[發明專利]一種帶數字像素存儲的差量圖像傳感器

在審

• 申請號: 202111396953.0
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114422728A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 查穎云;羅杰·博斯托克;鄧堅;鄒鈺
• 申請（專利權）人: 深圳銳視智芯科技有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/369;H04N5/378;H04N5/341
• 代理公司: 東莞市科凱偉成知識產權代理有限公司 44627
• 代理人: 劉榮

本發明屬于圖像傳感器技術領域，尤其涉及一種帶數字像素存儲的差量圖像傳感器，包括像素陣列和多個采集電路，每個所述采集電路均包括至少一個傳感器電路，用于根據照亮對應所述光傳感器的至少一個像素的光信號生成傳感器信號VSIG；至少一個模數轉換電路，用于根據所述傳感器信號VSIG生成當前數字信號；至少一個數字存儲電路，用于存儲先前數字信號；至少一數字比較電路，用于將所述當前數字信號的電平與所述先前數字信號的電平比較，并判斷所述當前數字信號是否存在變化的電平；至少一個數字輸出電路，在所述當前數字信號存在變化的電平時，生成一事件信號并輸出。

技術領域

本發明屬于圖像傳感器技術領域，尤其涉及一種帶數字像素存儲的差量圖像傳感器。

背景技術

現有技術中，每個像素或每個小的像素子集具有一個ADC的圖像傳感器是眾所周知的，這些通常用于在像素中進行重要處理的應用，例如X射線粒子軌跡追蹤或衛星成像。

另，使用模擬域中的圖像像素級變化檢測、存儲和比較來生成事件的圖像傳感器是眾所周知的，模擬域中的比較和存儲提供優于數字方法的優點和缺點，優點為可基于緊湊的結構來實現，缺點則為逐漸存儲退化，包括“熱像素”、對失配的敏感性、光到電轉換功能的靈活性降低等。

在像素之間共享電路的圖像傳感器是眾所周知的，例如，Suh等人在2020年已提出。共享在圖像傳感器設計中至關重要，基于共享實現創建密集的像素陣列和高像素分辨率。

CMOS圖像傳感器在優化的代工工藝中以專業工藝大批量生產，CMOS數字邏輯器件采用優化的代工工藝大批量生產。兩種工藝的密度都在增加，尤其是數字邏輯工藝的密度，增加的密度允許增加與圖像傳感器中的像素電路相關的數字電路。此外，像素電路中前級的數字存儲在存儲的保真度和存儲級的后續處理方面具有優勢。

塞拉諾·戈塔雷多納等人，則解決了在亞閾值操作中使用晶體管的動態視覺傳感器的標準模擬存儲實現中不匹配的問題。由于這種晶體管模式下的操作只能在有限的范圍內正常工作，因此它們使用全局模擬反饋到整個陣列的采集電路的模擬部分以獲得令人滿意的操作。

發明內容

可能需要改進的帶數字像素存儲的差量圖像傳感器，特別地，可能需要以時間順序方式使用數字存儲和事件計算，這特別適用于像素之間的資源共享而不會降低性能。特別地，可能需要基于存儲的數字電平或事件輸出來調制模擬電路參數，因為該反饋是通過數字控制下的開關有效實現的。特別地，可能需要基于本地存儲的像素數字電平或事件輸出的模擬電路參數的調制，因為在數字控制下用開關有效地實現了該反饋。特別地，可能需要能夠實現面積優化的小像素結構，產生高分辨率和成本優化的傳感器。特別地，可能需要改進的像素電路的增量圖像傳感器，該像素電路具有像素中先前照明強度的表示的數字存儲。特別地，可能需要利用數字像素內轉換和存儲的優點實現區域優化的小像素結構，產生高分辨率和成本優化的傳感器。

獨立權利要求的主題可以滿足這種需求。在從屬權利要求中限定了有利實施例。

本發明的一個方面涉及一種帶數字像素存儲的差量圖像傳感器，包括像素陣列和多個采集電路，所述像素陣列包括多個單位像素，每個所述采集電路對應至少一個單位像素；其中，每個所述采集電路均包括：

至少一個傳感器電路，每個所述傳感器電路均包括光傳感器，所述光傳感器用于根據照亮對應所述光傳感器的至少一個像素的光信號生成傳感器信號VSIG；

至少一個模數轉換電路，所述模數轉換電路用于根據所述傳感器信號VSIG生成當前數字信號；

至少一個數字存儲電路，所述數字存儲電路用于存儲先前數字信號，其中，所述先前數字信號為根據先前的傳感器信號VSIG生成的數字信號；

至少一數字比較電路，所述數字比較電路用于將所述當前數字信號的電平與所述先前數字信號的電平比較，并判斷所述當前數字信號是否存在變化的電平；