[发明专利]固态成像元件和成像装置

说明书

在这种用于检测地址事件的存在与否的固态成像元件中，当进一步捕获图像数据时，减少了AD转换所需的时间。通过光电转换生成第一模拟信号的第一像素和通过光电转换生成第二模拟信号的第二像素设置在检测块中。第一模数转换器基于入射到检测块上的光量的变化量是否超过规定的阈值，将第一模拟信号转换成数字信号。第二模数转换器基于所述变化量是否超过阈值将第二模拟信号转换成数字信号。

技术领域

本技术涉及一种固态成像元件和成像装置。更具体地，本技术涉及一种将入射光量的变化量与阈值进行比较的固态成像元件和成像装置。

背景技术

传统上，用于与同步信号(例如，垂直同步信号)同步地捕获图像数据(帧)的同步固态成像元件已经用于成像装置等中。典型的同步固态成像元件只能在同步信号的每个周期(例如，1/60秒)获取图像数据，因此难以处理在运输、机器人等领域中需要更高速处理的情况。因此，已经提出了针对每个像素检测地址事件的存在与否的异步固态成像元件(例如，参见专利文献1)。在此处，地址事件意味着像素的光量在某个像素地址已经变化，并且变化量已经超过阈值。地址事件包括像素的光量已经变化并且变化量已经超过预定上限的on(开)-事件以及变化量已经下降到预定下限以下的off(关)-事件。在异步固态成像元件中，为每个像素生成包括一位on-事件的检测结果和一位off-事件的检测结果的两位数据。这种用于检测每个像素的地址事件的存在与否的固态成像元件被称为动态视觉传感器(DVS)。

引文列表

专利文献

专利文献1：PCT日本翻译专利公开号2017-535999

发明内容

本发明要解决的问题

上述异步固态成像元件(DVS)以比同步固态成像元件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与否之外，有时每个像素需要三位或更多位的高质量图像数据，并且上述用于为每个像素生成两位数据的DVS不能满足该请求。为了捕获更高质量的图像数据，只需要将通过光电转换生成的模拟信号转换成三位或更高位数据的模数转换器(ADC)添加到DVS中。然而，这种配置的问题在于，与为每个像素生成两位数据的情况相比，AD转换时间更长。

鉴于这种情况而提出本技术，并且目的是当在检测地址事件的存在与否的固态成像元件中进一步捕获图像数据时，缩短AD转换所需的时间。

问题的解决方案

已经构成了本技术，以解决上述问题，并且第一方面是一种固态成像元件，包括：检测块，在检测块中排列有通过光电转换生成第一模拟信号的第一像素和通过光电转换生成第二模拟信号的第二像素；第一模数转换器，被配置为基于检测块的入射光量的变化量是否超过预定阈值，将第一模拟信号转换成数字信号；以及第二模数转换器，被配置为基于变化量是否超过阈值，将第二模拟信号转换成数字信号。这带来了第一模拟信号和第二模拟信号被并行转换成数字信号的效果。

此外，在第一方面，还包括：第一共享块，在第一共享块中排列有预定数量的第一像素，第一像素共享根据第一模拟信号累积一定量电荷的浮动扩散层；以及第二共享块，在第二共享块中排列有预定数量的第二像素，第二像素共享根据第二模拟信号累积一定量电荷的浮动扩散层，并且第一共享块的至少一部分和第二共享块的至少一部分设置在检测块中。这带来了并行读取检测块和第一共享块和第二共享块的重叠区域中的像素信号的效果。

此外，在第一方面，检测块可以包括第一检测块和第二检测块，第一共享块的一部分和第二共享块的一部分可以设置在第一检测块中，并且第一共享块的剩余部分和第二共享块的剩余部分可以设置在第二检测块中。这带来了并行读取检测块和第一共享块和第二共享块的重叠区域中的像素信号的效果。