[发明专利]具有事件驱动感测的混合CMOS图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，其包括：

像素单元，其包括：

光电二极管，其经配置以响应于入射光而光生电荷；

源极跟随器晶体管，其耦合到所述光电二极管以响应于由所述光电二极管光生的所述电荷产生图像信号，其中所述图像信号经耦合以由图像读出电路系统通过所述像素单元的行选择晶体管接收；及

复位晶体管，其经耦合以复位由所述光电二极管光生的所述电荷；

模式选择电路，其具有耦合到所述复位晶体管的第一节点及耦合到像素供应电压的第二节点；及

事件驱动电路，其耦合到所述模式选择电路的第三节点，

其中所述模式选择电路经配置以在成像模式期间将所述第一节点耦合到所述第二节点以将所述像素供应电压供应到所述复位晶体管来复位所述光电二极管，且

其中所述模式选择电路进一步经配置以在事件驱动模式期间将所述第一节点耦合到所述第三节点以响应于所述入射光耦合所述光电二极管的光电流以通过所述复位晶体管驱动所述事件驱动电路以检测所述光电二极管的所述光电流中的变化，其中所述事件驱动电路包括：

电流转电压转换器，其耦合到所述模式选择电路的所述第三节点，其中所述电流转电压转换器经耦合以响应于所述光电二极管的所述光电流将所述光电二极管的所述光电流转换成输出电压信号；及

异步差值调制电路，其耦合到所述电流转电压转换器；及

比较器级，其耦合到所述异步差值调制电路，其中所述异步差值调制电路及比较器级经耦合以异步地产生响应于来自所述电流转电压转换器的所述输出电压信号中的正斜率而调制的第一事件信号，且其中所述异步差值调制电路及比较器级进一步经耦合以异步地产生响应于来自所述电流转电压转换器的所述输出电压信号中的负斜率而调制的第二事件信号。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述像素单元进一步包括：

转移晶体管，其耦合到所述光电二极管；及

浮动扩散部，其耦合到所述转移晶体管以通过所述转移晶体管从所述光电二极管接收所述光生电荷，

其中所述源极跟随器的栅极端子经耦合到所述浮动扩散部，其中所述源极跟随器经耦合以响应于所述浮动扩散部中的所述电荷产生所述图像信号，

其中在所述成像模式期间，所述复位晶体管进一步经耦合以复位所述浮动扩散部，且通过所述转移晶体管复位所述光电二极管，且

其中在所述事件驱动模式期间，所述模式选择电路进一步经配置以耦合所述光电二极管的所述光电流以通过所述转移晶体管及所述复位晶体管驱动所述事件驱动电路以检测所述光电二极管的所述光电流中的所述变化。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述光电二极管是包含于所述像素单元中的多个光电二极管中的一者，其中所述转移晶体管是包含于所述像素单元中的多个晶体管中的一者，其中所述多个转移晶体管中的每一者经耦合于所述多个光电二极管中的对应者与所述浮动扩散部之间。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述像素单元是包含于像素阵列中的多个像素单元中的一者，其中所述像素阵列进一步被布置成多个分组的像素单元。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述模式选择电路的所述第一节点进一步经耦合到所述多个分组的像素单元中的一者的每个像素单元的复位晶体管，其中在所述事件驱动模式期间，所述事件驱动电路进一步经耦合以响应于所述多个分组的像素单元中的一者的所述每个像素单元的多个光电流的组合而被驱动以检测所述多个光电流的所述组合中的所述变化。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述多个分组的像素单元中的每一者包含NxN分组的像素单元。

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述多个分组的像素单元中的每一者包含4x4分组的像素单元。

8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中模式选择电路及所述事件驱动电路包含于事件感测单元中，其中所述事件感测单元是耦合到所述像素阵列的事件驱动感测阵列中的多个事件感测单元中的一者。