像素、像素驱动电路以及包括其的视觉传感器制造技术

技术编号:19026976 阅读:28 留言:0更新日期:2018-09-26 20:01
本发明专利技术提供了像素、像素驱动电路以及包括其的视觉传感器。一种像素包括:光电器件;电流读出单元,其被配置为检测在所述光电器件中流动的电流以生成输入电压;事件确定单元,其被配置为响应于所述输入电压来确定事件发生和事件类型,并且被配置为输出事件检测信号;以及事件输出单元,其被配置为在事件存储时段期间存储所述事件检测信号,并且被配置为响应于所述事件存储时段到期而输出所存储的事件检测信号。

【技术实现步骤摘要】
像素、像素驱动电路以及包括其的视觉传感器对相关申请的交叉引用本申请要求分别于2017年3月8日和2017年6月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0029687和No.10-2017-0080596的优先权,其公开内容通过引用方式整体并入本文中。
本专利技术构思涉及照相机,并且更具体地,涉及包括像素阵列及其驱动电路的视觉传感器。
技术介绍
视觉传感器是在传感器在无帧的情况下检测视觉改变的方案中操作的传感器,并且可以应用于诸如自主车辆、人工智能等各种领域。视觉传感器感测光,并且当检测到显着改变时,这样的视觉传感器可以将所述改变转换成电信号并且可以输出经转换的信号。由视觉传感器输出的信号可以包括关于改变检测时间、其中检测到改变的像素的坐标等的信息。通常,单独地处理或经由预定的像素组来处理像素事件。结果,当正在处理针对某些像素的事件时,针对其他像素的事件可能消失,或者可能在其他像素中出现新事件。当大致同时地提供事件信息时,仍可能利用不同的时间戳来处理事件信息,这可能引入图像伪像。用于处理像素的模拟电路可能是复杂的并且难以设计。随着可以应用视觉传感器的领域日益增加,正在进行各种研究以提高视觉传感器的性能。
技术实现思路
本专利技术构思的一个方面提供一种具有改进性能的像素和像素驱动电路,以及一种包括所述像素和所述像素驱动电路的视觉传感器。根据本专利技术构思的一些实施例,一种像素包括:光电器件;电流读出单元,其被配置为检测在所述光电器件中流动的电流以生成输入电压;事件确定单元,其被配置为响应于所述输入电压来确定事件发生和事件类型,并且被配置为输出事件检测信号;以及事件输出单元,其被配置为在事件存储时段期间存储所述事件检测信号,并且被配置为响应于所述事件存储时段到期而输出所存储的事件检测信号。根据本专利技术构思的一些实施例,一种像素驱动电路包括:列驱动器,其被配置为生成信号以选择像素阵列的多个列线中的任何一个;行驱动器,其被配置为从所述像素阵列中的连接到由所述列驱动器选择的所述多个列线中的一个列线的各像素来检测是否发生了事件;控制器,其被配置为控制所述列驱动器的操作时序和所述行驱动器的操作时序;以及地址生成器,其被配置为生成并输出其中发生了事件并由所述行驱动器检测到所述事件的像素中的一个的地址。所述像素驱动电路实现为数字块。根据本专利技术构思的一些实施例,一种视觉传感器包括:像素阵列,其包括以矩阵形式布置的多个像素;以及像素驱动电路,其被配置为检测所述像素阵列的所述多个相应像素中是否发生了事件。所述多个像素中的每一个包括:光电器件;电流读出单元,其被配置为检测在所述光电器件中流动的电流以生成输入电压;事件确定单元,其被配置为使用所述输入电压来确定事件发生和事件类型,并且被配置为输出事件检测信号;以及事件输出单元,其被配置为在事件存储时段期间存储所述事件检测信号,并且被配置为响应于所述事件存储时段到期而输出所存储的事件检测信号。要注意的是,关于一个实施例描述的专利技术构思的各方面可以并入不同的实施例中,尽管相对于此没有具体描述。也就是说,可以以任何方式和/或组合来组合所有实施例和/或任何实施例的特征。本专利技术构思的这些和其他方面在下面阐述的说明书中详细描述。附图说明根据以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解本专利技术构思的以上和其它方面、特征和其他优点,在附图中:图1是根据本专利技术构思的示例实施例的视觉传感器的框图;图2是示出图1中所示的像素阵列的像素的示图;图3A至图3C是示出当发生了导通事件时,在图2中所示的像素中断开开关时的数据保持性能的示图;图4A至图4C是示出当没有发生导通事件时,在图2中所示的像素中断开开关时的数据保持性能的示图;图5是示出根据本专利技术构思的一些实施例的事件输出单元的示图;图6是示出根据本专利技术构思的另外的实施例的事件输出单元的示图;以及图7A、图7B、图8和图9是根据本专利技术构思的一些实施例的视觉传感器的操作时序图。具体实施方式在下文中,将参考附图来描述本专利技术构思的示例实施例。本专利技术构思的一些实施例根据以下认识而作出,所述认识是可以例如使用诸如电容器电路等的存储电路来存储像素的事件发生信息。可以使用一个或多个开关来协调对事件信息的收集以供存储,并随后防止新的事件信息覆盖所收集的事件信息。随后可以一致地或基本上同时地处理包含在存储电路中的事件信息,这可以减少图像失真。图1是根据本专利技术构思的示例实施例的视觉传感器的框图。参考图1,根据示例实施例的视觉传感器1可以包括像素驱动电路10和像素阵列20。像素阵列20可以包括以矩阵形式布置的多个像素。每个像素可以包括光电器件和像素电路。将参照图2来详细地描述所述像素。像素驱动电路10可以被提供为检测构成像素阵列20的各个像素中是否发生了事件,并且可以被配置为包括列驱动器11、行驱动器12、控制器13和地址生成器14。列驱动器11可以生成选择像素阵列20的多个列线中的一个的信号,并且可以向像素阵列20施加所述信号。行驱动器12可以从连接到由列驱动器11选择的列线的各个像素来检测是否发生了事件。另外,为了从连接到随后由列驱动器11选择的列线的像素来检测是否发生了事件,行驱动器12可以生成将连接至由列驱动器11当前选择的列线的像素的数据进行复位的信号,以向像素阵列20输入所生成的信号。控制器13可以控制列驱动器11和行驱动器12的操作时序。另外,控制器13可以生成与列线和行线无关的其他控制信号。地址生成器14可以基于从像素阵列20的像素检测的、事件是否发生,来生成并输出其中发生了事件的像素的地址。根据示例实施例,可以将像素驱动电路10实现为数字块(digitalblock)。例如,检测像素阵列20中发生的事件的电路和控制事件检测操作的电路都可以实现为数字块。这样,例如,当像素驱动电路10实现为数字块时,像素驱动电路10的操作可以以不同于模拟电路的方式、通过调整寄存器等来调整,而不限于读出时间、帧速率等。例如,可以独立地调整列驱动器11和行驱动器12从像素阵列20检测信号和向像素阵列20输入信号的时间等。因此,可以不同地修改和实现视觉传感器1的功能。根据示例实施例,行驱动器12可以实现为移位寄存器以选择相应的行。图2是示出图1中所示的像素阵列的像素的示图。参考图2,根据示例实施例的像素200可以被配置为包括电流读出单元210、事件确定单元220、事件复位单元230和事件输出单元240。此外,图2中所示的相应组件的电路图是仅通过示例的方式提供的,并因此可以根据本专利技术构思的不同实施例来不同地修改和实现。电流读出单元210可以检测在光电器件PD中流动的电流IPD以生成输入电压VIN。可以将输入电压VIN施加到事件确定单元220,并且可以将其用于确定是否发生了事件以及事件的类型。在这种情况下,事件可以包括动态输入,所述动态输入例如,举例来说,是入射光的光强度的改变。动态输入可以通过对象的移动、投射在对象上的光的改变、对象发射的光的改变等来提供。事件确定单元220可以使用输入电压VIN来确定是否发生了事件并且可以确定事件类型,并且可以取决于确定结果来输出事件检测信号。在示例实施例中,例如,当流过光电器件PD的电流IPD增加到预定值或更大时,事件确定单元220可以确定发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种像素,包括:光电器件;电流读出单元,其被配置为检测在所述光电器件中流动的电流以生成输入电压;事件确定单元,其被配置为响应于所述输入电压来确定事件发生和事件类型,并且被配置为输出事件检测信号;以及事件输出单元,其被配置为在事件存储时段期间存储所述事件检测信号,并且被配置为响应于所述事件存储时段到期而输出存储在所述事件输出单元中的所述事件检测信号。

【技术特征摘要】
2017.03.08 KR 10-2017-0029687;2017.06.26 KR 10-2011.一种像素,包括:光电器件;电流读出单元,其被配置为检测在所述光电器件中流动的电流以生成输入电压;事件确定单元,其被配置为响应于所述输入电压来确定事件发生和事件类型,并且被配置为输出事件检测信号;以及事件输出单元,其被配置为在事件存储时段期间存储所述事件检测信号,并且被配置为响应于所述事件存储时段到期而输出存储在所述事件输出单元中的所述事件检测信号。2.根据权利要求1所述的像素,其中,所述事件输出单元包括:存储单元,其连接到事件输出端子并且被配置为存储所述事件检测信号;以及开关单元,其连接在所述存储单元和针对所述事件检测信号的输入端子之间。3.根据权利要求2所述的像素,其中,所述事件输出单元被配置为响应于所述开关单元处于闭合状态而将所述事件检测信号存储在所述存储单元中,并且被配置为响应于所述开关单元处于开路状态而通过所述事件输出端子来输出存储在所述存储单元中的所述事件检测信号。4.根据权利要求2所述的像素,其中,所述存储单元包括:导通电容器,其连接在第一节点和地之间,所述第一节点连接到导通事件输出端子;以及关断电容器,其连接在第二节点和地之间,所述第二节点连接到关断事件输出端子。5.根据权利要求4所述的像素,其中,所述开关单元包括:导通开关,其连接在所述导通电容器和针对导通事件检测信号的输入端子之间;以及关断开关,其连接在所述关断电容器和针对关断事件检测信号的输入端子之间。6.根据权利要求2所述的像素,其中,所述存储单元包括:第一导通电容器,其连接在第一节点和地之间,所述第一节点连接到导通事件输出端子;第二导通电容器,其连接在第三节点和地之间,所述第三节点连接到导通开关;第一开关器件,其连接在所述第一节点和所述第三节点之间;第一关断电容器,其连接在第二节点和地之间,所述第二节点连接到关断事件输出端子;第二关断电容器,其连接在第四节点和地之间,所述第四节点连接到关断开关;以及第二开关器件,其连接在所述第二节点和所述第四节点之间。7.根据权利要求2所述的像素,其中,所述存储单元包括:第一导通电容器,其连接在第一节点和地之间,所述第一节点连接到导通事件输出端子;第二导通电容器,其连接在第三节点和地之间,所述第三节点连接到第二导通开关;第一导通开关,其连接在所述第一节点和所述第三节点之间;第一关断电容器,其连接在第二节点和地之间,所述第二节点连接到关断事件输出端子;第二关断电容器,其连接在第四节点和地之间,所述第四节点连接到第二关断开关;以及第一关断开关,其连接在所述第二节点和所述第四节点之间。8.根据权利要求1所述的像素,其中,所述事件确定单元被配置为响应于在所述光电器件中流动的所述电流增加到和/或超过预定值而激活导通事件检测信号。9.根据权利要求1所述的像素,其中,所述事件确定单元被配置为响应于在所述光电器件中流动的所述电流降低到和/或低于预定值而激活关断事件检测信号。10.根据权利要求1所述的像素,还包括事件复位单元,所述事件复位单元被配置为响应于输入复位...

【专利技术属性】
技术研发人员:金俊奭柳贤锡孙奉祺徐润宰丁憙宰朴根柱南宫设
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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