[发明专利]固态成像元件、成像装置和用于控制固态成像元件的方法

说明书

本发明使得检测地址事件的固态成像元件进一步捕获图像。该固态成像元件设置有光电转换元件、电荷存储单元、传送晶体管、检测单元和连接晶体管。光电转换元件通过光电转换产生电荷。电荷存储单元存储电荷并产生对应电荷的量的电压。传送晶体管将电荷从光电转换元件传送到电荷存储单元。检测单元检测对应电荷的量的光电流的变化量是否超过预定阈值。连接晶体管连接电荷存储单元和检测单元，并传递光电流。

技术领域

本技术涉及一种固态图像传感器、成像装置和控制固态图像传感器的方法。更具体地，本技术涉及检测光量的变化量是否已经超过阈值的固态图像传感器、成像装置和控制固态图像传感器的方法。

背景技术

传统上，成像装置等中已使用同步固态图像传感器，该同步固态图像传感器用于与同步信号(诸如，垂直同步信号)同步地捕获图像数据(帧)。典型的同步固态图像传感器可以仅在同步信号的每个周期(例如，1/60秒)获取图像数据，因此难以应对在运输、机器人等领域中需要更高速处理的情况。因此，已经提出了设置有用于检测地址事件的电路的异步固态图像传感器(例如，参见非专利文献1)。这里，地址事件是指像素的光量在特定像素地址处变化并且变化量已经超过阈值。地址事件包括像素的光量已经改变并且变化量已经超过预定上限的导通事件和变化量已经下降到低于预定下限的截止事件。在异步固态图像传感器中，为每个像素生成包括一比特的导通事件的检测结果和一比特的截止事件的检测结果的两比特数据。用于检测每个像素的地址事件的这种固态图像传感器被称为动态视觉传感器(DVS)。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：A 128 128 120dB 15μs Latency Asynchronous TemporalContrast Vision Sensor(延迟异步时间对比度视觉传感器的设计),IEEE JOURNAL OFSOLID-STATE CIRCUITS,VOL.43,NO.2,FEBRUARY 2008。

发明内容

本发明要解决的问题

上述异步固态图像传感器(DVS)以比同步固态图像传感器高得多的速度生成数据。然而，在图像识别等中，除了检测地址事件的存在或不存在之外，有时每个像素需要三比特或更多比特的高质量图像数据，并且用于为每个像素生成两比特数据的上述DVS不能满足请求。为了捕获更高质量的图像数据，仅需要提供DVS和同步固态图像传感器两者。然而，由于其导致尺寸、部件数量和成本的增加，所以这是不期望的。如上所述，存在难以在检测地址事件的固态图像传感器(DVS)中进一步捕获高质量图像的问题。

鉴于这种情况已经做出本技术，并且目的是在检测地址事件的固态图像传感器中进一步捕获图像。

解决问题的方案

已经做出本技术以解决上述问题，并且第一方面是固态图像传感器和控制固态图像传感器的方法，固态图像传感器包括：光电转换元件，被配置为通过光电转换产生电荷；电荷蓄积单元，被配置为蓄积电荷并且产生取决于电荷的量电压；传送晶体管，被配置为将电荷从光电转换元件传送到电荷蓄积单元；检测单元，被配置为检测取决于电荷的量的光电流的变化量是否超过预定阈值；以及连接晶体管，被配置为连接电荷蓄积单元和检测单元并且允许光电流流动。这样可以达到执行地址事件的检测或图像数据的捕获的效果。

此外，在第一方面中，光电转换元件、电荷蓄积单元和连接晶体管可布置在预定数量的像素的每一个像素中，并且预定数量的像素可共享检测单元。这样可以达到电路规模减小的效果。

此外，在第一方面中，光电转换元件和传送晶体管可布置在预定数量的像素的每一个像素中，并且预定数量的像素可共享电荷蓄积单元。这样可以达到电路规模减小的效果。