移至像素信號產生器320中之浮動擴散層324，且與累積於浮動擴散層324中之電荷對應之一電壓出現於垂直信號線VSL上。依此方式，出現於垂直信號線VSL上之電壓被連接至行ADC 220中之垂直信號線VSL之ADC 230讀取來作為光接收部分330R之一信號位準處之一像素信號(在後文中簡稱為一信號位準)，並被轉換成一數位值。
信號處理單元212執行一CDS程序，以獲得重設位準與以此方式讀取之信號位準之間的一差來作為與光電轉換元件333所接收到之光量對應之一淨像素信號。
隨後，在一時序T4處，在讀取信號光接收部分330R之位準之後，舉例而言，驅動電路211將某一脈衝週期之一轉移信號TRG-Gr施加至將以一相同方式被讀取之像素區塊310中之光接收部分330Gr之轉移電晶體331之閘極。依此方式，在光接收部分330Gr之光電轉換元件333中產生之一電荷轉移至像素信號產生器320中之浮動擴散層324，且與累積於浮動擴散層324中之電荷對應之一電壓出現於垂直信號線VSL上。然後，行ADC 220之ADC 230讀取出現於垂直信號線VSL上之電壓作為光接收部分330Gr之一信號位準，並將該電壓轉換成一數位值。
此後，類似地，行ADC 220之ADC 230讀取將被讀取之像素區塊310中之光接收部分330Gb及330B之信號位準，並將該信號位準轉換成數位值(時序T5及T6)。
此後，當將被讀取之像素區塊310中之所有光接收部分330之信號位準之讀取完成時，驅動電路211將施加至像素陣列部分300中之所有光接收部分330之OFG電晶體332之閘極之控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B提高至高位準，藉此基於光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者之光電轉換元件333中產生之電荷將一光電電流自光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者供應至位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B中之每一者。
2.11.2流程圖 接下來，將參考一流程圖闡述固態影像擷取裝置200之一操作之一實例。圖17係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之操作之實例之流程圖。舉例而言，當執行用於偵測一位址事件之一預定應用時，開始此操作。
如圖17中所圖解說明，在此操作中，首先，像素陣列部分300中之像素區塊310中之每一者偵測是否存在位址事件之激發(步驟S901)。然後，驅動電路211判定是否已在像素區塊310中之任一者中偵測到位址事件之激發(步驟S902)。
在尚未偵測到位址事件之激發之一情形中(在步驟S902處，「否」)，此操作進行至步驟S904。另一方面，在已偵測到位址事件之激發之一情形中(在步驟S902處，「是」)，驅動電路211對屬於已從中偵測到位址事件之激發之一像素區塊310之單元像素連續地執行像素信號SIG之讀取，藉此自屬於將被讀取之像素區塊310之各別單元像素連續地讀取像素信號SIG (步驟S903)，且操作進行至步驟S904。
在步驟S904中，判定是否結束此操作。在不結束此操作之情形中(在步驟S904處，「否」)，此操作返回至步驟S901，且重複進行後續操作。另一方面，在結束此操作之情形中(在步驟S904處，「是」)，結束此操作。
2.12效果 如上文所闡述，在第一實施例，接收用於重構一色彩之一波長分量之複數個(N)單元像素之一組(像素區塊310)被設定為用於偵測是否存在一位址事件之激發之一單位元(像素區塊單位)。此外，在以像素區塊為單位偵測到位址事件之激發的一情形中，以像素區塊為單位讀取像素信號SIG。依此方式，當位址事件在某一波長分量一單元像素之中激發時，同步讀取用於重構一色彩之所有波長分量之像素信號SIG，且因此可重構一正確色彩。因此，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置及能夠獲取一色彩被正確地重構之一彩色影像之影像擷取裝置。
3.第二實施例 接下來，將參考圖示詳細地闡述根據本發明之一第二實施例之一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。注意，在以下說明中，將引用與上述實施例之組態、操作及效果類似之一組態、操作及效果，藉此不再對其加以贅述。
在上文所闡述之第一實施例中，為個別光接收部分330設置個別位址事件偵測器400，且積分單元150對屬於同一像素區塊310之位址事件偵測器400之輸出由積分單元150予以求積分，以使得以像素區塊為單位之一請求輸入至仲裁器213。另一方面，在第二實施例中，將藉由舉例來闡述為屬於同一像素區塊之所有光接收部分330設置一共同位址事件偵測器400的一情形。
在第二實施例中，舉例而言，影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一堆疊組態實例、固態影像擷取裝置之一功能組態實例、一像素陣列部分之一組態實例及一像素區塊之一實例可與參考圖1至圖8在第一實施例中所闡述之組態實例及實例類似，且因此在此省略一詳細說明。然而，在本發明實施例中，為便於說明起見，將像素區塊之一元件符號設定為510。
3.1偵測位址事件之激發 在本發明實施例中，如上文所闡述，為屬於同一像素區塊510之所有光接收部分330提供一共同位址事件偵測器400。因此，在本發明實施例中，針對每一像素區塊510偵測一位址事件之激發，且自屬於從中偵測到位址事件之激發之一像素區塊510之所有單元像素讀取像素信號SIG。注意，在以下說明中，為簡潔起見，針對以下一情形給出一實例：其中採取拜耳陣列作為一彩色濾光器陣列且每一像素區塊510 (與像素區塊310A對應)包含總共四個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B (2 × 2個像素)，該四個光接收部分包含於像素區塊510之一單元圖案中。
圖18及圖19係圖解說明根據本發明實施例的用於偵測一位址事件之一組態之一實例之示意圖。如圖18中所圖解說明，舉例而言，像素區塊510中所包含之複數個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之每一者具有與在第一實施例中參考圖9所闡述之一組態類似之一組態。與此同時，在本發明實施例中，為該複數個光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B設置一共同位址事件偵測器400。
如圖18及圖19中所圖解說明，自各別光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸出之光電電流由一積分單元250予以求積分並將該等電流輸入至共同位址事件偵測器400。在自屬於同一像素區塊510之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸入之光電電流之一總和或該總和之一改變量超過一預定臨限值的一情形中，位址事件偵測器400將請求讀取一像素信號SIG之一請求輸出至一仲裁器213。依此方式，在本發明實施例中，在自屬於像素區塊510之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸入之光電電流之一總和或該總和之一改變量超過一預定臨限值的一情形中，將自屬於像素區塊510之四個各別單元像素讀取像素信號SIG之一請求輸入至仲裁器213。
3.2像素區塊之組態實例 接下來，將闡述像素區塊之一組態實例。圖20係圖解說明根據第二實施例之像素區塊之一示意性組態實例之一電路圖。如圖20中所圖解說明，在根據本發明實施例之像素區塊510中，由一個共同位址事件偵測器400來替換以與在第一實施例中參考圖11所闡述之像素區塊310之組態類似的一組態為各別光接收部分一對一地提供之該複數個位址事件偵測器400R、400Gr、400Gb及400B。另外，各別光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B之輸出由積分單元250予以求積分並將該等輸出入輸入至位址事件偵測器400。
在各別光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中，OFG電晶體332根據控制信號OFG輸出由光電轉換元件333產生之電信號。自光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸出之電信號(光電電流)由積分單元250予以求積分且將該等電信號供應至位址事件偵測器400。
當基於積分電信號偵測到一位址事件之激發時，位址事件偵測器400將一請求輸出至仲裁器213。依此方式，將以像素區塊為單位之一請求輸入至仲裁器213。
當輸入以像素區塊為單位之一請求時，仲裁器213對來自各別像素區塊510之請求進行仲裁，並傳輸對一像素區塊510之一預定回應，從而基於一仲裁結果而發出請求。接收到此回應之像素區塊510將指示是否存在位址事件之激發之一偵測信號(位址事件偵測信號)供應至一驅動電路211及一信號處理單元212。
驅動電路211關斷屬於是位址事件偵測信號之一供應源的像素區塊510之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之OFG電晶體332。依此方式，暫停自像素區塊510中之光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B至位址事件偵測器400之光電電流供應。
隨後，驅動電路211依據一轉移信號TRG按次序驅動屬於像素區塊510之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B中之轉移電晶體331。依此方式，按次序將累積於光電轉換元件333中之一電荷自像素區塊510之所有光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B轉移至一像素信號產生器320之一浮動擴散層324。然後，按次序自像素信號產生器320輸出像素區塊510中之該複數個各別單元像素之像素信號SIG。
由於其他組態可與在第一實施例中參考圖11所闡述之像素區塊310之組態類似，因此在此將不再對其加以贅述。另外，在本發明實施例中，舉例而言，位址事件偵測器之一組態實例、一電流-電壓轉換單元之一組態實例、一減法器及一量化器之一組態實例以及一行ADC之一組態實例與在第一實施例中參考圖12至圖15所闡述之組態實例類似，且因此在此將不再對其加以贅述。
3.3固態影像擷取裝置之操作實例 接下來，將闡述根據本發明實施例之一固態影像擷取裝置200之一操作。舉例而言，根據本發明實施例之固態影像擷取裝置200之一操作實例可與在第一實施例中參考圖16及圖17所闡述之操作實例類似。然而，在本發明實施例中，在控制信號OFG-R、OFG-Gr、OFG-Gb及OFG-B處於高位準下之一週期期間(參見圖16之時序T0至T2)，自光接收部分330R、330Gr、330Gb及330B輸出之光電電流由積分單元250予以求積分且將該等光電電流輸入至位址事件偵測器400。因此，在本發明實施例中，位址事件偵測器400基於積分光電電流偵測是否存在以像素區塊為單位之位址事件之激發，且在偵測到位址事件之激發之一情形中將一請求傳輸至仲裁器213。然後，在自仲裁器213接收到一預定回應之後，舉例而言，位址事件偵測器400旋即在自時序T1至時序T2之一週期期間將輸入至驅動電路211及信號處理單元212之一偵測信號提高至一高位準。
由於其他操作可與在第一實施例中參考圖16及圖17所闡述之操作類似，因此在此將不再對其加以贅述。
3.4效果 如上文所闡述，在第二實施例中，與第一實施例類似，將接收用於重構一色彩之波長分量之複數個(N)單元像素之一組(像素區塊310)設定為偵測是否存在一位址事件之激發之一單位(像素區塊單元)，且在以像素區塊為單位偵測到位址事件之激發之一情形中以像素區塊為單位讀取像素信號SIG。依此方式，當位址事件在某一波長分量之一單元像素中激發時，同步讀取用於重構一色彩之所有波長分量之像素信號SIG，且因此可重構一正確色彩。因此，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置及能夠獲取一色彩被正確地重構之一彩色影像的影像擷取裝置。
另外，第二實施例包含一對一地為像素區塊510設置之位址事件偵測器400，而非一對一地為光接收部分330設置之位址事件偵測器400。依此方式，在與其中為光接收部分330設置一個別位址事件偵測器400之一情形相比時，藉由採取其中屬於同一像素區塊510之複數個光接收部分330共用一個位址事件偵測器400之一組態，可減小一電路規模。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
4.第三實施例 接下來，將參考圖示詳細地闡述根據本發明之一第三實施例之一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置。注意，在以下說明中，將引述與上述實施例之組態、操作及效果類似之一組態、操作及效果，藉此不再對其加以贅述。
在上述實施例中，已藉由舉例闡述了以下一情形：每一像素區塊310/510包含接收用於重構一色彩之波長分量之一組單元像素以重構一正確色彩。與此同時，在本發明實施例中，將藉由舉例來闡述用於重構正確偏振資訊之一情形。
注意，偏振資訊係與入射光之偏振相關之資訊，且可對應於(舉例而言)與一偏振狀態(線性偏振、圓形偏振、橢圓偏振、隨機偏振等)相關之資訊、在線性偏振之情形中與一偏振方向相關之資訊、在橢圓偏振之情形中與一長軸或一短軸相關之資訊等。
在第三實施例中，舉例而言，影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之堆疊組態實例、固態影像擷取裝置之一功能組態實例、一像素陣列部分之一組態實例、一位址事件偵測器之一組態實例、一電流-電壓轉換單元之一組態實例、一減法器及一量化器之一組態實例及一行ADC之一組態實例可與在第一實施例中參考圖1至圖4及圖12至圖15所闡述之組態實例類似，且因此在此將不再加以贅述。
另外，在第三實施例中，舉例而言，位址事件之激發之偵測及一像素區塊之一組態實例可與在第一實施例中參考圖9、圖10及圖11所闡述的偵測及組態實例或者在第二實施例中參考圖18、圖19及圖20所闡述的偵測及組態實例類似，且因此在此將不再加以贅述。
此外，舉例而言，根據第三實施例之固態影像擷取裝置200之一操作實例可與在第一實施例或第二實施例中參考圖16及圖17所闡述作之操作實例類似，且因此在此將不再加以贅述。
然而，在本發明實施例中，為便於說明起見，將像素區塊之一元件符號設定為610。另外，在本發明實施例中，將屬於一個像素區塊610之光接收部分330之數目設定為三個，理由稍後加以闡述。
4.1像素區塊之實例 舉例而言，根據本發明實施例之像素區塊610包含接收用於重構偏振資訊之偏振分量之單元像素之一組合。舉例而言，可藉由擬合一正弦波來獲得偏振資訊。為此，為重構偏振資訊，需要使用至少三個偏振器來觀測入射光，該至少三個偏振器繞一偏振軸之一光軸具有不同旋轉角度。
因此，在本發明實施例中，如在圖21中所圖解說明之像素區塊610中，舉例而言，使用繞偏振軸之光軸具有不同旋轉角度之三種類型之偏振器614H、614V及614S，且該三種類型之偏振器614H、614V及614S相對於排列成一2D晶格圖案之複數個光接收部分330安置於預定重複圖案中。此外，在本發明實施例中，包含重複圖案之一組三個單元像素(亦即，三種類型之偏振器614H、614V及614S)分別分組為一個像素區塊610。注意，為使說明簡明，在圖21中，省略了像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
在圖21中所圖解說明之一組態中，舉例而言，偏振器614H係精提供以使得一偏振軸平行於光接收部分330之一列方向之一偏振器。因此，藉由組合偏振器614H與光接收部分330而形成之一光接收部分630H接收與光接收部分330之列方向平行之一偏振分量且產生與所接收到之光量對應之一電荷。另外，舉例而言，偏振器614V係經提供以使得一偏振軸與光接收部分330之一行方向平行之一偏振器。因此，藉由組合偏振器614V與光接收部分330而形成之一光接收部分630V接收與光接收部分330之列方向平行之一偏振分量且產生與所接收到之光量對應之一電荷。此外，舉例而言，偏振器614S係經提供以使得一偏振軸相對於光接收部分330之列方向及行方向以一預定傾斜度傾斜的一偏振器。因此，藉由組合偏振器614S與光接收部分330而形成之一光接收部分630S接收相對於光接收部分330之列方向及行方向在預定傾斜度下傾斜之一偏振分量且產生與所接收到之光量對應之一電荷。
注意，圖21圖解說明基於在列方向上按次序排列之三個偏振器614H、614V及614S對每一像素區塊610進行分組之一情形。然而，本發明並不僅限於此。舉例而言，可基於以下一圖案來對每一像素區塊610進行分組：三個偏振器614H、614V及614S中之兩者安置於列方向上且其餘一者相對於另外兩者中之一者而安置於行方向上。
4.2效果 如上文所闡述，在第三實施例中，代替在第一實施例及第二實施例中所使用之波長選擇元件(彩色濾光器314R、314Gr、314Gb、314B等)，為光接收部分330設置繞偏振軸之光軸具有不同旋轉角度之至少三個偏振器614H、614V及614S，且一組單元像素(該等單元像素中之每一者包含偏振器614H、614V及614S中之至少一者)被分組為一個像素區塊610。依此方式，與上述實施例類似，在以像素區塊為單位偵測到一位址事件之激發的一情形中，以像素區塊為單位讀取像素信號SIG。因此，當一位址事件在某一偏振分量之一單元像素中激發時，同步讀取用於重構偏振資訊之至少三個偏振分量之像素信號SIG。依此方式，可基於以像素區塊為單位讀取之像素信號SIG來重構正確的偏振資訊。因此，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置及能夠獲取影像資料之影像擷取裝置，影像資料包含以下資訊：關於入射光是自然光還是由一物體、一水面等反射之反射光、或關於來自一光源之光之一偏振狀態等。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
5.第四實施例 上文所闡述之第三實施例圖解說明以下一情形：其中繞偏振軸之光軸具有不同旋轉角度之三種類型之偏振器614H、614V及614S相對於排列成2D晶格圖案之該複數個光接收部分330安置於預定重複圖案中，且包含重複圖案之一組三個單元像素(亦即，三種類型之偏振器614H、614V及614S)分別被分組為一個像素區塊610。另一方面，在一第四實施例中，四種類型之偏振器相對於排列成一2D晶格圖案之複數個光接收部分330安置於預定重複圖案中，且包含重複圖案之一組四個單元像素(亦即，四種類型之偏振器)分別被分組為一個像素區塊。
在第四實施例中，舉例而言，影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一堆疊組態實例、固態影像擷取裝置之一功能組態實例、一像素陣列部分之一組態實例、一位址事件之激發之偵測、一像素區塊之一組態實例、一位址事件偵測器之一組態實例、一電流-電壓轉換單元之一組態實例、一減法器及一量化器之一組態實例、一行ADC之一組態實例及固態影像擷取裝置200之一操作實例可與在第三實施例中所闡述之組態實例類似，且因此在此將不再加以贅述。然而，在本發明實施例中，為便於說明起見，將像素區塊之一元件符號設定為710。
5.1像素區塊之實例 圖22係圖解說明根據第四實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。注意，為使說明簡明，在圖22中，省略了像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖22中所圖解說明，根據本發明實施例之像素區塊710具有以下一組態：其中經提供以使得偏振軸與一光接收部分330之一列方向平行的偏振器614H1及614H2且經提供以使得偏振軸與光接收部分330之一行方向平行的偏振器614V1及614V2安置於一預定陣列中。
藉由組合偏振器614H1與光接收部分330而形成之一光接收部分630H1接收與一光接收部分330之列方向平行之一偏振分量，且產生與所接收到之光量對應之一電荷。藉由組合偏振器614H2與光接收部分330而形成之一光接收部分630H2接收與光接收部分330之列方向平行之一偏振分量，且產生與所接收到之光量對應之一電荷。藉由組合偏振器614V1與光接收部分330而形成之一光接收部分630V1接收與光接收部分330之列方向平行之一偏振分量，且產生與所接收到之光量對應之一電荷。藉由組合偏振器614V2與光接收部分330而形成之一光接收部分630V2接收與光接收部分330之列方向平行之一偏振分量，且產生與所接收到之光量對應之一電荷。
注意，偏振器614H1之偏振軸與偏振器614H2之偏振軸可彼此平行或以一預定角度傾斜。類似地，偏振器614V1之偏振軸與偏振器614V2之偏振軸可彼此平行或以一預定角度傾斜。然而，認為在偏振器614H1之偏振軸與偏振器614H2之偏振軸彼此平行的一情形中，偏振器614V1之偏振軸與偏振器614V2之偏振軸以一預定角度傾斜，且在偏振器614V1之偏振軸與偏振器614V2之偏振軸彼此平行的一情形中，偏振器614H1之偏振軸與偏振器614H2之偏振軸以一預定角度傾斜。
5.2效果 如上文所闡述，甚至在將用於重構偏振資訊之單元像素之數目設定為4個的一情形中，與第三實施例類似，當一位址事件在某一偏振分量之一單元像素中激發時，同步讀取用於重構偏振資訊之至少三個偏振分量之像素信號SIG。因此，可基於以像素區塊為單位讀取之像素信號SIG來重構正確偏振資訊。因此，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置及能夠獲取影像資料之影像擷取裝置，該影像資料包含以下資訊：關於入射光是自然光還是由一物體、一水面等反射之反射光、或關於來自一光源之光之一偏振狀態等。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
6.第五實施例 第一實施例或第二實施例中所圖解說明之波長選擇元件可與第三實施例或第四實施例中所圖解說明之偏振器組合。亦即，可採取以下一組態：針對用於重構一色彩之每一波長分量而獲取用於重構偏振資訊之一偏振分量。依此方式，可獲取包含入射光是自然光還是由一物體、一水面等反射之反射光或者來自一光源之光之一偏振狀態等資訊的一彩色影像，且在該彩色影像中一色彩被正確地重構。
在第五實施例中，舉例而言，影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一組態實例、固態影像擷取裝置之一堆疊組態實例、固態影像擷取裝置之一功能組態實例、一像素陣列部分之一組態實例、一位址事件之激發之偵測、一像素區塊之一組態實例、一位址事件偵測器之一組態實例、一電流-電壓轉換單元之一組態實例、一減法器及一量化器之一組態實例、一行ADC之一組態實例及固態影像擷取裝置200之一操作實例可與第三實施例中所闡述之實例類似，且因此在此將不再加以贅述。然而，在本發明實施例中，為便於說明起見，將像素區塊之一元件符號設定為810。
另外，在以下說明中，圖解說明以下一情形：其中採取拜耳陣列作為一彩色濾光器陣列，且第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2與此拜耳陣列組合。然而，本發明並不僅限於此，且第三實施例中所圖解說明之偏振器614H、614V及614S、第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2等可與另一彩色濾光器陣列(諸如X-Trans (註冊商標)型陣列或四方拜耳陣列)組合。
6.1像素區塊之實例 圖23係圖解說明根據第五實施例之像素區塊之一實例之一示意圖。注意，為使說明簡明，在圖23中，省略了光接收部分330、像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖23中所圖解說明，根據本發明實施例之像素區塊810具有以下一組態：偏振器614H1、614V1、614V2及614H2中之每一者與包含2 × 2個像素之一拜耳陣列之一單元圖案820A組合，該2 × 2個像素具有一紅色(R)彩色濾光器314R、一綠色(Gr)彩色濾光器314Gr、一綠色(Gb)彩色濾光器314Gb及一藍色(B)彩色濾光器314B。
更具體而言，舉例而言，在圖23中，在一左上像素群組830H1中，一單元圖案820A與一偏振器群組840H1組合。偏振器群組840H1包含總共四個偏振器614H1，該四個偏振器614H1與單元圖案820A中所包含之各別彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B一對一對應。
類似地，在一右上像素群組830V1中，一偏振器群組840V1與一單元圖案820A組合，偏振器群組840V1包含與各別彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B一對一對應的總共四個偏振器614V1。另外，在一左下像素群組830V2中，一偏振器群組840V2與一單元圖案820A組合，偏振器群組840V2包含與各別彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B一對一對應之總共四個偏振器614V2。此外，在一右下像素群組830H2中，一偏振器群組840H2與一單元圖案820A組合，該偏振器群組840H2包含與各別彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B一對一對應之總共四個偏振器614H2。
如上文所闡述，根據本發明實施例之像素區塊810具有若干單元像素，該等單元像素之數目(16個)係藉由將單元圖案820A中所包含之彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B之數目(4個)和與該等彩色濾光器組合之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2之類型數目(4個)相乘而獲得。
6.2修改1 圖24係圖解說明根據第五實施例之修改1之一像素區塊之一實例之一示意圖。圖23圖解說明其中偏振器614H1、614V1、614V2及614H2分別與單元圖案820A中所包含之彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B一對一組合的一情形。然而，本發明並不僅限於此一組態。舉例而言，如在圖24中所圖解說明之一像素區塊910中，分別與四個單元圖案820A組合之偏振器群組840H1、840V1、840V2及840H2中之每一者可藉由一個偏振器914H1、914V1、914V2或914H2來進行組態。
6.3修改2 另外，圖25係圖解說明根據第五實施例之修改2之一像素區塊之一實例之一示意圖。修改2在其中採取X-Trans (註冊商標)型陣列作為一彩色濾光器陣列之一情形中圖解說明一像素區塊1210。注意，在本說明中，為簡潔起見，將與X-Trans (註冊商標)型陣列組合之一偏振器設定為第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2。另外，在圖25中，為使說明簡明，省略光接收部分330、像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖25中所圖解說明，舉例而言，基於X-Trans (註冊商標)型陣列之像素區塊1210包含：一像素群組1230H1，其中具有九個偏振器614H1之一偏振器群組1240H1與X-Trans (註冊商標)型陣列之一單元圖案1220A組合；一像素群組1230V1，其中具有九個偏振器614V1之一偏振器群組1240V1與一單元圖案1220A組合；一像素群組1230V2，其中具有九個偏振器614V2之一偏振器群組1240V2與一單元圖案1220A組合；及一像素群組1230H2，其中具有九個偏振器614H2之一偏振器群組1240H2與一單元圖案1220A組合。
6.4效果 如上文所闡述，藉由組合第一實施例或第二實施例中所圖解說明之波長選擇元件與第三實施例或第四實施例中所圖解說明之偏振器，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置或能夠獲取一彩色影像之影像擷取裝置，該彩色影像包含以下資訊：關於入射光是自然光還是由一物體、一水面等反射之反射光、或關於來自一光源之光之一偏振狀態等，且在該彩色影像中一色彩被正確地重構。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
7.第六實施例 在上述第五實施例中，圖解說明其中在不改變彩色濾光器之一陣列之情況下將一偏振器與一彩色濾光器組合的一情形。另一方面，在一第六實施例中，舉例而言，將藉由舉例來闡述在不改變彩色濾光器之一重複圖案之情況下將一彩色濾光器與一偏振器組合的情形。
注意，在以下說明中，圖解說明其中採取拜耳陣列作為一彩色濾光器陣列且將第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2與此拜耳陣列組合的一情形。然而，本發明並不僅限於此，且可將第三實施例中所圖解說明之偏振器614H、614V及614S、第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2等與另一彩色濾光器陣列(諸如，X-Trans (註冊商標)型陣列或四方拜耳陣列)組合。
7.1像素區塊之實例 圖26係圖解說明根據第六實施例之像素區塊之一實例之一示意圖。注意，為使說明簡明，在圖26中，省略了光接收部分330、像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖26中所圖解說明， 根據本發明實施例之一像素區塊1010具有以下一組態：拜耳陣列之單元圖案中所包含之彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B中之每一者被劃分成四個部分。注意，其中拜耳陣列之單元圖案中所包含之彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B中之每一者被劃分成四個部分的組態對應於(舉例而言)與圖7中所圖解說明之四方拜耳陣列類似之一彩色濾光器陣列。
在圖26中，舉例而言，在與拜耳陣列之一單元圖案中之紅色(R)彩色濾光器對應之一左上像素群組1030R中，包含分別與彩色濾光器314R一對一對應之四個偏振器614H1、614V1、614V2及614H2的一偏振器群組1040A與包含總共四個紅色(R)彩色濾光器314R (2 × 2個像素)之一彩色濾光器群組1020R組合。舉例而言，偏振器群組1040A中之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2之一陣列(重複圖案)可與上述第四實施例之陣列類似。
類似地，在與拜耳陣列之一單元圖案中之綠色(Gr)彩色濾光器對應之一右上像素群組1030Gr中，一偏振器群組1040A與包含總共四個綠色(Gr)彩色濾光器314Gr (2 × 2個像素)之一彩色濾光器群組1020Gr組合。另外，在與拜耳陣列之一單元圖案中之綠色(Gb)彩色濾光器對應之一左下像素群組1030Gb中，一偏振器群組1040A與包含總共四個綠色(Gb)彩色濾光器314Gb (2 × 2個像素)之一彩色濾光器群組1020Gb組合。此外，在與拜耳陣列之一單元圖案中之藍色(B)彩色濾光器對應之一右下像素群組1030B中，一偏振器群組1040A與包含總共四個藍色(B)彩色濾光器314B (2 × 2個像素)之一彩色濾光器群組1020B組合。
7.2修改1 圖27係圖解說明根據第六實施例之修改1之一像素區塊之一實例之一示意圖。圖26圖解說明其中排列成一預定彩色濾光器陣列(舉例而言，拜耳陣列)之彩色濾光器中之每一者被劃分成若干部分的一情形，彩色濾光器之數目對應於與其組合之偏振器之數目。然而，本發明並不僅限於此一組態。舉例而言，如在圖27中所圖解說明之一像素區塊1110中，彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B中之每一者可不被劃分且其一大小可經改變以組合偏振器群組1040A與彩色濾光器314R、314Gr、314Gb及314B中之每一者。
7.3修改2 另外，圖28係圖解說明根據第六實施例之修改2之一像素區塊之一實例之一示意圖。修改2圖解說明其中採取X-Trans (註冊商標)型陣列作為一彩色濾光器陣列之一情形之一像素區塊1310。注意，在本說明中，為簡潔起見，將與X-Trans (註冊商標)型陣列組合之一偏振器設定為第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2。另外，在圖28中，為使說明簡明，省略了光接收部分330、像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖28中所圖解說明，舉例而言，基於X-Trans (註冊商標)型陣列之像素區塊1310具有以下一組態：X-Trans (註冊商標)型陣列之一單元圖案1220A中之彩色濾光器314R、314G及314B中之每一者被劃分成若干部分，該等彩色濾光器之數目(4個)對應於與其組合之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2之數目。
因此，在圖28中，舉例而言，在與X-Trans (註冊商標)型陣列之一單元圖案中之綠色(G)彩色濾光器對應的左上像素群組1330G1、右上像素群組1330G2、中間像素群組1330G3、左下像素群組1330G4及右下像素群組1330G5中的每一者中，包含分別與一對一對應彩色濾光器314G之四個偏振器614H1、614V1、614V2及614H2之一偏振器群組1040A與包含2 × 2個像素之彩色濾光器314G之一彩色濾光器群組1320G組合。
類似地，在與一單元圖案中之藍色(B)彩色濾光器對應之上部中間像素群組1330B1及下部中間像素群組1330B2中之每一者中，一偏振器群組1040A與包含2 × 2個像素之總共四個藍色(B)彩色濾光器314B之一彩色濾光器群組1320B組合。另外，在與一單元圖案中之紅色(R)彩色濾光器對應之中間左側像素群組1330R1及中間右側像素群組1330R2中之每一者中，一偏振器群組1040A與包含2 × 2個像素之總共四個紅色(R)彩色濾光器314R之一彩色濾光器群組1320R組合。
7.4效果 如上文所闡述，甚至在其中在不改變彩色濾光器之一重複圖案之情況下將一彩色濾光器與一偏振器組合的一情形中，與第五實施例類似，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置或能夠獲取一彩色影像之影像擷取裝置，該彩色影像包含以下資訊：關於入射光是自然光還是由一物體，一水面等反射之反射光、或關於來自一光源之光之一偏振狀態等，且在該彩色影像中一色彩被正確地重構。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
8.第七實施例 另外，舉例而言，第三實施例或第四實施例中所圖解說明之偏振器可與像素區塊310D組合，像素區塊310D具有以下一結構：其中為在第一實施例中參考圖8所圖解說明之一個像素區域330G/330B/330R設置光接收部分330G、330B及330R。
圖29係圖解說明根據一第七實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。注意，為使說明簡明，在圖29中，省略了光接收部分330、像素信號產生器320及位址事件偵測器400。
如圖29中所圖解說明，在其中接收用於重構一色彩之波長分量之光接收部分330G、330B及330R集中於一個像素區域330G/330B/330R中的一情形中，分組至一像素區塊1410中之光接收部分330G/330B/330R之數目係由一重複圖案中所包含之偏振器之數目判定。因此，舉例而言，如圖29中所圖解說明，在其中組合第四實施例中所圖解說明之偏振器614H1、614V1、614V2及614H2的一情形中，分組至像素區塊1410中之光接收部分330G/330B/330R之數目係4個。
8.1效果 如上文所闡述，甚至在其中(舉例而言)藉由與第三實施例或第四實施例中所圖解說明之偏振器組合來將接收用於重構一色彩之波長分量之光接收部分330G、330B及330R整合於一個像素區域330G/330B/330R中的一情形中，可實現一事件驅動型固態影像擷取裝置或能夠獲取一彩色影像之影像擷取裝置，該彩色影像包含以下資訊：關於入射光是自然光還是由一物體、一水面等反射之反射光、或關於來自一光源之光之一偏振狀態等，且在該彩色影像中一色彩被正確地重構。
圖30係圖解說明根據一實施例之光學濾光器組態之實例之一示意圖。圖30圖解說明呈一2×2陣列之像素組態3000、3005、3010及3015，但應理解整個像素陣列300重複出現該等組態。組態3000圖解說明一個像素區域包含一紅色濾光器R而其他像素區域包含一透明彩色濾光器C或不包含彩色濾光器的一實例。組態3005圖解說明其中一個像素區域包含一紅色濾光器R，另一像素區域包含一藍色濾光器B，而其餘像素區域包含一透明彩色濾光器C或不包含彩色濾光器的一實例。組態3010圖解說明其中一個像素區域包含用於感測紅外線光之一紅外線光學濾光器IR而其餘像素區域包含一透明彩色濾光器C或不包含彩色濾光器的一實例。組態3015圖解說明其中一第一像素區域包含一紅色濾光器R，一第二像素區域包含一綠色濾光器G，一第三像素區域包含一藍色濾光器B，且一第四像素區域包含用於感測紅外線光之一紅外線光學濾光器IR的一實例。
由於其他組態、操作及效果可與以上實施例之組態、操作及效果類似，因此將不再對其加以贅述。
即使上文已闡述了本發明之實施例，但本發明之技術範疇並不僅限於上述實施例，且可在不背離本發明之一標的物之情況下做出各種修改。另外，可適當地組合根據不同實施例之組成元件及修改。
另外，本說明書中所闡述之各別實施例之效果僅係實例並不具限制性，且可提供其他效果。
注意，本發明技術可採取以下組態。 (1) 一種固態影像擷取裝置，其包含： 複數個光接收部分，該複數個光接收部分中之每一者接收一特定波長之光，以產生與所接收到之光之一量對應之一電荷， 一偵測器，其基於該複數個光接收部分中之至少一者中所產生之一電荷來偵測一光電電流， 一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生一電壓信號，及 一驅動電路，其基於該偵測器對光電電流之一偵測結果來使得該產生器分別基於該複數個光接收部分中之至少兩者中所產生之電荷而產生電壓信號。 (2) 根據條目(1)之固態影像擷取裝置，其中該偵測器偵測該光電電流之一電流值或該電流值之一改變量。 (3) 根據條目(1)或(2)之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分按照每至少兩個光接收部分被分組成一像素區塊， 該偵測器針對每一像素區塊基於屬於該像素區塊之光接收部分中之至少一者中所產生之電荷偵測一光電電流，且 該驅動電路基於由該偵測器對每一像素區塊之光電電流之偵測結果而使得該產生器針對每一像素區塊基於屬於該像素區塊之光接收部分中所產生之各別電荷來產生電壓信號。 (4) 根據條目(3)之固態影像擷取裝置，其中屬於每一像素區塊之該等光接收部分接收彼此不同之特定波長之光。 (5) 根據條目(4)之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含分別接收用於重構入射光之一色彩之波長分量之光接收部分之一組合。 (6) 根據條目(3)至(5)中任一者之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含接收一紅色波長分量之一第一光接收部分、接收一綠色波長分量之一第二光接收部分及接收一藍色波長分量之一第三光接收部分。 (7) 根據條目(3)至(6)中任一者之固態影像擷取裝置， 其中為該複數個光接收部分中之每一者設置該偵測器，且 該固態影像擷取裝置進一步包含 一積分單元，針對每一像素區塊，自為屬於像素區塊之光接收部分設置之複數個該偵測器輸出之偵測結果由該積分單元予以求積分。 (8) 根據條目(3)至(6)中任一者之固態影像擷取裝置， 其中為每一像素區塊設置偵測器， 該固態影像擷取裝置進一步包含 一積分單元，針對每一像素區塊，自屬於每一像素區塊之各別光接收部分輸出之光電電流由該積分單元予以求積分，且 每一像素區塊之該偵測器偵測透過該積分單元輸入之光電電流。 (9) 根據條目(3)至(8)中任一者之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分根據一預定陣列排列成一2D晶格圖案。 (10) 根據條目(9)之固態影像擷取裝置，其中該預定陣列對應於一拜耳陣列、一X-Trans (註冊商標)型陣列及一四方拜耳陣列中之任一者。 (11) 根據條目(9)或(10)之固態影像擷取裝置， 其中該預定陣列具有以下一組態：其中重複地安置藉由以一預定配置組合針對用於重構入射光之一色彩之各別波長分量之光接收部分而獲得之一基本圖案，且 按照每一基本圖案將該複數個光接收部分分組至像素區塊中。 (12) 根據條目(1)至(11)中任一者之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者包含 一光電轉換元件，其接收特定波長之光以產生與所接收到之光量對應之電荷，及 一第一電晶體，其根據驅動電路之控制來將光電轉換元件中所產生之電荷作為光電電流供應至該偵測器。 (13) 根據條目(12)之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含一第二電晶體，該第二電晶體根據該驅動電路之控制將在光電轉換元件中所產生之電荷轉移至該產生器，且 該產生器包含 一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過第二電晶體轉移而來之電荷， 一第三電晶體，其根據驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之電荷， 一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之電荷之一電荷量對應之電壓信號出現於一預定信號線上，及 一第五電晶體，其根據驅動電路之控制來切換第四電晶體與預定信號線之間的連接。 (14) 根據條目(3)至(11)中任一者之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含 一光電轉換元件，其接收特定波長之光以產生與所接收到之光量對應之電荷， 一第一電晶體，其根據驅動電路之控制將光電轉換元件中所產生之電荷作為光電電流供應至該偵測器，及 一第二電晶體，其根據驅動電路之控制將光電轉換元件中所產生之電荷轉移至該產生器， 該產生器包含 一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過第二電晶體轉移而來之電荷， 一第三電晶體，其根據驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之電荷， 一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之電荷之一電荷量對應之電壓信號出現於一預定信號線上，及 一第五電晶體，其根據驅動電路之控制來切換第四電晶體與預定信號線之間的連接， 該偵測器基於該光電電流偵測 是否存在一事件之激發，且 在於該複數個光接收部分中之每一者之第一電晶體被控制成處於一ON狀態中之一週期期間該偵測器偵測到事件之激發的一情形中，該驅動電路執行一控制操作以關斷屬於從中偵測到事件之激發之一像素區塊之光接收部分中之每一者之第一電晶體，執行一控制操作以接通第五電晶體，接通第三電晶體達某一週期，且然後執行一控制操作以根據一預定次序接通屬於像素區塊之各別光接收部分之第二電晶體達某一週期。 (15) 根據條目(13)或(14)之固態影像擷取裝置，其進一步包含一轉換單元，該轉換單元將出現於預定信號線上之電壓信號轉換成與一電壓值對應之一數位值。 (16) 根據條目(1)至(15)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者包含 一光電轉換元件，其接收特定波長之光以產生與所接收到之光量對應之電荷，及 一波長選擇元件，其將入射於該光電轉換元件上之光之一波長限制於特定波長。 (17) 根據條目(1)至(16)中任一項之固態影像擷取裝置，其進一步包含為該複數個光接收部分中之每一者設置之一偏振器。 (18) 根據條目(3)至(11)中任一者之固態影像擷取裝置，其進一步包含 一偏振器，其針對該複數個光接收部分中之每一者設置， 其中分別針對屬於每一像素區塊之至少兩個光接收部分設置之偏振器具有繞一偏振軸之一光軸彼此不同之旋轉角度。 (19) 根據條目(18)之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含光接收部分，該等光接收部分之數目係藉由將用於重構入射光之一色彩之波長分量之數目乘以具有繞偏振軸之光軸彼此不同之旋轉角度之偏振器之數目而獲得。 (20) 一種影像擷取裝置，其包含 複數個光接收部分，該複數個光接收部分中之每一者接收一特定波長之光，以產生與所接收到之光之一量對應之一電荷， 一偵測器，其基於該複數個光接收部分中之至少一者中所產生之一電荷來偵測一光電電流， 一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生一電壓信號，及 一驅動電路，其基於該偵測器對光電電流之一偵測結果來使得該產生器分別基於該複數個光接收部分中之至少兩者中所產生之電荷而產生電壓信號。 (21) 一種固態影像擷取裝置，其包括： 複數個光接收部分，該複數個光接收部分中之每一者接收在一特定偏振方向上之光以產生與所接收到之光之一量對應之一電荷， 一偵測器，其基於該複數個光接收部分中之至少一者中所產生之一電荷來偵測一光電電流， 一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生一電壓信號，及 一驅動電路，其基於該偵測器對光電電流之一偵測結果來使得該產生器分別基於該複數個光接收部分中之至少兩者中所產生之電荷而產生電壓信號。 (22) 根據條目(21)之固態影像擷取裝置，其中該偵測器偵測該光電電流之一電流值或該電流值之一改變量。 (23) 根據條目(21)或(22)之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分按照每至少兩個光接收部分被分組成一像素區塊， 該偵測器針對每一像素區塊基於屬於該像素區塊之光接收部分中之至少一者所產生之一電荷偵測一光電電流，且 該驅動電路基於由該偵測器對每一像素區塊之光電電流之偵測結果而使得該產生器針對每一像素區塊基於屬於該像素區塊之光接收部分中所產生之各別電荷來產生電壓信號。 (24) 根據條目(23)之固態影像擷取裝置，其中屬於每一像素區塊之該等光接收部分接收在彼此不同之特定偏振方向上之光。 (25) 根據條目(24)之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含光接收部分之一組合，該等光接收部分分別接收用於重構入射光之偏振資訊的特定偏振方向上之光。 (26) 根據條目(23)至(25)中任一項之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含：一第一光接收部分，其接收在一第一偏振方向上之光；一第二光接收部分，其接收在一第二偏振方向上之光；及一第三光接收部分，其接收在一第三偏振方向上之光。 (27) 根據條目(23)至(26)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中為該複數個光接收部分中之每一者設置該偵測器，且 該固態影像擷取裝置進一步包含 一積分單元，針對每一像素區塊，自為屬於像素區塊之光接收部分設置之複數個該偵測器輸出之偵測結果由該積分單元予以求積分。 (28) 根據條目(23)至(26)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中為每一像素區塊設置該偵測器， 該固態影像擷取裝置進一步包含 一積分單元，針對每一像素區塊，自屬於每一像素區塊之各別光接收部分輸出之光電電流由該積分單元予以求積分，及 每一像素區塊之該偵測器偵測透過該積分單元輸入之光電電流。 (29) 根據條目(23)至(28)中任一項之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分根據一預定陣列排列成一2D晶格圖案。 (30) 根據條目(29)之固態影像擷取裝置， 其中該預定陣列具有以下一組態：其中重複地安置藉由以一預定配置組合針對各別偏振方向的用於重構入射光之偏振資訊之光接收部形成分之一重複圖案，且 針對每一重複圖案將該複數個光接收部分分組成像素區塊。 (31) 根據條目(21)至(30)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者包含 一光電轉換元件，其接收光以產生與所接收到之光量對應之電荷，及 一第一電晶體，其根據驅動電路之控制來將光電轉換元件中所產生之電荷作為光電電流供應至該偵測器。 (32) 根據條目(31)之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含一第二電晶體，該第二電晶體根據該驅動電路之控制將在光電轉換元件中所產生之電荷轉移至該產生器，且 該產生器包含 一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過第二電晶體轉移而來之電荷， 一第三電晶體，其根據驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之電荷， 一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之電荷之一電荷量對應之電壓信號出現於一預定信號線上，及 一第五電晶體，其根據驅動電路之控制來切換第四電晶體與預定信號線之間的連接。 (33) 根據條目(23)至(30)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含 一光電轉換元件，其接收光以產生與所接收到之光量對應之電荷， 一第一電晶體，其根據驅動電路之控制來將光電轉換元件中所產生之電荷作為光電電流供應至該偵測器，及 一第二電晶體，其根據驅動電路之控制將光電轉換元件中所產生之電荷轉移至該產生器， 該產生器包含 一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過第二電晶體轉移而來之電荷， 一第三電晶體，其根據驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之電荷， 一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之電荷之一電荷量對應之電壓信號出現於一預定信號線上，及 一第五電晶體，其根據驅動電路之控制來切換第四電晶體與預定信號線之間的連接， 該偵測器基於該光電電流偵測 是否存在一事件之激發，且 在於該複數個光接收部分中之每一者之第一電晶體被控制成處於一ON狀態中之一週期期間該偵測器偵測到事件之激發的一情形中，該驅動電路執行一控制操作以關斷屬於從中偵測到事件之激發之一像素區塊之光接收部分中之每一者之第一電晶體，執行一控制操作以接通第五電晶體，接通第三電晶體達某一週期，且然後執行一控制操作以根據一預定次序接通屬於像素區塊之各別光接收部分之第二電晶體達某一週期。 (34) 根據條目(32)或(33)之固態影像擷取裝置，其進一步包含一轉換單元，該轉換單元將出現於預定信號線上之電壓信號轉換成與一電壓值對應之一數位值。 (35) 根據條目(21)至(34)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者包含 一光電轉換元件，其接收光以產生與所接收到之光量對應之電荷，及 一偏振器，其將入射於光電轉換元件上之光之一偏振方向限制於特定偏振方向。 (36) 根據條目(23)至(35)中任一項之固態影像擷取裝置， 其中該複數個光接收部分中之每一者具有以下一組態：其中針對用於重構入射光之一色彩之各別波長分量之光接收部分排列成一2D 晶格圖案根據一預定陣列。 (37) 根據條目(36)之固態影像擷取裝置，其中該預定陣列對應於拜耳陣列、一X-Trans (註冊商標)型陣列及一四方拜耳陣列中之任一者。 (38) 根據條目(36)或(37)之固態影像擷取裝置，其進一步包含一波長選擇元件，其為該複數個光接收部分中之每一者而設置以針對每一波長分量透射光。 (39) 根據條目(36)至(38)中任一項之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含光接收部分，該等光接收部分之數目係藉由將用於重構入射光之偏振資訊之偏振器之數目乘以用於重構射光之一色彩之波長分量之數目而獲得。 (40) 一種影像擷取裝置，包含 複數個光接收部分，該複數個光接收部分中之每一者接收在一特定偏振方向上之光以產生與所接收到之光之一量對應之一電荷， 一偵測器，其基於該複數個光接收部分中之至少一者中所產生之一電荷來偵測一光電電流， 一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生一電壓信號，及 一驅動電路，其基於該偵測器對光電電流之一偵測結果來使得該產生器分別基於該複數個光接收部分中之至少兩者中所產生之電荷而產生電壓信號。 (41) 一種成像裝置，其包括： 複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷； 至少一個光學濾光器，其位於該複數個光電轉換區中之至少一者上； 一浮動擴散部，其耦合至該複數個光電轉換區； 一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區； 至少一個第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及 至少一個第二讀出電路，其耦合至該第一節點且經組態以控制該第一讀出電路。 (42) 如(41)之成像裝置，其中該至少一個第二讀出電路係一單個第二讀出電路，且其中該第一節點耦合於該單個第二讀出電路之一輸入與該複數個光電轉換區之間。 (43) 如(41)至(42)中一或多項之成像裝置，其中該第一節點儲存由該複數個光電轉換區產生之電荷。 (44) 如(41)至(43)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個第二讀出電路係複數個第二讀出電路，該複數個第二讀出電路包含用於該複數個光電轉換區中之每一者之一各別第二讀出電路。 (45) 如(41)至(44)中一或多項之成像裝置，其中該第一節點耦合至該複數個第二讀出電路之輸出。 (46) 如(41)至(45)中一或多項之成像裝置，其中該複數個第二讀出電路之該等輸出由該第一節點予以求積分。 (47) 如(41)至(46)中一或多項之成像裝置，其中該等各別第二讀出電路經組態以將由該複數個光電轉換區產生之電荷轉換成對數電壓信號。 (48) 如(41)至(47)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個第二讀出電路基於以下兩種情形來偵測事件：由該複數個光電轉換區中之至少一者產生之一電流量是否超過一第一臨限值，或由該複數個光電轉換區中之至少一者產生之該電流量之一改變是否超過一第二臨限值。 (49) 如(41)至(48)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個光學濾光器係至少一個彩色濾光器。 (50) 如(41)至(49)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個彩色濾光器包含呈一拜耳圖案、一X-trans圖案或一四方拜耳圖案之彩色濾光器。 (51) 如(41)至(50)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個光學濾光器包含位於該複數個光電轉換區中之各別光電轉換區上之複數個偏振器。 (52) 如(41)至(51)中一或多項之成像裝置，其中該複數個偏振器包含具有不同偏振軸之偏振器。 (53) 如(41)至(52)中一或多項之成像裝置，其中該不同偏振軸包含與一第一方向平行之一第一偏振軸及與該第一方向垂直之一第二偏振軸。 (54) 如(41)至(53)中一或多項之成像裝置，其中該不同偏振軸包含相對於該第一方向傾斜之一第三偏振軸。 (55) 如(41)至(54)中一或多項之成像裝置，其中該複數個光電轉換區包含配置成一2×2矩陣之第一光電轉換區至第四光電轉換區，且其中該至少一個光學濾光器包含位於該第一光電轉換區上之一紅色濾光器。 (56) 如(41)至(55)中一或多項之成像裝置，其中該第二光電轉換區、該第三光電轉換區及該第四光電轉換區不具有對應的彩色濾光器。 (57) 如(41)至(56)中一或多項之成像裝置，其中該至少一個光學濾光器包含位於該複數個光電轉換區中之該第二光電轉換區上之一藍色濾光器，其中該第一光電轉換區對角地毗鄰於該第二光電轉換區，且其中第三光電轉換區及第四光電轉換區不具有對應的彩色濾光器。 (58) 如(41)至(57)中一或多項之成像裝置，其中該複數個光電轉換區中之一者感測紅外線光。 (59) 一種成像裝置，其包括： 複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷； 一浮動擴散區，其耦合至該複數個光電轉換區； 一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區； 一第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；以及 一第二讀出電路，其包含耦合至第一節點之一輸入，該第二讀出電路經組態以控制該第一讀出電路。 (60) 如59之成像裝置，其進一步包括： 切換電路系統，其控制是否將由該複數個光電轉換區產生之電荷轉移至浮動擴散部或第一節點。 (61) 如(59)至(60)中任一項之成像裝置，其中對於每一光電轉換區而言，切換電路系統包含耦合於一各別光電轉換區與浮動擴散區之間的一第一電晶體及耦合於各別光電轉換區與第一節點之間的一第二電晶體。 (62) 如(59)至(61)中一或多項之成像裝置，其中第二讀出電路經組態以將第一節點處之電荷轉換成一對數電壓信號。 (63) 一種成像裝置，其包括： 複數個光電轉換區，其將光轉換成電荷； 複數個彩色濾光器，其位於該複數個光電轉換區中之各別光電轉換區上且被配置成一拜耳圖案； 一浮動擴散區，其耦合至該複數個光電轉換區； 一第一節點，其耦合至該複數個光電轉換區； 一第一讀出電路，其耦合至該浮動擴散區；及 至少一個第二讀出電路，其耦合至該第一節點且經組態以控制該第一讀出電路。
熟習此項技術者應理解，可根據設計要求及其他因素做出各種修改、組合、子組合及變更，只要其在隨附申請專利範圍及其等效內容之範疇內即可。
100:影像擷取裝置 110:成像透鏡 120:記錄單元 130:控制器 139:信號線 150:積分單元 200:固態影像擷取裝置 201:光接收晶片 202:偵測晶片 209:信號線 211:驅動電路 212:信號處理單元 213:仲裁器 220:行類比轉數位轉換器 230:類比轉數位轉換器 250:積分單元 300:像素陣列部分/像素陣列 310:像素區塊 310A:像素區塊 310B:像素區塊 310C:像素區塊 310D:像素區塊 314B:彩色濾光器/藍色彩色濾光器 314G:彩色濾光器 314Gb:彩色濾光器/綠色彩色濾光器 314Gr:綠色彩色濾光器 314R:彩色濾光器/紅色濾光器 320:像素信號產生器 321:重設電晶體 322:放大電晶體 323:選擇電晶體 324:浮動擴散層 330:光接收部分/光接收單元 330B:光接收部分/像素區域 330G:光接收部分/像素區域 330Gb:光接收部分 330Gr:光接收部分 330R:光接收部分/像素區域 331:轉移電晶體 332:溢流閘電晶體 333:光電轉換元件 400:位址事件偵測器 400B:位址事件偵測器 400Gb:位址事件偵測器 400Gr:位址事件偵測器 400R:位址事件偵測器 410:電流-電壓轉換單元 411:N型電晶體 412:P型電晶體 413:N型電晶體 420:緩衝器 430:減法器 431:電容器 432:反相器 433:電容器 434:切換器 440:量化器 441:比較器 450:轉移單元 510:像素區塊 610:像素區塊 614H:偏振器 614H1:偏振器 614H2:偏振器 614S:偏振器 614V:偏振器 614V1:偏振器 614V2:偏振器 630H:光接收部分 630H1:光接收部分 630H2:光接收部分 630S:光接收部分 630V:光接收部分 630V1:光接收部分 630V2:光接收部分 710:像素區塊 810:像素區塊 820A:單元圖案 830H1:左上像素群組 830H2:右下像素群組 830V1:右上像素群組 830V2:左下像素群組 840H1:偏振器群組 840H2:偏振器群組 840V1:偏振器群組 840V2:偏振器群組 910:像素區塊 914H1:偏振器 914H2:偏振器 914V1:偏振器 914V2:偏振器 1010:像素區塊 1020B:彩色濾光器群組 1020Gb:彩色濾光器群組 1020Gr:彩色濾光器群組 1020R:彩色濾光器群組 1030B:右下像素群組 1030Gb:左下像素群組 1030Gr:右上像素群組 1030R:左上像素群組 1040A:偏振器群組 1110:像素區塊 1210:像素區塊 1220A:單元圖案 1230H1:像素群組 1230H2:像素群組 1230V1:像素群組 1230V2:像素群組 1240H1:偏振器群組 1240H2:偏振器群組 1240V1:偏振器群組 1240V2:偏振器群組 1310:像素區塊 1320B:彩色濾光器群組 1320G:彩色濾光器群組 1320R:彩色濾光器群組 1330B1:上部中間像素群組 1330B2:下部中間像素群組 1330G1:左上像素群組 1330G2:右上像素群組 1330G3:中間像素群組 1330G4:左下像素群組 1330G5:右下像素群組 1330R1:中間左側像素群組 1330R2:中間右側像素群組 1410:像素區塊 3000:組態 3005:組態 3010:組態 3015:組態 B:藍色濾光器 G:綠色濾光器 IR:紅外線光學濾光器 OFG-B:控制信號 OFG-Gb:控制信號 OFG-Gr:控制信號 OFG-R:控制信號 R:紅色濾光器 RST:重設信號 S901:步驟 S902:步驟 S903:步驟 S904:步驟 SEL:選擇信號 SIG:像素信號 T0:時序 T1:時序 T2:時序 T3:時序 T4:時序 T5:時序 T6:時序 TRG-B:轉移信號 TRG-Gb:轉移信號 TRG-Gr:轉移信號 TRG-R:轉移信號 VSL:垂直信號線 Vth:預定臨限值電壓
[圖1] 圖1係圖解說明根據一第一實施例之一固態影像擷取裝置及一影像擷取裝置之間一示意性組態實例之一方塊圖。 [圖2] 圖2係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一堆疊結構實例之一圖式。 [圖3] 圖3係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一功能組態實例之一方塊圖。 [圖4] 圖4係圖解說明根據第一實施例之一像素陣列部分之一示意性組態實例之一方塊圖。 [圖5] 圖5係圖解說明在其中採取根據第一實施例之一像素區塊之一拜耳陣列之一情形中之一組態實例之一示意圖。 [圖6] 圖6係圖解說明在其中採取根據第一實施例之像素區塊一X-Trans (註冊商標)型陣列之一情形中之一組態實例之一示意圖。 [圖7] 圖7係圖解說明在其中採取根據第一實施例之像素區塊之一四方拜耳陣列之一情形中之一組態實例之一示意圖。 [圖8] 圖8係圖解說明在其中根據第一實施例之像素區塊之一單元像素不包含一彩色濾光器之一情形中之一組態實例之一示意圖。 [圖9] 圖9係圖解說明根據第一實施例的用於偵測一位址事件之一組態之一實例之一示意圖。 [圖10] 圖10係圖解說明根據第一實施例用於偵測一位址事件之一實例之一組態之另一示意圖。 [圖11] 圖11係圖解說明根據第一實施例之像素區塊之一示意性組態實例之一電路圖。 [圖12] 圖12係圖解說明根據第一實施例之一位址事件偵測器之一示意性組態實例之一方塊圖。 [圖13] 圖13係圖解說明根據第一實施例之一電流-電壓轉換單元之一示意性組態實例之一電路圖。 [圖14] 圖14係圖解說明根據第一實施例之一減法器及一量化器之一示意性組態實例之一電路圖。 [圖15] 圖15係圖解說明根據第一實施例之一行ADC之一示意性組態實例之一方塊圖。 [圖16] 圖16係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一操作之一實例之一時序圖。 [圖17] 圖17係圖解說明根據第一實施例之固態影像擷取裝置之一操作之一實例之一流程圖。 [圖18] 圖18係圖解說明根據一第二實施例用於偵測一位址事件之一組態之一實例之一示意圖。 [圖19] 圖19係圖解說明根據第二實施例的用於偵測一位址事件之一組態之一實例之另一示意圖。 [圖20] 圖20係圖解說明根據第二實施例的一像素區塊之一示意性組態實例之一電路圖。 [圖21] 圖21係一圖解說明根據一第三實施例之一像素區塊之一實例之示意圖。 [圖22] 圖22係圖解說明根據一第四實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖23] 圖23係圖解說明根據一第五實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖24] 圖24係圖解說明根據第五實施例之修改1之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖25] 圖25係圖解說明根據第五實施例之修改2之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖26] 圖26係圖解說明根據一第六實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖27] 圖27係圖解說明根據第六實施例之修改1之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖28] 圖28係圖解說明根據第六實施例之修改2之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖29] 圖29係圖解說明根據一第七實施例之一像素區塊之一實例之一示意圖。 [圖30] 圖30係圖解說明根據一實施例之光學濾光器組態之實例之一示意圖。
150:積分單元
201:光接收晶片
211:驅動電路
212:信號處理單元
213:仲裁器
220:行類比轉數位轉換器
310:像素區塊
320:像素信號產生器
321:重設電晶體
322:放大電晶體
323:選擇電晶體
324:浮動擴散層
330B:光接收部分/像素區域
330Gb:光接收部分
330Gr:光接收部分
330R:光接收部分/像素區域
331:轉移電晶體
332:溢流閘電晶體
333:光電轉換元件
400B:位址事件偵測器
400Gb:位址事件偵測器
400Gr:位址事件偵測器
400R:位址事件偵測器
OFG-B:控制信號
OFG-Gb:控制信號
OFG-Gr:控制信號
OFG-R:控制信號
RST:重設信號
SEL:選擇信號
SIG:像素信號
TRG-B:轉移信號
TRG-Gb:轉移信號
TRG-Gr:轉移信號
TRG-R:轉移信號
VSL:垂直信號線

Claims (17)

  1. 一種固態影像擷取裝置，其包括：複數個光接收部分，其按照每像素區塊具有至少兩個光接收部分被分組成若干像素區塊，其中每一光接收部分基於所接收到之光之一量而產生電荷；一積分節點，其自一像素區塊輸出之光電電流予以求積分(integrate)，其中基於該像素區塊之光接收部分中所產生之電荷產生該等光電電流；一偵測器，其經提供以用於每一像素區塊且其偵測該等經積分光電電流；一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生多個電壓信號；及一驅動電路，其基於由該偵測器所偵測之該等經積分光電電流而使得該產生器產生用於該像素區塊之該等電壓信號。
  2. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該偵測器偵測該等經積分光電電流之一電流值或該電流值中之一改變量。
  3. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊之該等光接收部分接收不同波長之光。
  4. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中每一像素區塊包含接收一紅色 波長分量之一第一光接收部分、接收一綠色波長分量之一第二光接收部分、及接收一藍色波長分量之一第三光接收部分。
  5. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分根據一預定陣列排列成一2D晶格圖案。
  6. 如請求項5之固態影像擷取裝置，其中該預定陣列對應於一拜耳陣列、一X-Trans(註冊商標)型陣列及一四方拜耳陣列中之一者。
  7. 如請求項5之固態影像擷取裝置，其中該預定陣列具有一圖案為重複之一組態，及其中每一像素區塊具有該圖案。
  8. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分中之每一者包含：一光電轉換元件，其產生與所接收到之光之該量對應之電荷，及一第一電晶體，其根據該驅動電路之控制來將該光電轉換元件中所產生之該電荷作為光電電流供應至該偵測器。
  9. 如請求項8之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含一第二電晶體，該第二電晶體根據該驅動電路之控制將在該光電轉換元件中所產生之該電荷轉移至該產生器，且其中該產生器包含： 一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過該第二電晶體轉移而來之電荷，一第三電晶體，其根據該驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之該電荷，一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之該電荷之一量對應之一電壓信號出現於一預定信號線上，及一第五電晶體，其根據該驅動電路之控制來切換該第四電晶體與該預定信號線之間的連接。
  10. 如請求項9之固態影像擷取裝置，其進一步包括：一轉換器，其將出現於該預定信號線上之該電壓信號轉換成與一電壓值對應之一數位值。
  11. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分中之每一者進一步包含：一光電轉換元件，其產生與所接收到之光之該量對應之電荷，一第一電晶體，其根據該驅動電路之控制將該光電轉換元件中所產生之該電荷作為光電電流供應至該偵測器，及一第二電晶體，其根據該驅動電路之控制將該光電轉換元件中所產生之該電荷轉移至該產生器，其中該產生器包含：一浮動擴散層，其累積自該複數個光接收部分中之任一者透過該第二電晶體轉移而來之電荷， 一第三電晶體，其根據該驅動電路之控制來釋放累積於該浮動擴散層中之電荷，一第四電晶體，其使得與累積於該浮動擴散層中之該電荷之一量對應之一電壓信號出現於一預定信號線上，及一第五電晶體，其根據該驅動電路之控制來切換該第四電晶體與該預定信號線之間的連接，其中每一偵測器基於該等經積分光電電流偵測一事件之激發之存在與否，且其中在於該第一電晶體被控制成處於一ON狀態中之一週期期間該偵測器偵測到事件之激發的一情形中，該驅動電路執行一控制操作以關斷屬於從中偵測到事件之激發之一像素區塊之該等光接收部分中之每一者之該第一電晶體，執行一控制操作以接通該第五電晶體，接通該第三電晶體達某一週期，且接著執行一控制操作以根據一預定次序接通屬於該像素區塊之各別光接收部分之該第二電晶體達某一週期。
  12. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個光接收部分中之每一者包含：一光電轉換元件，其產生與所接收到之光之該量對應之電荷，及一波長選擇元件，其將入射於該光電轉換元件上之光之一波長限制於一特定波長或若干波長之範圍。
  13. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其進一步包含：一偏振器，其經提供以用於該複數個光接收部分中之每一者。
  14. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其進一步包含：一偏振器，其經提供以用於該複數個光接收部分中之每一者，其中經提供以用於該像素區塊之至少兩個光接收部分之若干偏振器具有不同的旋轉角度。
  15. 如請求項14之固態影像擷取裝置，其中該像素區塊中之該等光接收部分之數目係藉由將用於重構入射光之一色彩之波長分量之數目乘以具有不同的旋轉角度之偏振器之數目而獲得。
  16. 一種固態影像擷取裝置，其包括：複數個光接收部分，其按照每像素區塊具有至少兩個光接收部分被分組成若干像素區塊，其中每一光接收部分基於所接收到之光之一量而產生電荷；複數個偵測器，每一偵測器經提供以用於一各自光接收部分且偵測基於該各自光接收部分中所產生之電荷而產生之光電電流；一積分節點，其對於一像素區塊之該等偵測器之輸出予以求積分；一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生電壓信號；及一驅動電路，其基於該等經積分輸出而使得該產生器產生用於一像素區塊之該等電壓信號。
  17. 一種影像擷取裝置，其包括： 一成像透鏡；及一固態影像擷取裝置，其包括：複數個光接收部分，其按照每像素區塊具有至少兩個光接收部分被分組成若干像素區塊，其中每一光接收部分基於所接收到之光之一量而產生電荷；一積分節點，其自一像素區塊輸出之光電電流予以求積分，其中基於該像素區塊之光接收部分中所產生之電荷產生該等光電電流；一偵測器，其經提供以用於每一像素區塊且其偵測該等經積分光電電流；一產生器，其基於在該複數個光接收部分中之每一者中所產生之該電荷來產生電壓信號；及一驅動電路，其基於由該偵測器所偵測之該等經積分光電電流而使得該產生器產生用於該像素區塊之該等電壓信號。
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