[发明专利]感光模块和固态成像设备

说明书

一种感光模块(PR)，包括：光电转换元件(PD)、第一放大器电路(110)和第二放大器电路(120)。第一放大器电路(110)包括第一放大器部分(112)和第一反馈部分(114)，其中，第一放大器部分(112)的输入与光电转换元件(PD)的阴极(C)电连接。第二放大器电路(120)包括第二放大器部分(122)和第二反馈部分(124)，其中，第二反馈部分(124)的受控路径、第一反馈部分(114)的受控路径和光电转换元件(PD)串联电连接。

技术领域

本公开涉及感光模块和固态成像设备。具体地，本公开涉及对光强度变化做出反应的事件检测传感器领域，诸如动态视觉传感器(DVS)。

背景技术

计算机视觉研究机器和计算机可以如何从数字图像或视频中获得高水平的理解。通常，计算机视觉方法旨在从通过图像传感器获得的原始图像数据中提取机器或计算机用于其他任务的那种类型的信息。

许多应用，诸如机器控制、过程监测或监视任务，都是基于对成像场景中对象运动的评估。具有以像素阵列布置的多个像素的传统图像传感器传送静止图像(帧)序列。检测帧序列中的运动对象通常涉及复杂并且昂贵的图像处理方法。

像DVS这样的事件检测传感器通过仅传送关于成像场景中变化位置的信息来解决运动检测的问题。与以帧传递大量图像信息的图像传感器不同，可以省略关于不改变的像素的信息的传递，从而导致一种像素内数据压缩。像素内数据压缩消除了数据冗余，并且促进高时间分辨率、低延迟、低功耗和高动态范围，几乎没有运动模糊。因此，DVS特别适合于太阳能或电池供电的压缩感测或移动机器视觉应用，其中，必须估计包括图像传感器的系统的运动，并且其中，由于有限的电池容量而限制处理功率。原则上，DVS的架构允许高动态范围和良好的弱旋光性能。

期望利用并进一步推动适用于事件检测的感光模块、图像传感器(诸如DVS)的固有的高动态范围、高时间分辨率和良好的弱旋光性能。

发明内容

通常，适用于事件检测的图像传感器的感光模块(感光电路块)包括光电转换元件和感光电路，其中，感光电路包括具有放大器部分和反馈部分的放大器电路。在放大器部分的输出与放大器部分的输入之间有效的电容影响信噪比(SNR)和像素延迟两者。高电容提高了SNR，但增加了像素延迟。增加的像素延迟劣化了感光模块的时间分辨率。

本公开的实施例减轻了适用于事件检测的图像传感器的传统感光模块的不足。

根据实施例，感光模块包括光电转换元件、第一放大器电路和第二放大器电路。第一放大器电路包括第一放大器部分和第一反馈部分。第一放大器部分的输入与光电转换元件的阴极电连接。第二放大器电路包括第二放大器部分和第二反馈部分。光电转换元件、第一反馈部分的受控路径和第二反馈部分的受控路径串联电连接。

不同的电容结构对于第一放大器部分的第一输出信号和第二放大器部分的第二输出信号是有效的。通过适当地选择和/或组合第一输出信号和第二输出信号的评估和/或信号处理，感光模块可以提供具有低SNR和/或具有低像素延迟的输出信号。

根据另一实施例，感光模块包括光电转换元件、放大器电路、可配置电容元件和像素后端。放大器电路的输入与光电转换元件的阴极电连接。电容元件电连接在放大器电路的输出与放大器电路的输入之间。可通过施加到电容元件的输入的控制信号来调节电容元件的电容。第一放大器电路的输出与像素后端的输入电连接。

通过适当地控制电容元件的电容，感光模块可以提供具有低SNR和/或具有低像素延迟的输出信号，并且可以适于成像场景的不同条件。

电连接的电子元件可以通过直接的、永久的低电阻连接，例如，通过导线电连接。术语“电连接”可以包括通过所提供的并适用于永久和/或临时信号传输和/或能量传输的其他电子元件的连接。例如，电子元件可以通过诸如晶体管或晶体管电路的电子开关(例如MOSFET、传输门等)电连接。

附图说明