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TWI808501B - 空間資訊擷取之事件驅動像素 - Google Patents

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TWI808501B
TWI808501B TW110136655A TW110136655A TWI808501B TW I808501 B TWI808501 B TW I808501B TW 110136655 A TW110136655 A TW 110136655A TW 110136655 A TW110136655 A TW 110136655A TW I808501 B TWI808501 B TW I808501B
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高哲
傅玲
秦晴
鐵軍 代
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美商豪威科技股份有限公司
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Abstract

一種事件驅動感測器包含光電二極體之一配置，該光電二極體之配置包含由一外部部分橫向環繞之一內部部分。一外部像素單元電路經耦合以回應於由該外部部分產生之光電流而產生一外部像素值。該外部像素值係表示該光電二極體之配置上之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。一內部像素單元電路經耦合至該內部部分以回應於由該內部部分產生之光電流而產生一內部像素值。一事件驅動電路經耦合至該外部像素單元電路及該內部像素單元電路。該事件驅動電路經耦合以回應於相對於由該外部像素值指示之一外部亮度之由該內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。

Description

空間資訊擷取之事件驅動像素
本揭示大體上係關於影像感測器，且特定來說而非排他地，係關於感測事件之影像感測器。
影像感測器已變得無處不在且現在廣泛用於數位相機、蜂巢電話、保全攝影機，以及醫療、汽車及其他應用中。隨著影像感測器被整合至一更廣泛之電子裝置中，期望透過裝置架構設計以及影像獲取處理兩者以盡可能多之方式(諸如，解析度、功耗、動態範圍等)增強其等功能性、效能度量及其類似者。
一典型之影像感測器回應於來自一外部場景之影像光入射至影像感測器上而操作。該影像感測器包含一像素陣列，該像素陣列具有光敏元件(諸如，光電二極體)，該光敏元件吸收入射影像光之一部分並在吸收影像光時產生影像電荷。由像素光生之影像電荷可被量測為行位元線上之依據入射影像光變化之類比輸出影像信號。換言之，所產生之影像電荷之量與影像光之強度成比例，該影像電荷作為類比影像信號自行位元元線讀出並轉換為數位值以提供表示外部場景之資訊。
本文描述係關於一事件驅動感測器之各種實例。在以下描述中，闡述諸多特定細節以提供對實施例之一透徹理解。然而，相關領域之技術人員將認識到，可在沒有一或多個特定細節之情況下或用其他方法、組件、材料等實踐本文中所描述之技術。在其他情況下，未詳細地展示或描述熟知結構、材料或操作以避免模糊某些態樣。
在本說明書中對「一個實例」或「一個實施例」之引用意指結合該實例描述之一特定特徵、結構或特性包含在本發明之至少一個實例中。因此，貫穿本說明書在各個地方出現之片語「在一個實例中」或「在一個實施例中」不一定都指同一實例。此外，可在一或多個實例中以任何合適之方式組合該特定特徵、結構或特性。
空間相對術語，諸如「下面」、「下方」、「上方」、「之下」、「上方」、「上」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「中心」、「中間」及其類似者可在本文中為了易於描述而用於描述一個元件或特徵相對於另一個元件或特徵之關係，如圖中所繪示。應理解，空間相對術語希望涵蓋除了圖中描繪之定向之外之裝置在使用或操作中之不同定向。例如，若圖中之裝置被旋轉或翻轉，則被描述為在其他元件或特徵「下方」或「下面」或「之下」之元件將被定向為在該其他元件或特徵「上方」。因此，例示性術語「下方」及「之下」可涵蓋上方及下方之兩種定向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或以其他定向)，且相應地解釋本文中使用之空間相對描述詞。另外，亦將理解，當一元件被稱為在兩個其他元件「之間」時，其可為兩個其他元件之間之唯一元件，或者亦可存在一或多個介入元件。
貫穿本說明書，使用若干技術術語。此等術語具有其等所屬之技術領域中之一般含義，除非本文中另有明確定義或其等使用脈絡另有清楚指示。應注意，本文件中元素名稱及符號可互換使用(諸如，Si與矽)；但兩者具有相同之含義。
如將要討論的，揭示包含具有由一外部部分橫向環繞之一內部部分之光電二極體之一配置之一事件驅動感測器之各種實例。在各種實例中，根據本發明之教示，事件驅動感測器包含耦合至事件驅動電路之光電二極體之一配置，該光電二極體之配置具有由一外部部分橫向環繞之一內部部分，此使得事件驅動感測器之實例除了時間事件資訊之外亦能夠自一場景中擷取靜態及/或空間對比度事件資訊。
為了繪示， 圖 1繪示根據本發明之教示光電二極體102之一配置之一個實例，光電二極體102之配置包括包含在一事件驅動感測器中之一內部部分104及一外部部分106。在各種實例中，內部部分104包含至少一光電二極體，且外部部分106包含複數個光電二極體，其等橫向環繞內部部分104。例如， 圖 1中所描繪之實例繪示其中光電二極體102之配置係光電二極體之一3x3配置之一實例，其中內部部分104包含一光電二極體(104)且外部部分106包含八個光電二極體106A、106B、106C、106D、106E、106F、106G。在一個實例中，包含在光電二極體102之配置中之各光電二極體之像素間距可係5.6µm。
圖 2繪示根據本發明之教示之光電二極體202之一配置之另一實例，光電二極體202包括包含在一事件驅動感測器中之一內部部分204及一外部部分206。與上文在 圖 1中所展示之實例類似，在 圖 2中所繪示之實例中，內部部分204包含至少一光電二極體，且外部部分206包含複數個光電二極體，其等橫向環繞內部部分204。例如， 圖 2中所描繪之實例繪示其中光電二極體202之配置係光電二極體之一4x4配置之一實例，其中內部部分204包含四個光電二極體204A、204B、204C、204D之一2x2配置，且外部部分206包含十二個光電二極體206A、206B、206C、206D、206E、206F、206G、206H、206I、206J、206K、206L。在一個實例中，包含在光電二極體202之配置中之各光電二極體之像素間距可係1.4 µm。
應理解， 圖 1 至 2中所展示之實例係為瞭解釋目的而提供，且在其他實例中，根據本發明之教示，包含由一外部部分106、206橫向環繞之一內部部分104、204之光電二極體102、202之配置可包含具有在光電二極體之配置中被外部部分橫向環繞之內部部分之不同數目之光電二極體之組合。
根據本發明之教示，使用 圖 1 至 2中所描繪之實例配置102、202，空間對比資訊可由一事件驅動感測器自自一場景接收之入射光中擷取，該事件驅動感測器耦合至經組態以區分由內部部分104、204相對於外部部分106、206偵測至之一亮中心或一暗中心之光電二極體之配置。在各種實例中，除了時域或時間事件資訊之外，亦可由事件驅動感測器提供空間對比度事件資訊。
圖 3繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動電路312之光電二極體302之一配置之一事件驅動感測器300之一示意圖之一個實例。應理解，包含在 圖 3之事件驅動感測器300中之光電二極體302之配置可係 圖 1之光電二極體102之配置之一實例，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。
在 圖 3中所描繪之實例中，事件驅動感測器300包含光電二極體302之配置，其包含由一外部部分306橫向環繞之一內部部分304。在一個實例中，內部部分304包含N個光電二極體，其可係一或多個光電二極體，且外部部分306包含複數M個光電二極體。在所描繪之實例中，M=8個光電二極體及N=1個光電二極體。在該實例中，光電二極體302之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光。
在 圖 3中所繪示之實例中，一外部像素單元電路310包含或經耦合至光電二極體302之配置之外部部分306。外部像素單元電路310經耦合以回應於由光電二極體302之配置之外部部分306回應於入射光而產生之光電流，在外部像素單元電路310之一輸出352處產生一外部像素值。如所描繪之實例中所展示，外部像素單元電路310係複數M=8外部像素單元電路中之一者，使得複數M=8個外部轉換器電路之各者包含或經耦合至光電二極體302之配置之外部部分306之複數M=8個光電二極體中之一各自者，以將由光電二極體302之配置之外部部分306產生之光電流轉換為一外部電壓。在該實例中，M=8個外部像素單元電路之各者之輸出在輸出352處彼此耦合。在該實例中，輸出352處之外部像素值之外部電壓係表示光電二極體302之配置之外部部分306上來自場景之入射光之亮度一之平均值之一合併信號。
圖 3中所繪示之實例展示一內部像素單元電路308包含或經耦合至光電二極體302之配置之內部部分304。內部像素單元電路308經耦合以回應於由光電二極體302之配置之內部部分304產生之光電流而在內部像素單元電路308之一輸出354處產生具有一內部電壓之一內部像素值。
在所繪示之實例中，一事件驅動電路312經耦合至外部像素單元電路310及內部像素單元電路308以自輸出352接收外部像素值及自輸出354接收內部像素值。在操作中，事件驅動電路312經耦合以回應於相對於由來自外部像素單元電路310之外部像素值指示之一外部亮度之由來自內部像素單元電路308之內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
在該一個實例中，內部像素單元電路308包含一內部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體302之配置之內部部分304產生之光電流轉換為一內部電壓。因此，內部轉換器電路具有耦合至光電二極體302之配置之內部部分304之一輸入及一輸出。在 圖 3中所描繪之實例中，在內部部分304中存在N=1個光電二極體，且因此，存在N=1個內部像素單元電路308。在所描繪之實例中，內部轉換器電路包含一第一電晶體314、一第二電晶體316、一第三電晶體318及一第一電流源320。
如所展示，第一電晶體314具有耦合至光電二極體302之配置之內部部分304之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第二電晶體316具有耦合至第一電晶體314之源極及光電二極體302之配置之內部部分304之一閘極。在該實例中，內部轉換器電路之輸入經耦合至第一電晶體314之源極及第二電晶體316之閘極。第二電晶體316之源極經耦合至接地。第三電晶體318具有耦合至第一電晶體314之一閘極及第一電流源320之一汲極。在該實例中，內部轉換器電路之輸出Vc2經耦合至第三電晶體318之汲極及第一電晶體314之閘極。第三電晶體318之源極經耦合至第二電晶體316之汲極。第三電晶體318之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一內部電壓緩衝器電路經耦合至內部轉換器電路之輸出Vc2以回應於由光電二極體302之配置之內部部分304產生之光電流而產生內部像素值，該內部像素值經耦合至內部像素單元電路之輸出354。在所描繪之實例中，內部電壓緩衝器電路包含一第四電晶體322及一第二電流源324。如所展示，第四電晶體322具有耦合至第三電晶體318之汲極及第一電晶體314之閘極之一閘極。第四電晶體322經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第二電流源324。第四電晶體322之源極經耦合至內部像素單元電路之輸出354。
在所描繪之實例中，M=8個外部像素單元電路310之各者包含一外部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體302之配置之外部部分306產生之光電流轉換為一外部電壓。因此，外部轉換器電路具有耦合至光電二極體302之配置之外部部分306之一輸入及一輸出。在 圖 3中所描繪之實例中，在外部部分306中存在M=8個光電二極體，且因此，存在M=8個外部像素單元電路310。在所描繪之實例中，各外部轉換器電路包含一第五電晶體326、一第六電晶體328、一第七電晶體330及一第三電流源332。
如所展示，第五電晶體326具有耦合至光電二極體302之配置之外部部分306之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第六電晶體328具有耦合至第五電晶體326之源極及光電二極體302之配置之外部部分306之一閘極。在該實例中，外部轉換器電路之輸入經耦合至第五電晶體326之源極及第六電晶體328之閘極。第六電晶體328之源極經耦合至接地。第七電晶體330具有耦合至第五電晶體326之一閘極及第三電流源332之一汲極。在該實例中，外部轉換器電路之輸出Vc1經耦合至第七電晶體330之汲極及第五電晶體326之閘極。第七電晶體330之源極經耦合至第六電晶體328之汲極。第七電晶體330之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一外部電壓緩衝器電路經耦合至外部轉換器電路之輸出Vc1以回應於由光電二極體302之配置之外部部分306產生之光電流而產生外部像素值，該外部像素值經耦合至外部像素單元電路之輸出352。在所描繪之實例中，外部電壓緩衝器電路包含一第八電晶體334及一第四電流源336。如所展示，第八電晶體334具有耦合至第七電晶體330之汲極及第五電晶體326之閘極之一閘極。第八電晶體334經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第四電流源336。第八電晶體334之源極經耦合至外部像素單元電路之輸出352。
圖 3中所描繪之實例展示事件驅動電路312包含一比較器338，比較器338具有透過一第一輸入電容器電容地耦合至外部像素單元電路310之輸出352以接收外部像素值之一第一輸入(諸如，反相輸入)。比較器338亦包含透過一第二輸入電容器電容地耦合至內部像素單元電路308之輸出354以接收內部像素值之一第二輸入(諸如，非反相輸入)。一第一自動歸零開關S- 346經耦合在比較器338之第一輸入與比較器338之一輸出之間。一第二自動歸零開關S+ 348經耦合在比較器338之第二輸入與比較器338之輸出之間。
在一個實例中，事件驅動電路312亦包含耦合在外部像素單元電路310之輸出352與內部像素單元電路308之輸出354之間之一均衡開關Seq 350。如將在以下各種實例中討論的，均衡開關Seq 350可在一比較階段之前之事件驅動感測器300之一重設或自動歸零階段期間接通。在其他組態中，均衡開關Seq 350可在重設或自動歸零階段期間以及比較階段期間關斷。
在該實例中，一第一臨限值偵測電路340經耦合至比較器338之輸出，且一第二臨限值偵測電路342經耦合至比較器338之輸出。在一個實例中，事件驅動感測器300之輸出信號回應於第一臨限值偵測電路340之一輸出OUT+及第二臨限值偵測電路342之一輸出OUT-。根據本發明之教示，所繪示之實例展示一控制電路344經耦合以接收第一及第二臨限值偵測電路340及342之輸出，並控制第一自動歸零開關S- 346、第二自動歸零開關S+ 348及均衡開關Seq 350之切換以非同步控制事件驅動感測器300之交握及重設操作。
在 圖 3中所繪示之實例中，在M=8個外部像素及N=1個內部像素之情況下，事件驅動感測器300利用源極隨耦器(諸如，第八電晶體334)合併以獲得包含在外部部分306中之環繞光電二極體之一平均值。例如，在所描繪之實例M=8且N=1中，外部像素之各者貢獻如輸出352處所表示之外部部分306之平均值之1/8，而內部像素貢獻如輸出354處所表示之內部部分304之平均值之全部(1/1)。比較器338然後比較在輸出352與輸出354處表示之平均值，以在第一臨限值偵測器340及第二臨限值偵測器342之輸出OUT+及OUT-處提供一輸出信號。在該實例中，輸出包含指示內部部分304與外部部分306之間之對比資訊之三種狀態：(1)內部部分304與外部部分306基本上相等或相同，(2)內部部分304比外部部分306大(諸如，更亮)，或(3)內部部分304比外部部分306小(諸如，更暗)。
圖 4係繪示根據本發明之教示之一事件驅動感測器之各種實例之非同步作業之一圖456之一個實例，事件驅動感測器包含包括諸如上文在 圖 3中所描述那樣耦合至事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置。
在一個實例中，在一自動歸零階段458 (諸如，重設階段)期間，如 圖 3中所展示，第一自動歸零開關S- 346、第二自動歸零開關S+ 348及均衡開關Seq 350閉合或接通(諸如，「1」)。因此，比較器338之輸出被重設，且輸出352及354在自動歸零階段458期間被均衡化。在此階段期間，輸出352及354處之源極隨耦器輸出透過均衡開關Seq 350短接在一起，此使內部部分304之值與外部部分306之值平均化。另外，在自動歸零開關S- 346及S+ 348接通之情況下，比較器輸入及輸出亦會在此平均電平處自動歸零。
在一比較階段460期間，所有三個開關(第一自動歸零開關S- 346、第二自動歸零開關S+ 348及均衡開關Seq 350)隨後斷開或關斷(諸如，「0」)以開始比較階段460，此使比較器338之輸出能夠開始回應於由場景接收之入射光而在比較階段460期間在內部部分304與外部部分306之間連續提供對比資訊。
若場景係靜態之且若內部部分304上之入射光之亮度大於或小於外部部分306上之入射光之亮度，則比較器338偵測輸出352與354之間之此亮度差。在此實例中，由於比較器338如上所討論在自動歸零階段458期間在平均電平處被重設或自動歸零，因此比較器338將在比較階段460期間相應地翻轉，此將在第一及第二臨限值偵測器340及342之輸出處得到反映。因此，根據本發明之教示，事件驅動感測器300能夠回應於自場景接收之入射光而偵測一靜態場景事件資訊以及提供關於場景之空間事件資訊。
繼續該實例，若自場景入射在內部部分304及外部部分306上之光之亮度處在與自動歸零階段458期間相同之位准，且若入射在內部部分304及外部部分306上之來自場景之光在時域中在比較階段460期間一起變得更亮或更暗，則比較器338將不會翻轉，此將係閃爍期間之情況。因此，事件驅動感測器300對監測器閃爍不敏感。
若在自動歸零階段458期間自場景入射在內部部分304與外部部分306上之光處於相同位准，且若內部部分304與外部部分306之入射光亮度在相反方向上改變，則比較器338將翻轉。因此，事件驅動感測器300亦對時間變化敏感以提供時間事件資訊。然而，根據本發明之教示，比較器338輸出仍然亦指示空間事件資訊，例如，光電二極體302 (內部部分304或外部部分306)之配置之哪一部分變得更亮(諸如，開)或更暗(諸如，關)。
在另一實例中，在自動歸零階段458期間，均衡開關Seq 350可關斷，而第一自動歸零開關S- 346及第二自動歸零開關S+ 348接通。在此實例中，來自外部部分306及內部部分304之352及354之輸出在自動歸零階段458期間不再均衡，因為均衡開關Seq 350在自動歸零階段458期間關斷。因此，比較器338在靜態場景處在自動歸零階段458期間自動歸零，如輸出352及354所指示。因此，若均衡開關Seq 350在自動歸零階段458期間關斷，則事件驅動感測器300失去在比較階段460期間偵測靜態場景之能力。然而，應理解，在均衡開關Seq 350在自動歸零階段458期間關斷之此組態中，達成了失配減少，此提供了改良之效能。
圖 5繪示根據本發明之教示之耦合至包含耦合至臨限值偵測電路之一比較器之一事件驅動感測器之一事件驅動電路512之一示意圖之一個實例。應理解， 圖 5之事件驅動電路512可係如 圖 3中所展示之事件驅動電路312之一實例實施方案，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。例如， 圖 5中所描繪之實例展示事件驅動電路512包含耦合至一第一臨限值偵測電路540及一第二臨限值偵測電路542之一比較器538。
在一個實例中，比較器538包含經形成為一第九電晶體562耦合至一第十電晶體564之一電流鏡。第九電晶體562具有耦合至一電壓供應器之一汲極，且第十電晶體564具有耦合至電壓供應器之一汲極。第十電晶體564之一閘極經耦合至第九電晶體562之一閘極及一源極。一第十一電晶體566具有耦合至第九電晶體562之源極之一汲極。比較器538之第一輸入(諸如，反相輸入)經耦合至第十一電晶體566之一閘極。一第十二電晶體568具有耦合至第十電晶體564之一源極之一汲極。比較器538之第二輸入(諸如，非反相輸入)經耦合至第十二電晶體568之一閘極。在一個實例中，比較器538之輸出經耦合至第十二電晶體568之汲極。所繪示之實例亦展示一第一可調諧電流源570經耦合至第十一電晶體566之一源極及第十二電晶體568之一源極。在一個實例中，一第一自動歸零開關546經耦合在第十一電晶體566之閘極與汲極之間，且一第二自動歸零開關548經耦合在第十二電晶體568之閘極與汲極之間。
所繪示之實例亦展示第一臨限值偵測電路540包含一第十三電晶體572，該第十三電晶體572具有耦合至電壓供應器之一汲極、耦合至比較器538之輸出(諸如，第十二電晶體568之汲極)之一閘極及耦合至第一臨限值偵測電路540之一輸出(諸如，OUT+)之一源極。在一個實例中，一第二可調諧電流源574經耦合至第十三電晶體572之源極，如所展示。
所繪示之實例進一步展示第二臨限值偵測電路542包含一第十四電晶體576，該第十四電晶體576具有耦合至電壓供應器之一汲極、耦合至比較器538之輸出(諸如，第十二電晶體568之汲極)之一閘極及耦合至第二臨限值偵測電路542之一輸出(諸如，OUT-)之一源極。在一個實例中，一第三可調諧電流源578經耦合至第十四電晶體576之源極，如所展示。
在一個實例中，第一可調諧電流源570、第二可調諧電流源574及第三可調諧電流源578經組態以分別提供可調諧偏壓電壓Vb、Vb+及Vb-，如所展示。在一個實例中，比較器538之臨限值之翻轉回應於可調諧偏壓電壓Vb、Vb+及Vb-。因此，應理解，根據本發明之教示，可調諧偏壓電壓Vb、Vb+及Vb-可經調諧或改變以提供用於事件驅動電路512之不同之靈敏度及/或臨限值電平。
圖 6係繪示根據本發明之教示之一事件驅動感測器之各種實例之非同步作業之一圖680之另一實例，事件驅動感測器包含具有如上文在 圖 3 至 5中所描述那樣耦合至事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置。
所繪示之圖680展示Seq/S+/S- 650，其在一個實例中可與 圖 3之均衡開關350、第一自動歸零開關346及第二自動歸零開關348對應。圖680之SF輸出634可分別與 圖 3之源極隨耦器電晶體334及322之輸出352及354對應。圖680之comp輸入652可與 圖 3之比較器338之反相及非反相輸入對應。圖680之comp輸出638可與 圖 3之比較器338之輸出對應。
在所描繪之實例中，在自動歸零階段658期間，Seq/S+/S- 650展示均衡開關350、第一自動歸零開關346及第二自動歸零開關348閉合或接通。在比較階段660期間，Seq/S+/S- 650展示均衡開關350、第一自動歸零開關346及第二自動歸零開關348斷開或關斷。在自動歸零階段658期間，SF輸出634展示源極隨耦器電晶體334及322之輸出352及354被平均化為一個值，其可由以下等式表示： ， SF Outputs表示輸出352及354之等化平均值，Vc1及Vc2分別表示源極隨耦器電晶體334及322之閘極處之電壓，Vth_sf1表示SF電晶體中之一者(諸如，電晶體334)之臨限值電壓，且Vth_sf2表示SF電晶體中之另一者(諸如，電晶體322)之臨限值電壓。在此實例中，應理解，在自動歸零階段658期間，比較器338無法看到臨限值電壓Vth差，此係因為均衡開關Seq 350在自動歸零階段658期間關斷。亦應注意，在自動歸零階段658期間，比較器輸出Comp輸出638被自動歸零至On臨限值與Off臨限值之間之一值，如所展示。
接下來，在比較階段660期間，SF輸出634展示源極隨耦器之輸出各自轉變為其等各自之輸出Vin-及Vin+。例如，參考 圖 3中所描繪之實例，在比較階段660期間，源極隨耦器電晶體334之輸出轉變為Vin-，且源極隨耦器電晶體322之輸出轉變為Vin+。在該實例中，Vin-及Vin+可用以下等式表示： ， 。
因此，在比較階段660期間啟動SF輸出634之情況下，至比較器Comp輸入652之輸入亦轉變為其等各自之值Vcomp-及Vcomp+，如所展示。在比較階段660期間啟動Comp輸入652之情況下，臨限值電壓Vth差將因此反映在比較器輸出Comp輸出638中。因此，比較器輸出Comp輸出638然後轉變為輸出值Vcomp_o，如所展示。在所描繪之實例中，Vcomp_o回應於比較器338之輸入而轉變為小於Off臨限值之一值。
圖 7係繪示根據本發明之教示之一事件驅動感測器之各種實例之非同步作業之一圖780之又一實例，事件驅動感測器包含具有如上文在 圖 3 至 5中所描述那樣耦合至事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置。應理解， 圖 7之圖780與 圖 6之圖680共用一些相似性。
圖 7之圖780與 圖 6之圖680之間之區別中之一者係，在 圖 7之圖780中，表示均衡開關350之Seq 750展示均衡開關350在自動歸零階段758期間以及在比較階段760期間保持斷開或關斷。表示第一自動歸零開關346及第二自動歸零開關348之S+/S- 750展示第一自動歸零開關346及第二自動歸零開關348在自動歸零階段758期間閉合或接通，並在比較階段760期間斷開或關斷。
與 圖 6類似， 圖 7之圖780之SF輸出734可分別與 圖 3之源極隨耦器電晶體334及322之輸出352及354對應。圖780之comp輸入752可與 圖 3之比較器338之反相及非反相輸入對應。圖780之comp輸出738可與 圖 3之比較器338之輸出對應。
在 圖 7中所描繪之實例中，由於均衡開關350在自動歸零階段758期間斷開或關斷，因此SF輸出在自動歸零階段758期間不等化至一平均值。相反，SF輸出734在整個自動歸零階段758以及比較階段760中分別反映輸入電壓Vin-及Vin+。如 圖 6中所描述之實例中所提及的， 圖 7之實例中之Vin-及Vin+電壓亦可根據以下等式表示： ， 。
類似地，Comp輸入752在整個自動歸零階段758及比較階段760中反映其等各自之Vcomp-及Vcomp+值，如所展示。因此，在自動歸零階段758期間，比較器338能夠在自動歸零階段758期間看到臨限值電壓Vth差。因此，在比較階段760期間，臨限值電壓Vth差將不會反映在比較器輸出Vcomp_o中。因此，Comp輸出738在整個自動歸零階段758及比較階段760中保持在輸出電壓Vcomp_0處，如所展示。
圖 8繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動電路812之光電二極體802之一配置之一事件驅動感測器800之一示意圖之另一實例。應理解，包含在 圖 8之事件驅動感測器800中之光電二極體802之配置可為 圖 1之光電二極體102之配置之一實例，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。亦應理解， 圖 8之事件驅動感測器800與 圖 3之實例事件驅動感測器300共用諸多相似之處。
例如， 圖 8中所繪示之實例事件驅動感測器800亦包含光電二極體802之配置，其包含由一外部部分806橫向環繞之一內部部分804。在一個實例中，內部部分804包含N個光電二極體，其可為一或多個光電二極體，且外部部分806包含複數M個光電二極體。在所描繪之實例中，M=8個光電二極體及N=1個光電二極體。在該實例中，光電二極體802之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光。
在 圖 8中所繪示之實例中，一外部像素單元電路810包含或經耦合至光電二極體802之配置之外部部分806。外部像素單元電路810經耦合以回應於由光電二極體802之配置之外部部分806回應於入射光而產生之光電流，在外部像素單元電路810之一輸出852處產生一外部像素值。如所描繪之實例中所展示，外部像素單元電路810係複數M=8外部像素單元電路中之一者，使得複數M=8個外部轉換器電路之各者經耦合至光電二極體802之配置之外部部分806之複數M=8個光電二極體中之一各自者，以將由光電二極體802之配置之外部部分806產生之光電流轉換為一外部電壓。在該實例中，M=8個外部像素單元電路之各者之輸出在輸出852處彼此耦合。在該實例中，輸出852處之外部像素值之外部電壓係表示光電二極體802之配置之外部部分806上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
圖 8中所繪示之實例展示一內部像素單元電路808包含或經耦合至光電二極體802之配置之內部部分804。內部像素單元電路808經耦合以回應於由光電二極體802之配置之內部部分804產生之光電流而在內部像素單元電路808之一輸出854處產生具有一內部電壓之一內部像素值。
在所繪示之實例中，一事件驅動電路812經耦合至外部像素單元電路810及內部像素單元電路808以自輸出852接收外部像素值及自輸出854接收內部像素值。在操作中，事件驅動電路812經耦合以回應於相對於由來自外部像素單元電路810之外部像素值指示一外部亮度之由來自內部像素單元電路808之內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
在所繪示之實例中，內部像素單元電路808包含一內部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體802之配置之內部部分804產生之光電流轉換為一內部電壓。因此，內部轉換器電路具有耦合至光電二極體802之配置之內部部分804之一輸入及一輸出。在 圖 8中所描繪之實例中，在內部部分804中存在N=1個光電二極體，且因此，存在N=1個內部像素單元電路808。在所描繪之實例中，內部轉換器電路包含一第一電晶體814、一第二電晶體816、一第三電晶體818及一第一電流源820。
如所展示，第一電晶體814具有耦合至光電二極體802之配置之內部部分804之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第二電晶體816具有耦合至第一電晶體814之源極及光電二極體802之配置之內部部分804之一閘極。在該實例中，內部轉換器電路之輸入經耦合至第一電晶體814之源極及第二電晶體816之閘極。第二電晶體816之源極經耦合至接地。第三電晶體818具有耦合至第一電晶體814之一閘極及第一電流源820之一汲極。在該實例中，內部轉換器電路之輸出Vc2經耦合至第三電晶體818之汲極及第一電晶體814之閘極。第三電晶體818之源極經耦合至第二電晶體816之汲極。第三電晶體818之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一內部電壓緩衝器電路經耦合至內部轉換器電路之輸出Vc2以回應於由光電二極體802之配置之內部部分804產生之光電流而產生內部像素值，該內部像素值經耦合至內部像素單元電路之輸出854。在所描繪之實例中，內部電壓緩衝器電路包含一第四電晶體822及一第二電流源824。如所展示，第四電晶體822具有耦合至第三電晶體818之汲極及第一電晶體814之閘極之一閘極。第四電晶體822經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第二電流源824。第四電晶體822之源極經耦合至內部像素單元電路之輸出854。
在所描繪之實例中，M=8個外部像素單元電路810之各者包含一外部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體802之配置之外部部分806產生之光電流轉換為一外部電壓。因此，各外部轉換器電路具有耦合至光電二極體802之配置之外部部分806之一輸入一及輸出。在 圖 8中所描繪之實例中，在外部部分806中存在M=8個光電二極體，且因此，存在M=8個外部像素單元電路810。在所描繪之實例中，各外部轉換器電路包含一第五電晶體826、一第六電晶體828、一第七電晶體830及一第三電流源832。
如所展示，第五電晶體826具有耦合至光電二極體802之配置之外部部分806之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第六電晶體828具有耦合至第五電晶體826之源極及光電二極體802之配置之外部部分806之一閘極。在該實例中，外部轉換器電路之輸入經耦合至第五電晶體826之源極及第六電晶體828之閘極。第六電晶體828之源極經耦合至接地。第七電晶體830具有耦合至第五電晶體826之一閘極及第三電流源832之一汲極。在該實例中，外部轉換器電路之輸出Vc1經耦合至第七電晶體830之汲極及第五電晶體826之閘極。第七電晶體830之源極經耦合至第六電晶體828之汲極。第七電晶體830之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一外部電壓緩衝器電路經耦合至外部轉換器電路之輸出Vc1以回應於由光電二極體802之配置之外部部分806產生之光電流而產生外部像素值，該外部像素值經耦合至外部像素單元電路810之輸出852。在所描繪之實例中，外部電壓緩衝器電路包含一第八電晶體834及一第四電流源836。如所展示，第八電晶體834具有耦合至第七電晶體830之汲極及第五電晶體826之閘極之一閘極。第八電晶體834經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第四電流源836。第八電晶體834之源極經耦合至外部像素單元電路之輸出852。
圖 8中所描繪之實例展示事件驅動電路812包含一比較器838，比較器838具有透過一第一輸入電容器電容地耦合至外部像素單元電路810之輸出852以接收外部像素值之一第一輸入(諸如，反相輸入)。比較器838亦包含透過一第二輸入電容器電容地耦合至內部像素單元電路808之輸出854以接收內部像素值之一第二輸入(諸如，非反相輸入)。一第一自動歸零開關S- 846經耦合在比較器838之第一輸入與比較器838之一輸出之間。一第二自動歸零開關S+ 848經耦合在比較器838之第二輸入與比較器838之輸出之間。
在一個實例中，事件驅動電路812亦包含耦合在外部像素單元電路810之輸出852與內部像素單元電路808之輸出854之間之一均衡開關Seq 850。在各種實例中，均衡開關Seq 850可在一比較階段之前之事件驅動感測器800之一重設或自動歸零階段期間接通。在其他實例中，均衡開關Seq 850可在重設或自動歸零階段期間以及比較階段期間關斷。
在該實例中，一第一臨限值偵測電路840經耦合至比較器838之輸出，且一第二臨限值偵測電路842經耦合至比較器838之輸出。在一個實例中，事件驅動感測器800之輸出信號回應於第一臨限值偵測電路840之一輸出OUT+及第二臨限值偵測電路842之一輸出OUT-。
圖 8之事件驅動感測器800與 圖 3之事件驅動感測器300之間之區別中之一者係， 圖 8之事件驅動感測器800亦包含耦合在外部像素單元電路810之輸出Vin-與耦合至比較器838之反相輸入之第一輸入電容器之間之一開關S1 882。另外，事件驅動感測器800進一步包含耦合在耦合至比較器838之反相輸入之第一輸入電容器與接地之間之一開關S2 884，如所展示。
在操作中，開關S1 882可閉合或接通以使比較器838之反相輸入能夠接收外部像素單元電路810之輸出Vin-。當開關S1 882閉合或接通時，開關S2 884斷開或關斷。開關S1 882可斷開或關斷以使比較器838之反相輸入無法接收外部像素單元電路810之輸出Vin-。當開關S1 882斷開或關斷時，開關S2 884閉合或接通，使得比較器838之反相輸入經啟用以接收一接地信號。
在具有使比較器838之反相輸入能夠回應於設置開關S1 882及開關S2 884接收外部像素單元電路810之輸出Vin-或一接地信號之靈活性之情況下，如上文所描述， 圖 8之事件驅動感測器800可經重新組態為時間敏感而不係空間敏感的。根據本發明之教示，例如，藉由在啟用或接通開關S2 884之同時停用或關斷均衡開關Seq 850及開關S1 882，比較器838可經重新組態以僅使用光電二極體802之配置之內部部分804來捕獲時間變化。
圖 9繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動電路912之光電二極體902之一配置之一事件驅動感測器900之一示意圖之又一實例。應理解，包含在 圖 9之事件驅動感測器900中之光電二極體902之配置可為 圖 2之光電二極體202之配置之一實例，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。亦應理解， 圖 9之事件驅動感測器900與 圖 8之實例事件驅動感測器800共用諸多相似之處。
例如， 圖 9中所繪示之實例事件驅動感測器900亦包含光電二極體902之配置，其包含由一外部部分906橫向環繞之一內部部分904。在一個實例中，內部部分904包含N個光電二極體，其可係一或多個光電二極體，且外部部分906包含複數M個光電二極體。 圖 9之事件驅動感測器900與 圖 8之事件驅動感測器800之間之區別中之一者係，在 圖 9之事件驅動感測器900中，M=12個光電二極體且N=4個光電二極體，諸如上文在 圖 2中所描繪之實例。在其他實例中，應理解，M與N可具有不同之值。在該實例中，光電二極體902之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光。
與 圖 8之實例事件驅動感測器800類似， 圖 9之事件驅動感測器900亦包含一開關S1 982，其耦合在外部像素單元電路910之輸出Vin-與耦合至比較器938之反相輸入之第一輸入電容器之間。另外，事件驅動感測器900亦進一步包含耦合在耦合至比較器938之反相輸入之第一輸入電容器與接地之間之一開關S2 984，如所展示。
使用開關S1 982及開關S2 984， 圖 9之事件驅動感測器900亦可經重新組態為時間敏感或空間敏感的。例如，根據本發明之教示，在一個實例中，藉由在啟用或接通開關S2 984之同時停用或關斷均衡開關Seq 950及開關S1 982，比較器938可經組態以僅使用內部部分904捕獲時間變化。
在另一組態中，藉由啟用或接通開關S1 982及停用或關斷開關S2 984，然後藉由在自動歸零階段期間接通均衡開關Seq 950、第一自動歸零開關946及第二自動歸零開關948，然後在比較階段期間關斷均衡開關Seq 950、第一自動歸零開關946及第二自動歸零開關948，比較器938可經組態以使用內部部分904及外部部分906偵測來自場景之空間資訊。在又一實例中，應理解，根據本發明之教示，如上文所討論的，均衡開關950可在自動歸零階段期間關斷以捕獲空間-時間資訊。
圖 9之事件驅動感測器900與 圖 8之事件驅動感測器800之間之另一區別在於， 圖 9之實例事件驅動感測器900係一更緊湊之解決方案，此系因為在包含在外部部分906中之複數M個光電二極體(諸如，M=12個光電二極體)之間僅共用一個外部像素單元電路910，且在包含在內部部分904中之複數N個光電二極體(諸如，N=4個光電二極體)之間僅共用一個內部像素單元電路908。換言之，源極隨耦器電晶體934在包含在外部部分906中之複數M個光電二極體中共用，且源極隨耦器電晶體922在包含在內部部分904中之複數N個光電二極體中共用。
如所提及的， 圖 9之事件驅動感測器900在其他態樣與 圖 8之實例事件驅動感測器800共用諸多相似之處。例如，在 圖 9中所繪示之實例中，外部像素單元電路910包含或經耦合至光電二極體902之配置之外部部分906之複數M個光電二極體。外部像素單元電路910經耦合以回應於由光電二極體902之配置之外部部分906回應於入射光而產生之光電流，在外部像素單元電路910之一輸出952處產生一外部像素值。在該實例中，輸出952係表示光電二極體902之配置之外部部分906上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
圖 9中所繪示之實例亦展示內部像素單元電路908經耦合至光電二極體902之配置之內部部分904之複數N個光電二極體。內部像素單元電路908經耦合以回應於由光電二極體902之配置之內部部分904產生之光電流而在內部像素單元電路908之輸出954處產生具有一內部電壓之一內部像素值。在該實例中，輸出954係表示光電二極體904之配置之內部部分904上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
在所繪示之實例中，一事件驅動電路912經耦合至外部像素單元電路910及內部像素單元電路908以接收來自輸出952之外部像素值(如上文所討論的，當開關S1 982接通且開關S2 984關斷時)及來自輸出954之內部像素值。在操作中，事件驅動電路912經耦合以回應於相對於由來自外部像素單元電路910之外部像素值指示之一外部亮度之由來自內部像素單元電路908之內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
在所繪示之實例中，內部像素單元電路908包含一內部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體902之配置之內部部分904產生之光電流轉換為一內部電壓。因此，內部轉換器電路具有包含或經耦合至光電二極體902之配置之內部部分904之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，內部轉換器電路包含一第一電晶體914、一第二電晶體916、一第三電晶體918及一第一電流源920。
如所展示，第一電晶體914具有耦合至光電二極體902之配置之內部部分904之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第二電晶體916具有耦合至第一電晶體914之源極及光電二極體902之配置之內部部分904之一閘極。在該實例中，內部轉換器電路之輸入經耦合至第一電晶體914之源極及第二電晶體916之閘極。第二電晶體916之源極經耦合至接地。第三電晶體918具有耦合至第一電晶體914之一閘極及第一電流源920之一汲極。在該實例中，內部轉換器電路之輸出Vc2經耦合至第三電晶體918之汲極及第一電晶體914之閘極。第三電晶體918之源極經耦合至第二電晶體916之汲極。第三電晶體918之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一內部電壓緩衝器電路經耦合至內部轉換器電路之輸出Vc2以回應於由光電二極體902之配置之內部部分904產生之光電流而產生內部像素值，該內部像素值經耦合至內部像素單元電路之輸出954。在所描繪之實例中，內部電壓緩衝器電路包含一第四電晶體922及一第二電流源924。如所展示，第四電晶體922具有耦合至第三電晶體918之汲極及第一電晶體914之閘極之一閘極。第四電晶體922經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第二電流源924。第四電晶體922之源極經耦合至內部像素單元電路之輸出954。
在所描繪之實例中，外部轉換器電路經耦合以將由光電二極體902之配置之外部部分906產生之光電流轉換為一外部電壓。因此，外部轉換器電路具有耦合至光電二極體902之配置之外部部分906之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，外部轉換器電路包含一第五電晶體926、一第六電晶體928、一第七電晶體930及一第三電流源932。
如所展示，第五電晶體926具有耦合至光電二極體902之配置之外部部分906之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第六電晶體928具有耦合至第五電晶體926之源極及光電二極體902之配置之外部部分906之一閘極。在該實例中，外部轉換器電路之輸入經耦合至第五電晶體926之源極及第六電晶體928之閘極。第六電晶體928之源極經耦合至接地。第七電晶體930具有耦合至第五電晶體926之一閘極及第三電流源932之一汲極。在該實例中，外部轉換器電路之輸出Vc1經耦合至第七電晶體930之汲極及第五電晶體926之閘極。第七電晶體930之源極經耦合至第六電晶體928之汲極。第七電晶體930之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一外部電壓緩衝器電路經耦合至外部轉換器電路之輸出Vc1以回應於由光電二極體902之配置之外部部分906產生之光電流而產生外部像素值，該外部像素值經耦合至外部像素單元電路之輸出952。在所描繪之實例中，外部電壓緩衝器電路包含一第八電晶體934及一第四電流源936。如所展示，第八電晶體934具有耦合至第七電晶體930之汲極及第五電晶體926之閘極之一閘極。第八電晶體934經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第四電流源936。第八電晶體934之源極經耦合至外部像素單元電路之輸出952。
圖 9中所描繪之實例展示事件驅動電路912包含一比較器938，比較器938具有透過一第一輸入電容器電容地耦合至外部像素單元電路910之輸出952以接收外部像素值之一第一輸入(諸如，反相輸入)。比較器938亦包含透過一第二輸入電容器電容地耦合至內部像素單元電路908之輸出954以接收內部像素值之一第二輸入(諸如，非反相輸入)。一第一自動歸零開關S- 946經耦合在比較器938之第一輸入與比較器938之一輸出之間。一第二自動歸零開關S+ 948經耦合在比較器938之第二輸入與比較器938之輸出之間。
在一個實例中，事件驅動電路912亦包含耦合在外部像素單元電路910之輸出952與內部像素單元電路908之輸出954之間之均衡開關Seq 950。在各種實例中，均衡開關Seq 950可在一比較階段之前之事件驅動感測器900之一重設或自動歸零階段期間接通。在其他實例中，均衡開關Seq 950可在重設或自動歸零階段期間以及比較階段期間關斷。
在該實例中，一第一臨限值偵測電路940經耦合至比較器938之輸出，且一第二臨限值偵測電路942經耦合至比較器938之輸出。在一個實例中，事件驅動感測器900之輸出信號回應於第一臨限值偵測電路940之一輸出OUT+及第二臨限值偵測電路942之一輸出OUT-。
圖 10繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動電路1012之光電二極體1002之一配置之一事件驅動感測器1000之一示意圖之又一實例。應理解，包含在 圖 10之事件驅動感測器1000中之光電二極體1002之配置可為 圖 2之光電二極體202之一實例，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。亦應理解， 圖 10之事件驅動感測器1000與 圖 9之實例事件驅動感測器900共用諸多相似之處。
例如， 圖 10中所繪示之實例事件驅動感測器1000亦包含光電二極體1002之配置，其包含由一外部部分1006橫向環繞之一內部部分1004。在一個實例中，內部部分1004包含N個光電二極體，其可係一或多個光電二極體，且外部部分1006包含複數M個光電二極體。在所描繪之實例中，M=12個光電二極體且N=4個光電二極體，諸如上文在 圖 2中所描繪之實例。在其他實例中，應理解M與N可具有不同之值。在該實例中，光電二極體1002之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光。
與 圖 8之實例事件驅動感測器800及/或 圖 9之事件驅動感測器900類似， 圖 10之事件驅動感測器1000亦包含一開關S1 1082，其耦合在外部像素單元電路1010之輸出Vin-與耦合至比較器1038之反相輸入之第一輸入電容器之間。另外，事件驅動感測器1000亦進一步包含耦合在耦合至比較器1038之反相輸入之第一輸入電容器與接地之間之一開關S2 1084，如所展示。
使用開關S1 1082及開關S2 1084， 圖 10之事件驅動感測器1000亦可經重新組態為時間敏感或空間敏感的。例如，根據本發明之教示，在一個實例中，藉由在啟用或接通開關S2 1084之同時停用或關斷均衡開關Seq 1050及開關S1 1082，比較器1038可經組態以僅使用內部部分1004捕獲時間變化。
在另一實例中，藉由啟用或接通開關S1 1082及停用或關斷開關S2 1084，然後藉由在自動歸零階段期間接通均衡開關Seq 1050、第一自動歸零開關1046及第二自動歸零開關1048，然後在比較階段期間關斷均衡開關Seq 1050、第一自動歸零開關1046及第二自動歸零開關1048，比較器1038可經組態以使用內部部分1004及外部部分1006偵測來自場景之空間資訊。在又一實例中，應理解，根據本發明之教示，如上文所討論的，均衡開關1050可在自動歸零階段期間關斷以捕獲空間-時間資訊。
與 圖 9之事件驅動感測器900類似， 圖 10之實例事件驅動感測器1000係一更緊湊之解決方案，因為在包含在外部部分1006中之複數M個光電二極體(諸如，M=12個光電二極體)之間僅共用一個外部像素單元電路1010，且在包含在內部部分1004中之複數N個光電二極體(諸如，N=4個光電二極體)之間僅共用一個內部像素單元電路1008。換言之，源極隨耦器電晶體1034在包含在外部部分1006中之複數M個光電二極體中共用，且源極隨耦器電晶體1022在包含在內部部分1004中之複數N個光電二極體中共用。
因此，外部像素單元電路1010包含或經耦合至光電二極體1002之配置之外部部分1006之複數M個光電二極體。外部像素單元電路1010經耦合以回應於由光電二極體1002之配置之外部部分1006回應於入射光而產生之光電流，在外部像素單元電路1010之一輸出1052處產生一外部像素值。在該實例中，輸出1052係表示光電二極體1002之配置之外部部分1006上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
類似地，內部像素單元電路1008包含或經耦合至光電二極體1002之配置之內部部分1004之複數N個光電二極體。內部像素單元電路1008經耦合以回應於由光電二極體1002之配置之內部部分1004產生之光電流而在內部像素單元電路1008之輸出1054處產生具有一內部電壓之一內部像素值。在該實例中，輸出1054係表示光電二極體1004之配置之內部部分1004上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
圖 10之實例事件驅動感測器1000與 圖 9之事件驅動感測器900之間之一個區別係， 圖 10之實例事件驅動感測器1000亦包含一求和開關，其在 圖 10中展示為在電晶體1016之閘極處之內部轉換器電路之輸入處耦合在光電二極體之配置之外部部分1006與內部部分1004之間之電晶體1086，如所展示。因此，當求和開關或電晶體1086接通時，外部像素單元電路1010可被停用，使得來自外部部分1006以及內部部分1004之所有光電二極體電流可由內部像素單元電路1008使用電晶體1016之閘極被讀出，以藉由內部部分1004及外部部分1006自場景中讀出時間資訊。在此組態中，在外部像素單元電路1010被停用之情況下，開關S1 1082亦被停用或關斷，且開關S2 1084被啟用或接通。
在所繪示之實例中，一事件驅動電路1012經耦合至外部像素單元電路1010及內部像素單元電路1008以接收來自輸出1052之外部像素值(如上文所討論的，當開關S1 1082接通且開關S2 1084關斷時)及來自輸出1054之內部像素值。在操作中，事件驅動電路1012經耦合以回應於相對於由來自外部像素單元電路1010之外部像素值指示之一外部亮度之由來自內部像素單元電路1008之內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
在所繪示之實例中，內部像素單元電路1008包含一內部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體1002之配置之內部部分1004產生之光電流轉換為一內部電壓。因此，內部轉換器電路具有耦合至光電二極體1002之配置之內部部分1004之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，內部轉換器電路包含一第一電晶體1014、一第二電晶體1016、一第三電晶體1018及一第一電流源1020。
如所展示，第一電晶體1014具有耦合至光電二極體1002之配置之內部部分1004之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第二電晶體1016具有耦合至第一電晶體1014之源極及光電二極體1002之配置之內部部分1004之一閘極。在該實例中，內部轉換器電路之輸入經耦合至第一電晶體1014之源極及第二電晶體1016之閘極。第二電晶體1016之源極經耦合至接地。第三電晶體1018具有耦合至第一電晶體1014之一閘極及第一電流源1020之一汲極。在該實例中，內部轉換器電路之輸出Vc2經耦合至第三電晶體1018之汲極及第一電晶體1014之閘極。第三電晶體1018之源極經耦合至第二電晶體1016之汲極。第三電晶體1018之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一內部電壓緩衝器電路經耦合至內部轉換器電路之輸出Vc2以回應於由光電二極體1002之配置之內部部分1004產生之光電流而產生內部像素值，該內部像素值經耦合至內部像素單元電路之輸出1054。在所描繪之實例中，內部電壓緩衝器電路包含一第四電晶體1022及一第二電流源1024。如所展示，第四電晶體1022具有耦合至第三電晶體1018之汲極及第一電晶體1014之閘極之一閘極。第四電晶體1022經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第二電流源1024。第四電晶體1022之源極經耦合至內部像素單元電路之輸出1054。
在所描繪之實例中，外部轉換器電路經耦合以將由光電二極體1002之配置之外部部分1006產生之光電流轉換為一外部電壓。因此，外部轉換器電路具有耦合至光電二極體1002之配置之外部部分1006之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，外部轉換器電路包含一第五電晶體1026、一第六電晶體1028、一第七電晶體1030及一第三電流源1032。
如所展示，第五電晶體1026具有耦合至光電二極體1002之配置之外部部分1006之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第六電晶體1028具有耦合至第五電晶體1026之源極及光電二極體1002之配置之外部部分1006之一閘極。在該實例中，外部轉換器電路之輸入經耦合至第五電晶體1026之源極及第六電晶體1028之閘極。第六電晶體1028之源極經耦合至接地。第七電晶體1030具有耦合至第五電晶體1026之一閘極及第三電流源1032之一汲極。在該實例中，外部轉換器電路之輸出Vc1經耦合至第七電晶體1030之汲極及第五電晶體1026之閘極。第七電晶體1030之源極經耦合至第六電晶體1028之汲極。第七電晶體1030之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一外部電壓緩衝器電路經耦合至外部轉換器電路之輸出Vc1以回應於由光電二極體1002之配置之外部部分1006產生之光電流而產生外部像素值，該外部像素值經耦合至外部像素單元電路之輸出1052。在所描繪之實例中，外部電壓緩衝器電路包含一第八電晶體1034及一第四電流源1036。如所展示，第八電晶體1034具有耦合至第七電晶體1030之汲極及第五電晶體1026之閘極之一閘極。第八電晶體1034經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第四電流源1036。第八電晶體1034之源極經耦合至外部像素單元電路之輸出1052。
圖 10中所描繪之實例展示事件驅動電路1012亦包含一比較器1038，比較器1038具有透過一第一輸入電容器電容地耦合至外部像素單元電路1010之輸出1052以接收外部像素值之一第一輸入(諸如，反相輸入)。比較器1038亦包含透過一第二輸入電容器電容地耦合至內部像素單元電路1008之輸出1054以接收內部像素值之一第二輸入(諸如，非反相輸入)。一第一自動歸零開關S- 1046經耦合在比較器1038之第一輸入與比較器1038之一輸出之間。一第二自動歸零開關S+ 1048經耦合在比較器1038之第二輸入與比較器1038之輸出之間。
在一個實例中，事件驅動電路1012亦包含耦合在外部像素單元電路1010之輸出1052與內部像素單元電路1008之輸出1054之間之均衡開關Seq 1050。在各種實例中，均衡開關Seq 1050可在一比較階段之前之事件驅動感測器1000之一重設或自動歸零階段期間接通。在其他實例中，均衡開關Seq 1050可在重設或自動歸零階段期間以及比較階段期間關斷。
在該實例中，一第一臨限值偵測電路1040經耦合至比較器1038之輸出，且一第二臨限值偵測電路1042經耦合至比較器1038之輸出。在一個實例中，事件驅動感測器1000之輸出信號回應於第一臨限值偵測電路1040之一輸出OUT+及第二臨限值偵測電路1042之一輸出OUT-。
圖 11繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動電路1112之光電二極體1102之一配置之一事件驅動感測器1100之一示意圖之又一實例。應理解，包含在 圖 11之事件驅動感測器1100中之光電二極體1102之配置可為 圖 2之光電二極體202之一實例，且上文描述之類似地命名及編號之元件在下文類似地耦合並起作用。亦應理解， 圖 11之事件驅動感測器1100亦與 圖 9之實例事件驅動感測器900共用諸多相似性。
例如， 圖 11中所繪示之實例事件驅動感測器1100亦包含光電二極體1102之配置，其包含由一外部部分1106橫向環繞之一內部部分1104。在一個實例中，內部部分1104包含N個光電二極體，其可為一或多個光電二極體，且外部部分1106包含複數M個光電二極體。在所描繪之實例中，M=12個光電二極體且N=4個光電二極體，諸如上文在 圖 2中所描繪之實例。在其他實例中，應理解M與N可具有不同之值。在該實例中，光電二極體1102之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光。
與 圖 9之實例事件驅動感測器900類似， 圖 11之事件驅動感測器1100亦包含一開關S1 1182，其耦合在外部像素單元電路1110之輸出Vin-與耦合至比較器1138之反相輸入之第一輸入電容器之間。另外，事件驅動感測器1100亦進一步包含耦合在耦合至比較器1138之反相輸入之第一輸入電容器與接地之間之一開關S2 1184，如所展示。
使用開關S1 1182及開關S2 1184， 圖 11之事件驅動感測器1100亦可經重新組態為時間敏感或空間敏感的。例如，根據本發明之教示，在一個實例中，藉由在啟用或接通開關S2 1184之同時停用或關斷均衡開關Seq 1150及開關S1 1182，比較器1138可經組態以僅使用內部部分1104捕獲時間變化。
在另一實例中，藉由啟用或接通開關S1 1182及停用或關斷開關S2 1184，然後藉由在自動歸零階段期間接通均衡開關Seq 1150、第一自動歸零開關1146及第二自動歸零開關1148，然後在比較階段期間關斷均衡開關Seq 1150、第一自動歸零開關1146及第二自動歸零開關1148，比較器1138可經組態以使用內部部分1104及外部部分1106偵測來自場景之空間資訊。在又一實例中，應理解，根據本發明之教示，如上文所討論的，均衡開關1150可在自動歸零階段期間關斷以捕獲空間-時間資訊。
與 圖 9之事件驅動感測器900類似， 圖 11之實例事件驅動感測器1100係一更緊湊之解決方案，此系因為在包含在外部部分1106中之複數M個光電二極體(諸如，M=12個光電二極體)之間僅共用一個外部像素單元電路1110，且在包含在內部部分1104中之複數N個光電二極體(諸如，N=4個光電二極體)之間僅共用一個內部像素單元電路1108。換言之，源極隨耦器電晶體1134在包含在外部部分1106中之複數M個光電二極體中共用，且源極隨耦器電晶體1122在包含在內部部分1104中之複數N個光電二極體中共用。
因此，外部像素單元電路1110包含或經耦合至光電二極體1102之配置之外部部分1106之複數M個光電二極體。外部像素單元電路1110經耦合以回應於由光電二極體1102之配置之外部部分1106回應於入射光而產生之光電流在外部像素單元電路1110之一輸出1152處產生一外部像素值。在該實例中，輸出1152係表示光電二極體1102之配置之外部部分1106上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
類似地，內部像素單元電路1108包含或經耦合至光電二極體1102之配置之內部部分1104之複數N個光電二極體。內部像素單元電路1108經耦合以回應於由光電二極體1102之配置之內部部分1104產生之光電流而在內部像素單元電路1108之輸出1154處產生具有一內部電壓之一內部像素值。在該實例中，輸出1154係表示光電二極體1104之配置之內部部分1004上來自場景之入射光之亮度之一平均值之一合併信號。
在所繪示之實例中，一事件驅動電路1112經耦合至外部像素單元電路1110及內部像素單元電路1108以接收來自輸出1152之外部像素值(如上文所討論的，當開關S1 1182接通且開關S2 1184關斷時)及來自輸出1154之內部像素值。在操作中，事件驅動電路1112經耦合以回應於相對於由來自外部像素單元電路1110之外部像素值指示之一外部亮度之由來自內部像素單元電路1108之內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
在所繪示之實例中，內部像素單元電路1108包含一內部轉換器電路，其經耦合以將由光電二極體1102之配置之內部部分1104產生之光電流轉換為一內部電壓。因此，內部轉換器電路具有耦合至光電二極體1102之配置之內部部分1104之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，內部轉換器電路包含一第一電晶體1114、一第二電晶體1116、一第三電晶體1118及一第一電流源1120。
如所展示，第一電晶體1114具有耦合至光電二極體1102之配置之內部部分1104之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第二電晶體1116具有耦合至第一電晶體1114之源極及光電二極體1102之配置之內部部分1104之一閘極。在該實例中，內部轉換器電路之輸入經耦合至第一電晶體1114之源極及第二電晶體1116之閘極。第二電晶體1116之源極經耦合至接地。第三電晶體1118具有耦合至第一電晶體1114之一閘極及第一電流源1120之一汲極。在該實例中，內部轉換器電路之輸出Vc2經耦合至第三電晶體1118之汲極及第一電晶體1114之閘極。第三電晶體1118之源極經耦合至第二電晶體1116之汲極。第三電晶體1118之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一內部電壓緩衝器電路經耦合至內部轉換器電路之輸出Vc2以回應於由光電二極體1102之配置之內部部分1104產生之光電流而產生內部像素值，該內部像素值經耦合至內部像素單元電路之輸出1154。在所描繪之實例中，內部電壓緩衝器電路包含一第四電晶體1122及一第二電流源1124。如所展示，第四電晶體1122具有耦合至第三電晶體1118之汲極及第一電晶體1114之閘極之一閘極。第四電晶體1122經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第二電流源1124。第四電晶體1122之源極經耦合至內部像素單元電路之輸出1154。
在所描繪之實例中，外部轉換器電路經耦合以將由光電二極體1102之配置之外部部分1106產生之光電流轉換為一外部電壓。因此，外部轉換器電路具有耦合至光電二極體1102之配置之外部部分1106之一輸入及一輸出。在所描繪之實例中，外部轉換器電路包含一第五電晶體1126、一第六電晶體1128、一第七電晶體1130及一第三電流源1132。
如所展示，第五電晶體1126具有耦合至光電二極體1102之配置之外部部分1106之一源極及耦合至一電壓供應器之一汲極。第六電晶體1128具有耦合至第五電晶體1126之源極及光電二極體1102之配置之外部部分1106之一閘極。在該實例中，外部轉換器電路之輸入經耦合至第五電晶體1126之源極及第六電晶體1128之閘極。第六電晶體1128之源極經耦合至接地。第七電晶體1130具有耦合至第五電晶體1126之一閘極及第三電流源1132之一汲極。在該實例中，外部轉換器電路之輸出Vc1經耦合至第七電晶體1130之汲極及第五電晶體1126之閘極。第七電晶體1130之源極經耦合至第六電晶體1128之汲極。第七電晶體1130之閘極經耦合至一偏壓電壓Vb。
在該實例中，一外部電壓緩衝器電路經耦合至外部轉換器電路之輸出Vc1以回應於由光電二極體1102之配置之外部部分1106產生之光電流而產生外部像素值，該外部像素值經耦合至外部像素單元電路之輸出1152。在所描繪之實例中，外部電壓緩衝器電路包含一第八電晶體1134及一第四電流源1136。如所展示，第八電晶體1134具有耦合至第七電晶體1130之汲極及第五電晶體1126之閘極之一閘極。第八電晶體1134經組態為一源極隨耦器，其源極耦合至第四電流源1136。第八電晶體1134之源極經耦合至外部像素單元電路之輸出1152。
圖 11中所描繪之實例展示事件驅動電路1112亦包含一比較器1138，比較器1138具有透過一第一輸入電容器電容地耦合至外部像素單元電路1110之輸出1152以接收外部像素值之一第一輸入(諸如，反相輸入)。比較器1138亦包含透過一第二輸入電容器電容地耦合至內部像素單元電路1108之輸出1154以接收內部像素值之一第二輸入(諸如，非反相輸入)。一第一自動歸零開關S- 1146經耦合在比較器1138之第一輸入與比較器1138之一輸出之間。一第二自動歸零開關S+ 1148經耦合在比較器1138之第二輸入與比較器1138之輸出之間。
圖 11之實例事件驅動感測器1100與 圖 9之事件驅動感測器900之間之一個區別係， 圖 11之實例事件驅動感測器1100繪示為具有一閉環組態而不係開環組態。特定來說， 圖 11中描繪之實例展示一回饋電容器Cfb 1188亦被包含且經耦合在比較器1138之反相輸入與比較器1138之輸出之間。另外，一接地電容器Cgnd 1190亦被包含且經耦合在比較器1138之非反相輸入與接地之間。
在一個實例中，事件驅動電路1112亦包含耦合在外部像素單元電路1110之輸出1152與內部像素單元電路1108之輸出1154之間之均衡開關Seq 1150。在各種實例中，均衡開關Seq 1150可在一比較階段之前之事件驅動感測器1100之一重設或自動歸零階段期間接通。在其他實例中，均衡開關Seq 1150可在重設或自動歸零階段期間以及比較階段期間關斷。
在該實例中，一第一臨限值偵測電路1140經耦合至比較器1138之輸出，且一第二臨限值偵測電路1142經耦合至比較器1138之輸出。在一個實例中，事件驅動感測器1100之輸出信號回應於第一臨限值偵測電路1140之一輸出OUT+及第二臨限值偵測電路1142之一輸出OUT-。
對本發明之所繪示之實例之上述描述(包含摘要中所描述之內容)並不希望係窮盡性的，或不希望將本發明限於所揭示之精確形式。雖然本文中出於繪示性目的而描述本發明之特定實例，但如相關領域之技術人員將認識到的，在本發明之範疇內各種修改係可能的。
依據上述詳細描述，可對本發明進行此等修改。隨附發明申請專利範圍中所使用之術語不應被解釋為將本發明限於本說明書中所揭示之特定實例。實情係，本發明之範疇將完全由隨附發明申請專利範圍判定，該發明申請專利範圍將根據發明申請專利範圍解釋之既定原則來解釋。
102:光電二極體 104:內部部分 106:外部部分 106A:光電二極體 106B:光電二極體 106C:光電二極體 106D:光電二極體 106E:光電二極體 106F:光電二極體 106G:光電二極體 106H:光電二極體 202:光電二極體 204:內部部分 204A:光電二極體 204B:光電二極體 204C:光電二極體 204D:光電二極體 206:外部部分 206A:光電二極體 206B:光電二極體 206C:光電二極體 206D:光電二極體 206E:光電二極體 206F:光電二極體 206G:光電二極體 206H:光電二極體 206I:光電二極體 206J:光電二極體 206K:光電二極體 300:事件驅動感測器 302:光電二極體 304:內部部分 306:外部部分 308:內部像素單元電路 310:外部像素單元電路 312:事件驅動電路 314:第一電晶體 316:第二電晶體 318:第三電晶體 320:第一電流源 322:第四電晶體 324:第二電流源 326:第五電晶體 328:第六電晶體 330:第七電晶體 332:第三電流源 334:第八電晶體 336:第四電流源 338:比較器 340:第一臨限值偵測電路 342:第二臨限值偵測器 344:控制電路 346:第一自動歸零開關 348:第二自動歸零開關 350:均衡開關 352:輸出 354:輸出 456:圖 458:自動歸零階段 460:比較階段 512:事件驅動電路 538:比較器 540:第一臨限值偵測電路 542:第二臨限值偵測電路 546:第一自動歸零開關 548:第二自動歸零開關 562:第九電晶體 564:第十電晶體 566:第十一電晶體 568:第十二電晶體 570:第一可調諧電流源 572:第十三電晶體 574:第二可調諧電流源 576:第十四電晶體 578:第三可調諧電流源 634:輸出 638:輸出 650:開關 652:輸入 658:自動歸零階段 660:比較階段 680:圖 734:輸出 738:輸出 746:開關 750:開關 752:輸入 758:自動歸零階段 760:比較階段 780:圖 800:事件驅動感測器 802:光電二極體 804:內部部分 806:外部部分 808:內部像素單元電路 810:外部像素單元電路 812:事件驅動電路 814:第一電晶體 816:第二電晶體 818:第三電晶體 820:第一電流源 822:第四電晶體 824:第二電流源 826:第五電晶體 828:第六電晶體 830:第七電晶體 832:第三電流源 834:第八電晶體 836:第四電流源 838:比較器 840:第一臨限值偵測電路 842:第二臨限值偵測器 846:第一自動歸零開關 848:第二自動歸零開關 850:均衡開關 852:輸出 854:輸出 882:開關 884:開關 900:事件驅動感測器 902:光電二極體 904:內部部分 906:外部部分 908:內部像素單元電路 910:外部像素單元電路 912:事件驅動電路 914:第一電晶體 916:第二電晶體 918:第三電晶體 920:第一電流源 922:第四電晶體 924:第二電流源 926:第五電晶體 928:第六電晶體 930:第七電晶體 932:第三電流源 934:第八電晶體 936:第四電流源 938:比較器 940:第一臨限值偵測電路 942:第二臨限值偵測器 946:第一自動歸零開關 948:第二自動歸零開關 950:均衡開關 952:輸出 954:輸出 982:開關 984:開關 1000:事件驅動感測器 1002:光電二極體 1004:內部部分 1006:外部部分 1008:內部像素單元電路 1010:外部像素單元電路 1012:事件驅動電路 1014:第一電晶體 1016:第二電晶體 1018:第三電晶體 1020:第一電流源 1022:第四電晶體 1024:第二電流源 1026:第五電晶體 1028:第六電晶體 1030:第七電晶體 1032:第三電流源 1034:第八電晶體 1036:第四電流源 1038:比較器 1040:第一臨限值偵測電路 1042:第二臨限值偵測器 1046:第一自動歸零開關 1048:第二自動歸零開關 1050:均衡開關 1052:輸出 1054:輸出 1082:開關 1084:開關 1100:事件驅動感測器 1102:光電二極體 1104:內部部分 1106:外部部分 1108:內部像素單元電路 1110:外部像素單元電路 1112:事件驅動電路 1114:第一電晶體 1116:第二電晶體 1118:第三電晶體 1120:第一電流源 1122:第四電晶體 1124:第二電流源 1126:第五電晶體 1128:第六電晶體 1130:第七電晶體 1132:第三電流源 1134:第八電晶體 1136:第四電流源 1138:比較器 1140:第一臨限值偵測電路 1142:第二臨限值偵測器 1146:第一自動歸零開關 1148:第二自動歸零開關 1150:均衡開關 1152:輸出 1154:輸出 1182:開關 1184:開關
參考以下附圖描述本發明之非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另有指定，否則類似參考編號貫穿各種視圖指代類似部分。
圖 1繪示根據本發明之教示之包括包含在一事件驅動感測器中之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之一個實例。
圖 2繪示根據本發明之教示之包括包含在一事件驅動感測器中之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之另一實例。
圖 3繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之一事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之一示意圖之一個實例。
圖 4係繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之各種實例之非同步作業之一圖之一個實例。
圖 5繪示根據本發明之教示之耦合至包含在一事件驅動感測器之事件驅動電路中之臨限值偵測電路之一比較器之一示意圖之一個實例。
圖 6係繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之各種實例之非同步作業之一圖之另一實例。
圖 7係繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之各種實例之非同步作業之一圖之又一實例。
圖 8繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分以擷取空間對比度之光電二極體之一配置之一示意圖之另一實例。
圖 9繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之一示意圖之又一實例。
圖 10繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之一示意圖之又一實例。
圖 11繪示根據本發明之教示之包含耦合至一事件驅動感測器之事件驅動電路之一內部部分及一外部部分之光電二極體之一配置之一示意圖之又一實例。
對應之參考字元指示貫穿附圖之複數個視圖之對應組件。所屬領域技術人員將理解，圖中之元件係為了簡單及清楚而繪示，不一定按比例繪製。例如，圖中之一些元件之尺寸可相對於其他元件被放大以幫助改良對本發明之各種實施例之理解。另外，為了較少地妨礙對本發明之此等各種實施例之觀察，通常不描繪在一商業上可行之實施例中有用或必要之常見但習知之元件。
300:事件驅動感測器
302:光電二極體
304:內部部分
306:外部部分
308:內部像素單元電路
310:外部像素單元電路
312:事件驅動電路
314:第一電晶體
316:第二電晶體
318:第三電晶體
320:第一電流源
322:第四電晶體
324:第二電流源
326:第五電晶體
328:第六電晶體
330:第七電晶體
332:第三電流源
334:第八電晶體
336:第四電流源
338:比較器
340:第一臨限值偵測電路
342:第二臨限值偵測器
344:控制電路
346:第一自動歸零開關
348:第二自動歸零開關
350:均衡開關
352:輸出
354:輸出

Claims (39)

  1. 一種事件驅動感測器，其包括： 光電二極體之一配置，其包含由一外部部分橫向環繞之一內部部分，其中該光電二極體之配置經光學耦合以接收來自一場景之入射光； 一外部像素單元電路，其耦合至該光電二極體之配置之該外部部分，其中該外部像素單元電路經耦合以回應於由該光電二極體之配置之該外部部分產生之光電流而在該外部像素單元電路之一輸出處產生一外部像素值，其中該外部像素值係表示該光電二極體之配置之該外部部分上來自該場景之該入射光之亮度之一平均值之一合併信號； 一內部像素單元電路，其耦合至該光電二極體之配置之該內部部分，其中該內部像素單元電路經耦合以回應於由該光電二極體之配置之該內部部分產生之光電流而在該內部像素單元電路之一輸出處產生一內部像素值；及 一事件驅動電路，其耦合至該外部像素單元電路及該內部像素單元電路，其中該事件驅動電路經耦合以回應於相對於由該外部像素值指示之一外部亮度之由該內部像素值指示之一內部亮度而產生一輸出信號。
  2. 如請求項1之事件驅動感測器， 其中該光電二極體之配置之該內部部分包含至少一個光電二極體，且 其中該光電二極體之配置之該外部部分包含橫向環繞該光電二極體之配置之該內部部分之複數個外部光電二極體。
  3. 如請求項2之事件驅動感測器，其中該內部像素單元電路包括： 一內部轉換器電路，其具有耦合至該光電二極體之配置之該內部部分之一輸入，該內部轉換器電路用以將由該光電二極體之配置之該內部部分產生之該光電流轉換為一內部電壓；及 一內部電壓緩衝器電路，其耦合至該內部轉換器電路之一輸出以回應於由該光電二極體之配置之該內部部分產生之該光電流而產生耦合至該內部像素單元電路之該輸出之該內部像素值。
  4. 如請求項3之事件驅動感測器，其中該內部轉換器電路包括： 一第一電晶體，其具有： 耦合至該光電二極體之配置之該內部部分之一源極，及 耦合至一電壓供應器之一汲極； 一第二電晶體，其具有： 耦合至該第一電晶體之該源極及該光電二極體之配置之該內部部分之一閘極，其中該內部轉換器電路之該輸入耦合至該第一電晶體之該源極及該第二電晶體之該閘極；及 耦合至接地之一源極；及 一第三電晶體，其具有： 耦合至該第一電晶體之一閘極及一第一電流源之一汲極；及 耦合至該第二電晶體之一汲極之一源極。
  5. 如請求項4之事件驅動感測器，其中該內部電壓緩衝器電路包括一第四電晶體，其具有： 耦合至該第三電晶體之該汲極及該第一電晶體之該閘極之一閘極；及 耦合至一第二電流源之一源極，其中該第四電晶體之該源極耦合至該內部像素單元電路之該輸出。
  6. 如請求項3之事件驅動感測器，其中該光電二極體之配置之該內部部分包含複數個光電二極體，其中該內部像素單元電路之該內部轉換器電路之該輸入經耦合至該光電二極體之配置之該內部部分之該複數個光電二極體之各者。
  7. 如請求項3之事件驅動感測器，其中該外部像素單元電路包括： 一外部轉換器電路，其具有耦合至該光電二極體之配置之該外部部分之一輸入，該外部轉換器電路用以將由該光電二極體之配置之該外部部分產生之該光電流轉換為一外部電壓；及 一外部電壓緩衝器電路，其耦合至該外部轉換器電路之一輸出以回應於由該光電二極體之配置之該外部部分產生之該光電流而產生耦合至該外部像素單元電路之該輸出之該外部像素值。
  8. 如請求項7之事件驅動感測器，其中該外部轉換器電路包括： 一第五電晶體，其具有： 耦合至該光電二極體之配置之該外部部分之一源極，及 耦合至一電壓供應器之一汲極； 一第六電晶體，其具有： 耦合至該第五電晶體之該源極及該光電二極體之配置之該外部部分之一閘極，其中該外部轉換器電路之該輸入耦合至該第五電晶體之該源極及該第六電晶體之該閘極；及 耦合至接地之一源極；及 一第七電晶體，其具有： 耦合至該第五電晶體之一閘極及一第三電流源之一汲極；及 耦合至該第六電晶體之一汲極之一源極。
  9. 如請求項8之事件驅動感測器，其中該外部電壓緩衝器電路包括一第八電晶體，其具有： 耦合至該第七電晶體之該汲極及該第五電晶體之該閘極之一閘極；及 耦合至一第四電流源之一源極，其中該第八電晶體之該源極耦合至該外部像素單元電路之該輸出。
  10. 如請求項9之事件驅動感測器，其中該外部像素單元電路係複數個外部像素單元電路中之一者，其中各外部像素單元電路之該複數個外部轉換器電路之各者之該輸入經耦合至該光電二極體之配置之該外部部分之該複數個光電二極體中之一各自者，其中該複數個外部像素單元電路之該等輸出彼此耦合。
  11. 如請求項9之事件驅動感測器，其中該外部轉換器電路之該輸入經耦合至該光電二極體之配置之該外部部分之該複數個外部光電二極體之各者。
  12. 如請求項7之事件驅動感測器，其中該事件驅動電路包括： 一比較器，其具有： 一第一輸入，其透過一第一輸入電容器電容地耦合至該外部像素單元電路之該輸出以接收該外部像素值，及 一第二輸入，其透過一第二輸入電容器電容地耦合至該內部像素單元電路之該輸出以接收該內部像素值； 一第一自動歸零開關，其耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之一輸出之間； 一第二自動歸零開關，其耦合在該比較器之該第二輸入與該比較器之該輸出之間； 一均衡開關，其耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該內部像素單元電路之該輸出之間； 一第一臨限值偵測電路，其耦合至該比較器之該輸出；及 一第二臨限值偵測電路，其耦合至該比較器之該輸出， 其中該事件驅動感測器之該輸出信號回應於該第一臨限值偵測電路之一輸出及該第二臨限值偵測電路之一輸出。
  13. 如請求項12之事件驅動感測器，其中該比較器包括： 一第九電晶體，其具有耦合至一電壓供應器之一汲極； 一第十電晶體，其具有： 耦合至該電壓供應器之一汲極，及 耦合至該第九電晶體之一閘極及該第九電晶體之一源極之一閘極； 一第十一電晶體，其具有耦合至該第九電晶體之該源極之一汲極，其中該比較器之該第一輸入經耦合至該第十一電晶體之一閘極； 一第十二電晶體，其具有耦合至該第十電晶體之一源極之一汲極，其中該比較器之該第二輸入經耦合至該第十二電晶體之一閘極，其中該比較器之該輸出經耦合至該第十二電晶體之該汲極；及 一第一可調諧電流源，其耦合至該第十一電晶體之一源極及該第十二電晶體之一源極。
  14. 如請求項12之事件驅動感測器，其中該第一臨限值偵測電路包括： 一第十三電晶體，其具有： 耦合至該電壓供應器之一汲極，及 耦合至該比較器之該輸出之一閘極， 耦合至該第一臨限值偵測電路之該輸出之一源極；及 一第二可調諧電流源，其耦合至該第十三電晶體之該源極。
  15. 如請求項12之事件驅動感測器，其中該第二臨限值偵測電路包括： 一第十四電晶體，其具有： 耦合至該電壓供應器之一汲極，及 耦合至該比較器之該輸出之一閘極， 耦合至該第二臨限值偵測電路之該輸出之一源極；及 一第三可調諧電流源，其耦合至該第十四電晶體之該源極。
  16. 如請求項12之事件驅動感測器， 其中該事件驅動感測器之該輸出信號回應於該第一及第二臨限值偵測電路之該輸出指示該外部像素值大於該內部像素值而處於一第一狀態， 其中該事件驅動感測器之該輸出信號回應於該第一及第二臨限值偵測電路之該輸出指示該外部像素值小於該內部像素值而處於一第二狀態，且 其中該事件驅動感測器之該輸出信號之輸出回應於該第一及第二臨限值偵測電路指示該外部像素值與該內部像素值基本上相等而處於一第三狀態。
  17. 如請求項12之事件驅動感測器， 其中該第一自動歸零開關、該第二自動歸零開關及該均衡開關同時接通以重設該事件驅動感測器，且 其中該第一自動歸零開關、該第二自動歸零開關及該均衡開關同時關斷以回應於相對於由該外部像素值指示之該外部亮度之由該內部像素值指示之該內部亮度而產生該輸出信號，其中該輸出信號經組態以提供來自該場景之靜態、空間及時間事件資訊。
  18. 如請求項12之事件驅動感測器， 其中該均衡開關關斷， 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時接通以重設該事件驅動感測器，且 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時關斷以回應於相對於由該外部像素值指示之該外部亮度之由該內部像素值指示之該內部亮度而產生該輸出信號，其中該輸出信號經組態以提供來自該場景之時間事件資訊。
  19. 如請求項12之事件驅動感測器，其中該事件驅動電路進一步包括： 一外部輸入啟用開關，其耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該第一輸入電容器之間；及 一外部接地啟用開關，其耦合在該第一輸入電容器與接地之間。
  20. 如請求項19之事件驅動感測器， 其中該均衡開關及該外部輸入啟用開關關斷，且其中該外部接地啟用開關接通， 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時接通以重設該事件驅動感測器，且 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時關斷以回應於由該內部像素值指示之該內部亮度而產生該輸出信號，其中該輸出信號經組態以提供來自該場景之時間事件資訊。
  21. 如請求項19之事件驅動感測器， 其中該外部接地啟用開關及該均衡開關關斷，且該外部輸入啟用開關接通， 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時接通以重設該事件驅動感測器，且 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時關斷以回應於由該內部像素值指示之該內部亮度及由該外部像素值指示之該外部亮度而產生該輸出信號。
  22. 如請求項12之事件驅動感測器，其進一步包括耦合在該光電二極體之配置之該外部部分與該內部轉換器電路之該輸入之間之一求和開關。
  23. 如請求項22之事件驅動感測器， 其中該均衡開關及該外部輸入啟用開關關斷，且其中該求和開關及該外部接地啟用開關接通， 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時接通以重設該事件驅動感測器，且 其中該第一自動歸零開關與該第二自動歸零開關同時關斷以回應於該光電二極體之配置之該內部部分及該光電二極體之配置之該外部部分而產生由該內部像素值指示之該內部亮度所表示之該輸出信號。
  24. 如請求項12之事件驅動感測器，其中該事件驅動電路進一步包括： 一回饋電容器，其耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之該輸出之間；及 一接地電容器，其耦合在該比較器之該第二輸入與接地之間。
  25. 一種用於感測一事件之方法，其包括： 將來自一場景之入射光接收至光電二極體之一配置上，其中該光電二極體之配置包含由一外部部分橫向環繞之一內部部分； 回應於由該光電二極體之配置之該外部部分產生之光電流而在一外部像素單元電路之一輸出處產生一外部像素值，其中該外部像素值係表示該光電二極體之配置之該外部部分上來自該場景之該入射光之亮度之一平均值之一合併信號； 回應於由該光電二極體之配置之該內部部分產生之光電流而在一內部像素單元電路之一輸出處產生一內部像素值； 比較自一外部像素單元電路之該輸出接收之該外部像素值與自該內部像素單元電路之該輸出接收之該內部像素值； 回應於該內部像素值相對於該外部像素值之一比較而在一事件驅動電路之一輸出處產生一輸出信號。
  26. 如請求項25之方法， 其中該光電二極體之配置之該內部部分包含至少一個光電二極體，且 其中該光電二極體之配置之該外部部分包含橫向環繞該光電二極體之配置之該內部部分之複數個外部光電二極體。
  27. 如請求項26之方法，其中在該內部像素單元電路之該輸出處產生該內部像素值包括： 使用一內部轉換器電路將由該光電二極體之配置之該內部部分產生之該光電流轉換為一內部電壓；及 使用一內部電壓緩衝器電路緩衝由該內部轉換器電路產生之該內部電壓以產生該內部像素值。
  28. 如請求項27之方法，其中在該外部像素單元電路之該輸出處產生該外部像素值包括： 使用一外部轉換器電路將由該光電二極體之配置之該外部部分產生之該光電流轉換為一外部電壓；及 使用一外部電壓緩衝器電路緩衝由該外部轉換器電路產生之該外部電壓以產生該外部像素值。
  29. 如請求項28之方法，其中比較自該外部像素單元電路之該輸出接收之該外部像素值與自該內部像素單元電路之該輸出接收之該內部像素值包括： 在一比較器之一第一輸入處接收該外部像素值； 在該比較器之一第二輸入處接收該內部像素值；及 產生由相對於該外部像素值之該內部像素值指示之該內部亮度之比較。
  30. 如請求項29之方法，其中回應於該內部像素值相對於該外部像素值之該比較而在該事件驅動電路之該輸出處產生該輸出信號包括： 使用一第一臨限值偵測電路接收由相對於該外部像素值之該內部像素值指示之該內部亮度之該比較； 使用一第二臨限值偵測電路接收由相對於該外部像素值之該內部像素值指示之該內部亮度之該比較；及 回應於該第一臨限值偵測電路之一輸出及該第二臨限值偵測電路之一輸出而產生該輸出信號。
  31. 如請求項30之方法， 其中該事件驅動感測器之該輸出信號回應於該第一及第二臨限值偵測電路之該等輸出指示該外部像素值大於該內部像素值而處於一第一狀態， 其中該事件驅動感測器之該輸出信號回應於該第一及第二臨限值偵測電路之該等輸出指示該外部像素值小於該內部像素值而處於一第二狀態，且 其中該事件驅動感測器之該輸出信號之該等輸出回應於該第一及第二臨限值偵測電路指示該外部像素值與該內部像素值基本上相等而處於一第三狀態。
  32. 如請求項31之方法，其進一步包括重設該比較器，其中重設該比較器包括： 接通耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該內部像素單元電路之該輸出之間之一均衡開關； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之一輸出之間之一第一自動歸零開關； 接通耦合在該比較器之該第二輸入與該比較器之該輸出之間之一第二自動歸零開關。
  33. 如請求項32之方法，其中產生該內部像素值相對於該外部像素值之該比較包括在重設該比較器之後同時關斷該第一自動歸零開關、該第二自動歸零開關及該均衡開關，其中該事件驅動電路之該輸出處之該輸出信號經組態以提供來自該場景之靜態、空間及時間事件資訊。
  34. 如請求項31之方法，其進一步包括重設該比較器，其中重設該比較器包括： 關斷耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該內部像素單元電路之該輸出之間之一均衡開關； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之一輸出之間之一第一自動歸零開關； 接通耦合在該比較器之該第二輸入與該比較器之該輸出之間之一第二自動歸零開關。
  35. 如請求項34之方法，其中產生該內部像素值相對於該外部像素值之該比較包括在重設該比較器之後關斷該第一自動歸零開關及該第二自動歸零開關，其中該事件驅動電路之該輸出處之該輸出信號經組態以提供來自該場景之空間及時間事件資訊。
  36. 如請求項31之方法，其進一步包括重設該比較器，其中重設該比較器包括： 關斷耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該內部像素單元電路之該輸出之間之一均衡開關； 關斷耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該第一輸入電容器之間之一外部輸入啟用開關； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與接地之間之一外部接地啟用開關以用接地代替該外部像素值； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之一輸出之間之一第一自動歸零開關； 接通耦合在該比較器之該第二輸入與該比較器之該輸出之間之一第二自動歸零開關。
  37. 如請求項36之方法，其中產生該內部像素值相對於該外部像素值之該比較包括在重設該比較器之後關斷該第一自動歸零開關及該第二自動歸零開關，其中該事件驅動電路之該輸出處之該輸出信號經組態以提供來自該場景之時間事件資訊。
  38. 如請求項31之方法，其進一步包括重設該比較器，其中重設該比較器包括： 接通耦合在該光電二極體之配置之該外部部分與該內部轉換器電路之該輸入之間之一求和開關； 關斷耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該內部像素單元電路之該輸出之間之一均衡開關； 關斷耦合在該外部像素單元電路之該輸出與該第一輸入電容器之間之一外部輸入啟用開關； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與接地之間之一外部接地啟用開關以用接地代替該外部像素值； 接通耦合在該比較器之該第一輸入與該比較器之一輸出之間之一第一自動歸零開關； 接通耦合在該比較器之該第二輸入與該比較器之該輸出之間之一第二自動歸零開關。
  39. 如請求項38之方法，其中產生該內部像素值相對於該外部像素值之該比較包括在重設該比較器之後關斷該第一自動歸零開關及該第二自動歸零開關，其中該事件驅動電路之該輸出處之該輸出信號經組態以提供來自該場景之時間事件資訊。
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