【技术实现步骤摘要】
本公开大体上涉及图像传感器。举例来说，本技术的若干实施例涉及事件驱动像素，包含具有无源差分差异检测电路系统及其复位控制电路的低功率事件驱动像素。
技术介绍
1、图像传感器已变得无处不在且现广泛用于数码相机、手机、安全摄像头以及医学、汽车及其它应用中。随着图像传感器集成到更广泛电子装置中，期望通过装置架构设计以及图像获取处理两者以尽可能多的方式(例如分辨率、功耗、动态范围等)增强其功能性、性能指标及类似者。
2、典型图像传感器响应于来自外部场景的图像光入射于图像传感器上而操作。图像传感器包含具有吸收入射图像光的一部分且在吸收图像光后产生图像电荷的光敏元件(例如光电二极管)的像素阵列。由像素光生的图像电荷可经测量为列位线上的模拟输出图像信号，其随入射图像光而变化。换句话说，所产生的图像电荷量与图像光的强度成比例，其被读出为来自列位线的模拟图像信号且转换成数字值以提供代表外部场景的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的一方面涉及一种事件驱动像素，其包括：光电传感器，其经配置以响应于从外部场景接收到的入射光产生光电流；光电流/电压转换器，其耦合到所述光电传感器以将所述光电流转换成电压；及差异电路，其耦合到所述光电流/电压转换器，其中所述差异电路包含：第一电路分支，其经配置以(i)至少部分基于所述电压及施加到所述事件驱动像素的复位信号的断言对参考亮度级进行取样及(ii)将第一模拟亮度级输出到第一列线上，其中所述第一模拟亮度级至少部分基于所述参考亮度级；及第二电路分支，其经配置以(
2、本专利技术的另一方面涉及一种操作事件驱动像素的方法，所述方法包括：响应于从外部场景接收入射光，用光电传感器光生光电流；将所述光电流转换成第一电压；至少部分基于所述第一电压产生差分差异信号，其中产生所述差分差异信号包含：(a)将参考亮度级取样到所述事件驱动像素的差异电路的第一电容器上；(b)使用所述差异电路的第一源极跟随器晶体管至少部分基于所述参考亮度级产生第一模拟亮度级；(c)将亮度级取样到所述差异电路的第二电容器上；及(d)使用所述差异电路的第二源极跟随器晶体管产生第二模拟亮度级，其中所述第二模拟亮度级与所述第一模拟亮度级之间的差异指示所述事件驱动像素是否已检测到所述外部场景中的事件；及响应于行选择信号的断言输出所述差分差异信号，其中输出所述差分差异信号包含：(i)将所述第一模拟亮度级输出到第一列线上；及(ii)将所述第二模拟亮度级输出到第二列线上。
3、本专利技术的另一方面涉及一种成像系统，其包括：事件驱动像素，其包含：光电检测器，其经配置以响应于从外部场景接收到的入射光产生光电流；光电流/电压转换器，其耦合到所述光电检测器以将所述光电流转换成电压，及差异电路，其耦合到所述光电流/电压转换器，其中所述差异电路经配置以：(i)将参考亮度级取样到第一电容器上，所述参考亮度级至少部分基于所述电压；(ii)将至少部分基于所述参考亮度级的第一模拟亮度级输出到第一列线上；(iii)将亮度级取样到第二电容器上，所述亮度级至少部分基于所述电压；及(iv)将至少部分基于所述亮度级的第二模拟亮度级输出到第二列线上，其中所述第二模拟亮度级与所述第一模拟亮度级之间的差异指示所述事件驱动像素是否已检测到所述外部场景中的事件；阈值比较电路，其耦合到所述第一及第二列线且经配置以比较所述第二模拟亮度级与所述第一模拟亮度级之间的所述差异与一或多个阈值；及控制电路，其耦合到所述阈值比较电路及所述事件驱动像素，其中所述控制电路经配置以在所述第二模拟亮度级与所述第一模拟亮度级之间的所述差异超过所述一或多个阈值中的阈值时：(i)登记所述事件驱动像素已检测到所述事件；及(ii)启动所述事件驱动像素的所述差异电路的复位，使得新参考亮度级被取样到所述第一电容器上。
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1.一种事件驱动像素，其包括：
2.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
3.根据权利要求2所述的事件驱动像素，其中所述电容器耦合于(a)所述源极跟随器晶体管的所述栅极及所述晶体管的所述源极与(b)接地之间。
4.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
5.根据权利要求4所述的事件驱动像素，其中所述电容器耦合于(a)所述源极跟随器晶体管的所述栅极及所述晶体管的所述源极与(b)接地之间。
6.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中所述开关信号经供应到包含所述事件驱动像素的事件驱动像素行中的多个事件驱动像素。
7.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其进一步包括：变容二极管，其耦合到(a)所述第一电路分支的第一电容器及(b)所述第二电路分支的第二电容器。
8.根据权利要求7所述的事件驱动像素，其中所述变容二极管包含：
9.根据权利要求7所述的事件驱动像素，其中所述第一及第二电容器彼此并联地耦合于(a)所述光电流/电压转换器与(b)所述变容二极管之间。
10.根据权利要求1所
11.根据权利要求10所述的事件驱动像素，其中：
12.根据权利要求10所述的事件驱动像素，其中：
13.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
14.根据权利要求13所述的事件驱动像素，其中：
15.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
16.根据权利要求15所述的事件驱动像素，其中所述放大器经配置以接收启用信号以选择性地启用所述放大器。
17.根据权利要求15所述的事件驱动像素，其中：
18.一种操作事件驱动像素的方法，所述方法包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中将所述参考亮度级取样到所述第一电容器上包含断言施加到所述差异电路的复位信号，使得所述第一电容器上的电压跟踪所述第一电压。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括每当所述复位信号被断言时断言施加到所述差异电路的开关信号，使得所述第二电容器上的电压跟踪所述第一电压，同时所述第一电容器上的所述电压跟踪所述第一电压。
21.根据权利要求18所述的方法，其中对所述参考亮度级进行取样包含至少部分基于施加到所述事件驱动像素的变容二极管的取样及保持信号S&H的断言将所述第一电容器的底板加偏压到低参考电势。
22.根据权利要求18所述的方法，其中将所述亮度级取样到所述第二电容器上包含断言施加到所述差异电路的开关信号，使得所述第二电容器上的电压跟踪所述第一电压。
23.根据权利要求18所述的方法，其中对所述亮度级进行取样包含至少部分基于施加到所述事件驱动像素的变容二极管的取样及保持信号S&H的断言将所述第二电容器的底板加偏压到低参考电势。
24.根据权利要求18所述的方法，其中输出所述差分差异信号包含至少部分基于施加到所述事件驱动像素的变容二极管的升压信号的断言放大所述参考亮度级及所述亮度级，其中放大所述参考亮度级及所述亮度级包含减小所述第一及第二电容器的电容。
25.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：
26.根据权利要求25所述的方法，其中复位所述差异电路包含：
27.根据权利要求26所述的方法，其中复位所述差异电路包含：
28.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：
29.根据权利要求28所述的方法，其进一步包括在放大器的输出处产生所述第二模拟亮度级与所述第一模拟亮度级之间的所述差异，其中产生所述差异包含使所述放大器自动归零。
30.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括初始化所述差异电路，其中初始化所述差异电路包含断言施加到所述事件驱动像素的全局复位信号。
31.根据权利要求18所述的方法，其中将所述光电流转换成所述第一电压包含使用所述事件驱动像素的光电流/电压转换器将所述光电流转换成所述第一电压，且其中所述方法进一步包括在光生所述光电流时选择性地停用所述光电流/电压转换器的放大器。
32.一种成像系统，其包括：
33.根据权利要求32所述的成像系统，其中：
34.根据权利要求32所述的成像系统，其中：
...【技术特征摘要】
1.一种事件驱动像素，其包括：
2.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
3.根据权利要求2所述的事件驱动像素，其中所述电容器耦合于(a)所述源极跟随器晶体管的所述栅极及所述晶体管的所述源极与(b)接地之间。
4.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
5.根据权利要求4所述的事件驱动像素，其中所述电容器耦合于(a)所述源极跟随器晶体管的所述栅极及所述晶体管的所述源极与(b)接地之间。
6.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中所述开关信号经供应到包含所述事件驱动像素的事件驱动像素行中的多个事件驱动像素。
7.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其进一步包括：变容二极管，其耦合到(a)所述第一电路分支的第一电容器及(b)所述第二电路分支的第二电容器。
8.根据权利要求7所述的事件驱动像素，其中所述变容二极管包含：
9.根据权利要求7所述的事件驱动像素，其中所述第一及第二电容器彼此并联地耦合于(a)所述光电流/电压转换器与(b)所述变容二极管之间。
10.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其进一步包括耦合到所述差异电路的复位控制电路，其中所述复位控制电路经配置以：
11.根据权利要求10所述的事件驱动像素，其中：
12.根据权利要求10所述的事件驱动像素，其中：
13.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
14.根据权利要求13所述的事件驱动像素，其中：
15.根据权利要求1所述的事件驱动像素，其中：
16.根据权利要求15所述的事件驱动像素，其中所述放大器经配置以接收启用信号以选择性地启用所述放大器。
17.根据权利要求15所述的事件驱动像素，其中：
18.一种操作事件驱动像素的方法，所述方法包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中将所述参考亮度级取样到所述第一电容器上包含断言施加到所述差异电路的复位信号，使得所述第一电容器上的电压跟踪所述第一电压。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括每当所述复位信号被断言时断言施加到所述差异电路的...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·苏思，陈守顺，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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