專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)與時(shí)間相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)的光敏元件陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光敏元件陣列，例如感光元件的陣列，用于檢測(cè)與時(shí)間相關(guān) 的圖像數(shù)據(jù)，其包括一個(gè)單元陣列，各單元具有依賴(lài)于所在單元的光強(qiáng)度產(chǎn)生信 號(hào)的光敏器件。
背景技術(shù)：
利用光敏元件陣列的實(shí)時(shí)人造影像，比如在US2003/0015647中公開(kāi)的，傳統(tǒng) 上受制于對(duì)陣列取樣的幀頻。在另一方面，這樣的光敏元件件陣列產(chǎn)生巨大數(shù)量的 冗余數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要強(qiáng)大和昂貴的后處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)提供更適合實(shí)時(shí)人造影響的光敏元件陣列。 這個(gè)問(wèn)題由權(quán)利要求1中的光航件陣列所解決。
因此，本發(fā)明中的所述光航件陣列包括單元的拓?fù)鋵W(xué)的一維或多維陣列， 該陣列可能具有或不具有矩形的邊界，其中每一個(gè)單元都具有根據(jù)該單元上的光 強(qiáng)而生成傳感器信號(hào)的光傳感器，由與所述傳感器信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)成比例的電流 充電的第一電容器，至少一個(gè)閾值檢測(cè)器，器檢測(cè)所述第一電容器上的電壓是否 超過(guò)閾值并且如果超過(guò)，則生成輸出信號(hào)，和放電裝置，其用于在所述輸出信號(hào) 出現(xiàn)以后給所述第一電容器放電。
換句話(huà)說(shuō)，給第一電容器充電(或放電)到給定電荷(由所述閥值定義)產(chǎn) 生了輸出信號(hào)形式的事件。這種數(shù)割七方法尤其適用于光敏元件陣列，因?yàn)樗?許以非常簡(jiǎn)單的方式減少在其源頭也就是所述單元上的數(shù)據(jù)量。陣列范圍外的數(shù)據(jù)通信僅僅在進(jìn)入的光強(qiáng)變化時(shí)發(fā)生。因此要處理的數(shù)據(jù)量急劇減少，并且光敏 元件陣列可以用比傳統(tǒng)，更高的速率傳送信息。
所述放電裝置用于在事件后對(duì)所述電容器復(fù)位。
光敏元件陣列可以更進(jìn)一步包括從所有所述單元收集輸出信號(hào)的信號(hào)收集器。
有利的，在從給定單元接收到輸出信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)收集器控制所給定單元的復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生器以產(chǎn)生用于給戶(hù);^第一電容器放電的復(fù)位信號(hào)。這允許戶(hù)， 信號(hào)收Mie制所述單元的啟動(dòng)率。
每個(gè)單元可以進(jìn)一步地包含與第一電容器串聯(lián)的第二電容器。所述第一電 容器置于反相放大器的輸入端和輸出端之間，而第二電容器置于所述光傳感器和所述放大器的輸出端之間。這兩個(gè)電容器和所述放大器構(gòu)成一個(gè)開(kāi)關(guān)電容放大器。
有利的，第二電容器比第一個(gè)電容器大(例如十倍那么大)，這允許超搞放大 器增益。因?yàn)樗鲭娙萜魅萘恐g的比率限定了戶(hù);f^^大器的閉環(huán)增益，并且因 為電容器可以高精確度的帝jit在一塊芯片上，所以即傲; 述單元中其他元件的性 能由于帶m3i程中容許的，而不一致，該技術(shù)仍允許光敏元件陣列的所有單元 具有非常相似的響應(yīng)。
有利的，來(lái)自光傳 的所述信號(hào)與輸;^合定單元的光強(qiáng)的對(duì)數(shù)成正比，這 允剤言號(hào)的檢測(cè)在一個(gè)寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行，另外，去掉了對(duì)鄉(xiāng)樹(shù)照明的1繊。


當(dāng)考慮到其中的#^權(quán)利要 隨后的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，本發(fā)棚每被更好的ai 并_@^以外的目的餘變得明顯。這樣的描述弓閱了附亂其中 圖i是根據(jù)本發(fā)明中光敏元件陣歹啲單個(gè)單元的電路亂 圖2是圖1中部佩i^件陣列的電路框亂禾口 圖3是圖1的單元中的一對(duì)言號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
如上所述，本發(fā)明中所述光敏元件陣歹抱括多個(gè)單元，有利是它們是相同的，每個(gè)單元具有生成傳感器信號(hào)的光傳感器和處理述傳感信號(hào)的電路。
圖1中示出了這樣一個(gè)單元的可能的實(shí)施方式。
在所述單元的輸入側(cè)，它包括光電二極管D，用于生成與進(jìn)入的光強(qiáng)度I成比例的光電流。
所述光傳感器進(jìn)一步地包括四個(gè)晶體管Tl， T2， T3和T4，這些晶體管構(gòu) 成具有基本上就數(shù)響應(yīng)的放大器，并生成具有在點(diǎn)Pl與log(I)線性相關(guān)的電壓 的傳S^信號(hào)，即電壓V在Pl點(diǎn)是V^const+Wog(1)，其中k和const為恒定值。 相似的電跑列如由US5376813公知，其內(nèi)雜本^ilil弓間合并。
所述反饋設(shè)置由于主動(dòng)箝位在戯微也面處的光電二極管電壓而具有加^I^述 電路的響應(yīng)時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，因此光電流的改^K需要對(duì)所述光電二極管電W^量充 電可放電。
在圖1的實(shí)施例中，會(huì)SiBf 有單元的光電二極管D的電流在電流加法器l中 相加，并且與該總和的對(duì)數(shù)成比例的電壓被反饋到晶體管T3的柵極，這使得放大 M低弓M時(shí)的功耗斷氐。本技術(shù)在US2004/0067876中描述，其內(nèi)容在本文通過(guò)引用合并。
來(lái)自Pl點(diǎn)的電壓被反饋到與具有相同極性的晶體管T5b串聯(lián)的晶體管T5a 的柵極。晶體管T5b的柵極電壓是固定電位。晶體管T5a和T5b構(gòu)成了近單位增 益的源極從動(dòng)電壓緩沖器。在晶體管之間的輸出端P2的電壓也與log(I)線性相關(guān)。 所述電壓緩沖器的目的是隔離這兩級(jí)，由此減少反饋和可能的不穩(wěn)定。
來(lái)自輸出端P2的電壓被反饋到由兩個(gè)串聯(lián)的晶體管T6和T8、第一電容器 Cl、第二電容器C2和晶體管T7形成的開(kāi)關(guān)電容放大器。晶體管T7擔(dān)當(dāng)用于使 第一電容器C1放電的放電裝置。晶體管T6是反相放大器，其中放大器輸出端P3 位于晶體管T6和T8之間。第一電容器Cl布置在放大器輸出端P3和該反相放大
器的輸入端(即晶體管T6的柵極)之間，那就是說(shuō)所述放大器將通過(guò)調(diào)整第一電容
器Cl上的電壓來(lái)盡力保持在晶體管T6的柵極上的電壓恒定。在第二晶體管T8 的柵極上的電壓處于給定的、固定電位"diff"。晶體管T8降低放大器輸入端晶 體管T6的偏置電流。它還部分地決定放大器的輸出電阻。由T6和T8組成的 反相放大器皮設(shè)計(jì)成具有基本上大于電容器值的比率C2/Cl的電壓增益。
開(kāi)關(guān)電容放大器的運(yùn)行如下將電容器Cl經(jīng)過(guò)晶體管開(kāi)關(guān)T7短路至輸出端
點(diǎn)P3以使電容器C1放電，在通過(guò)給電容器a放電來(lái)對(duì)放大器復(fù)位之后，放大器
輸出端P3上的電壓等于晶體管T6的柵極上的電壓。該電壓是由晶體管T8降低 的偏置電流決定的。使晶體管開(kāi)關(guān)T7截止(斷開(kāi)該開(kāi)關(guān))將開(kāi)關(guān)電容放大器置于有 源放大的狀態(tài)。如果由T8和T9組成的反相放大器具有基本上比電容器比率C2/C1 大的開(kāi)環(huán)增益，那么該幵關(guān)電容放大器的閉環(huán)增益是由比率C2/C1給定的，由于 上述的原因，所述比率被有利的設(shè)置為相當(dāng)高的值，例如C2/C1=10。然后來(lái)自 P3至IJ晶體管T6的柵極的反饋保持所述T6的柵極接近恒定的電壓一虛擬接地。因 此流到電容器C2上的電流還必須流出電容器C1。該電流與P2上的電壓變化率成 比例，即與d(log(I))/dt成比例。輸出端P3上的電壓與輸入端P2上的變化乘以閉 環(huán)增益C2/C1成比例。
放大器輸出端P3的電壓被反饋至倆個(gè)閾值檢測(cè)器。這兩個(gè)閾值檢測(cè)器的第一
個(gè)由包括晶體管T9的第一晶體管組和包括兩個(gè)并聯(lián)布置的晶體管TIO、 Tll的第 二晶體管組構(gòu)成。第一晶體管組中的晶體管T9具有與晶體管T6—樣的極性、幾 何結(jié)構(gòu)和大小。第二晶體管組中的晶體管TIO 、 Tll具有與晶體管T8—樣的極 性、幾何結(jié)構(gòu)和大小，并且它們是并聯(lián)的，即它們的漏極、源極和柵極是相互連 接的。晶體管T9的漏極魂KMit與晶體管T10和Tll的漏極-源IRM串聯(lián)。晶 體管T10和Tll的柵tSii接至睏定電位"開(kāi)"，其基本上等于電位"d近"。第 一閾值檢則器的輸出"開(kāi)"由兩個(gè)晶體管組T9和T10、 T11之間的點(diǎn)P4形成。
為了具體說(shuō)明，謝l、]將考慮電位"diff "、"開(kāi)"、和"關(guān)"是相同的瞎況， 雖鋭艮明顯他們的相對(duì)值決定實(shí)際的閾值。
第一閾值檢測(cè)器如下工作將第一電容器C1放電之后，放大器輸出端P3和 因此晶體管T9的柵極電壓與晶體管T6的柵極處于相同電位。由于并聯(lián)的晶體管 T10 、 Tll離多陶氐兩倍于單個(gè)晶體管T8的電流，所以電壓"開(kāi)"近似于接地電 壓并且晶體管T9是飽和的。
當(dāng)P2點(diǎn)的電ili:升時(shí)，電容器Cl和C2被充電，并且放大器輸出端P3的電 壓下降。 一旦放大器輸出端P3的電壓低于給定的下閾值電壓，那么晶體管T9變 為能比晶體管T10和Tll獲得更多的電流，并且晶體管T10和Tll變飽和以及 P4點(diǎn)的電HJ:升到^a正電源電壓，那就是說(shuō)輸出信號(hào)"開(kāi)"變?yōu)檫壿?。如下 戶(hù)腿，輸出信號(hào)"開(kāi)"被反饋到信號(hào)收 ，該信號(hào)收集器最終在晶體管T7的柵 豐肚產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)用于給第一電容器C1放電。放大器輸出P3上的電壓回到其原 始值并且輸出信號(hào)"開(kāi)"回到O。所述周期可以重新再開(kāi)始。
象第一閾值檢測(cè)器一樣，第二閾值檢測(cè)器包括兩個(gè)晶體管組。然而，這樣的 話(huà)，第一晶體管組包括兩個(gè)并聯(lián)晶體管T12、 T13,而第二晶體管組包括一個(gè)晶 體管T14。晶體管T12、 T13與晶體管T6極性、尺寸以及幾何結(jié)構(gòu)相同，而晶體 管T14是與晶體管T8極性、尺寸以及幾何娜相同。第二閾值檢測(cè)器的輸出"關(guān)" 由在晶體管組T12、 T13以及晶體管組T14之間的點(diǎn)P5形成。
第二閾值檢測(cè)器的運(yùn)行類(lèi)似于第一閾值檢測(cè)器的運(yùn)行。然而在電容器Cl放 電之后，晶體管T14將飽和并且信號(hào)"關(guān)"，成為邏輯1。當(dāng)點(diǎn)P2上的電壓開(kāi) 始下降時(shí)，放大器輸出端P3上的電壓開(kāi)始根據(jù)電容器C1上的電荷積累而相應(yīng)的 增大，直到超U給定的上閾值電壓，而晶體管T12以及T13^t包和，點(diǎn)P5上的 電壓開(kāi)始下降并且輸出信號(hào)"關(guān)"超腿輯0。輸出信號(hào)"關(guān)"再一次被反饋到信號(hào)收集器，該信號(hào)收集器將最終在晶體管T7的柵極上產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)用于使第一 電容器C1放電。
優(yōu)選的實(shí)施式使用由兩個(gè)并聯(lián)的晶體管組成的晶體管組T10、 Tll和T12、 T13，是因?yàn)槔?單位晶體管"帶來(lái)比過(guò)程變化更好控審啲閾值，以及允荊頓 通常相等的控制言號(hào)"diff "、"開(kāi)"、"關(guān)"。然而，應(yīng)當(dāng)清楚只要"開(kāi)"、 "關(guān)"是可控制的，那么這些晶體徵l就可以各自被一個(gè)晶體管割"t
根據(jù)以上所述，明顯的是圖1所述的電路產(chǎn)生兩，出信號(hào)"開(kāi)"和"關(guān)"。 信號(hào)"開(kāi)"是在第一電容器C1上的電壓上升超過(guò)給定的第一、正閾值時(shí)發(fā)送的， 而信號(hào)"關(guān)"是當(dāng)?shù)谝浑娙萜鰿1上的電壓下降到低于給定的第二負(fù)閾值時(shí)發(fā)送 的。 一旦輸出信號(hào)"開(kāi)"或者"關(guān)"被發(fā)送，那么可以通過(guò)向晶體管轉(zhuǎn)換器T7 縦復(fù)位信號(hào)來(lái)使電路被復(fù)位。
下文中，通過(guò)弓間圖2來(lái)描^5萬(wàn)述光転件陣列中的圖1所示單元的運(yùn)行。
單元10可以被布置為一維g二維陣列。圖2顯示了具有二維陣列的實(shí)施例， 其中單元10按照行和列布置。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只有一個(gè)單元10在圖2中示出—— 所有的其它單元都按同樣的方頓置，每一個(gè)者降行與歹啲效點(diǎn)上。
可以看出，在i行j列的單元10的輸出信號(hào)"開(kāi)"和"關(guān)"被掛共給兩個(gè)晶 體管T20a， T20b(在借助于反相器將輸出信號(hào)"關(guān)"反相之后，從而考慮第二閾 值檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)的負(fù)極性)，并且他們是"線或"至附信號(hào)線I上。事實(shí)上， 給定行i的所有單處的輸出信號(hào)是"線或"至湘同行信號(hào)線i的。當(dāng)每一行中沒(méi) 有單元將行線于線拉低的時(shí)候，每一行的上拉S將該行線拉高。在所述行信號(hào)線上 的信號(hào)被稱(chēng)作"行信號(hào)"。
所有行信號(hào)線被饋送到行判別器14，該行判別器構(gòu)成光敏元件陣列的信號(hào)收 的一部分。 一旦行判別器14在給定的行信號(hào)線i上收到行信號(hào)并且沒(méi)有未決 的其它行信號(hào)，該行判別皿同屬于行！的行確認(rèn)線i上發(fā)布一個(gè)行確認(rèn)信號(hào)。正 如下腿，所述行確認(rèn)信號(hào)僅在行判別器U確定光敏元件陣歹雌備好鵬下一 事件時(shí)才發(fā)布。
行確認(rèn)信號(hào)被樹(shù)共給屬于給定行i的每個(gè)單元的兩個(gè)與門(mén)電路16、 18。第一 與門(mén)電路16糊亍確認(rèn)信號(hào)和翻轉(zhuǎn)的"關(guān)"輸出信號(hào)求與，并且第二與門(mén)電路18 將行確認(rèn)信號(hào)與輸出信號(hào)"開(kāi)"求與。因此，只有在單元當(dāng)前正在發(fā)送行信號(hào)并 接收至折確認(rèn)信號(hào)時(shí)，與門(mén)電路16、 18才產(chǎn)生信號(hào)。來(lái)自與門(mén)電路16、 18的信
號(hào)經(jīng)過(guò)晶體管T21 、 T22 饋送到屬于列j的列信號(hào)OFF線j和列信號(hào)ON線j上， 其再一次允許"線或"給定列的所有列信號(hào)。
所有的列信號(hào)OFF線與列信號(hào)ON線輸入到列判別器20，該列判別器構(gòu)成光敏元件陣列的信號(hào)收集器的一部分。 一旦列判別器20在給定的列信號(hào)ON線j或 者列信號(hào)OFF線j上收到列信號(hào)，它就在同屬于列j的列確認(rèn)ON線j 或者列確認(rèn) OFF線j上分別發(fā)出一個(gè)列確認(rèn)信號(hào)。正如下文所述，該列確認(rèn)信號(hào)僅在列判別 器20知道光敏元件陣列準(zhǔn)備好處理下一事件時(shí)才發(fā)出。
來(lái)自列確認(rèn)OFF線和列確認(rèn)ON線的信號(hào)被傳送到或門(mén)電路22以在公共的 列確認(rèn)線j上產(chǎn)生列確認(rèn)信號(hào)。在每個(gè)單元中，來(lái)自對(duì)應(yīng)的行和列的行確認(rèn)線和列確認(rèn)線的信號(hào)被饋送到與門(mén)電路24，并且從此處饋送到脈沖發(fā)生器26以產(chǎn)生要被發(fā)送到晶體管T7的復(fù)位信號(hào)。
因此， 一旦所述行和列判別器都在對(duì)應(yīng)單元的行和歹鵬認(rèn)線上產(chǎn)生行和列確 認(rèn)信號(hào)，第一電容器C1就被放電。第一電容器C1放電將迫使單元10的輸出信 號(hào)"開(kāi)"和"關(guān)"變?yōu)樗麄兊慕拱螒B(tài)。
脈沖發(fā)生器26產(chǎn)生具有可控制持續(xù)時(shí)間的脈沖，稱(chēng)作不應(yīng)期。在不應(yīng)期，開(kāi) 關(guān)電容放大器被保持在復(fù)位。不應(yīng)期的可控性的目的是限制各單元的輸出信號(hào) "開(kāi)"和"關(guān)"的啟動(dòng)率，從而在故障或者非?？焖俑淖冚斎胄盘?hào)的情況下，防 止單個(gè)單元使信號(hào)收集器纖。
光敏元件陣列的信號(hào)收MI進(jìn)一步包括編碼器28 ，其具有連接至斷有行確認(rèn) 線以及光斷件陣列的所有列確認(rèn)OFF線和列確認(rèn)ON線的輸入端r和c。 一旦 行判別器14和列判別器20都確認(rèn)來(lái)自給定單元的事件，那么編碼器28可以根據(jù) 所述行和列確認(rèn)線的狀態(tài)確定該單元的地址，因?yàn)橹挥袑儆谒鼋o定單元的那些行和列確認(rèn)線才會(huì)在他們的激活狀態(tài)下。編碼器28還可以確定所述產(chǎn)生事件的信號(hào)是"開(kāi)"或者"關(guān)"信號(hào)。對(duì)應(yīng)的地址和狀態(tài)(開(kāi)或者關(guān))信息作為"事件"被發(fā)送到緩沖器30以便被外部接收器訪問(wèn)。在所述事件以及從緩沖器30中被收集后， 緩沖器30告訴判別器14和列判別器20它已經(jīng)準(zhǔn)備好存儲(chǔ)下一事件。列判別器 20使它的列確認(rèn)信號(hào)下降并且行判別器14準(zhǔn)備好確認(rèn)下一個(gè)行信號(hào)。
正如從上文中可以看出的，所述光敏元件陣列可以從它的所有像素中產(chǎn)生開(kāi) 和關(guān)事件。這些事件的速率取決于光信號(hào)的變化率。利用針對(duì)每一個(gè)像素的所述 開(kāi)和關(guān)事件，就可以重建在給定像素上的輸入信號(hào)。這在圖3中示出，其中上部
的圖顯満入信號(hào)I，它的時(shí)間導(dǎo)數(shù)d/dt禾嗨一個(gè)電容器Cl上的電壓，其中所述開(kāi)和關(guān)事件^131循環(huán) ^的。圖3的下部顯示所述輸入信號(hào)和M)的輸入信 號(hào)，后者^(guò)I51在各"開(kāi)"事件上加上給定 艘和在各"關(guān)"事件上減去相同的 ^*計(jì)算的。
至此所述的實(shí)施例中，每一行有一條行信號(hào)線并且每一列有兩個(gè)列信號(hào)線。 兩個(gè)列信號(hào)線是用于編碼所述信號(hào)的極性(開(kāi)或者關(guān))所需要的。可替換地，可以存 在兩條行信號(hào)線來(lái)用于編碼所述極性和僅僅一條列信號(hào)線。
類(lèi)似地，如果只有"開(kāi)"或者"關(guān)"輸出信號(hào)而不是兩者通過(guò)光敏元件信號(hào)收集器收集，那么每行將只需要一條行信號(hào)線并且每一列將只需要一條列信號(hào)線。 然而，在那種情況下，必須采用其繩施用以在生跡發(fā)逛鵬別器的信號(hào)之后 生成使電容器Cl放電的復(fù)位信號(hào)。例如，如果只有"開(kāi)"輸出信號(hào)被傳邀合判別 器，那么"關(guān)"輸出信號(hào)可以1 接土 #局部地反饋到晶體管丁7以復(fù)位所述單 元。
盡管當(dāng)前展示和介紹了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，但是我們可以清楚的働早本 發(fā)明并不僅僅局限在此而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)具有多樣的實(shí)施例和實(shí)踐方 式。
權(quán)利要求
1、一種用于檢測(cè)與時(shí)間有關(guān)的圖象數(shù)據(jù)的光敏元件陣列，包括單元陣列(10)，每一個(gè)單元(10)包括光傳感器(D，T1-T4)，在所述單元(10)中生成依賴(lài)于光強(qiáng)度的傳感器信號(hào)，第一電容器(C1)，由與所述傳感器信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)成比例的電流進(jìn)行充電，至少一個(gè)閾值檢測(cè)器(T9-T11，T12-T14)，檢測(cè)所述第一電容器(C1)上的電壓是否超過(guò)閾值，并且如果超過(guò)閾值則生成輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))，及放電裝置(T7)，用于在所述輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))發(fā)生之后對(duì)所述第一電容器(C1)放電。
2、 如權(quán)利要求1所述的光敏元件陣列，其中齡單對(duì)10)進(jìn)一步包括串職U 所述第一電容戮C1)的第二電容戮C2)，其中所述第一電容戮C1)布置在反相放大 ^(T6)的輸A^和輸出端之間，并5J 述第二電容戮C2)布置^^述光傳^(D， Tl-T4)和戶(hù)誠(chéng)輸入端之間。
3、 如權(quán)利要求2所述的光航件陣列，其中所述第二電容戮C2)遠(yuǎn)大于所述 第一個(gè)電容戮C1)。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的光敏元件陣列，其中所述反相放大^(T6)由第一 晶體管(T6)形成，所述第一電容戮Cl)布ffi^文大器輸出端(P3)和所述第一晶體管 (T6)的柵&t間，其中戶(hù);M第一晶體管(T6)的漏極一源^Mit串職阪向極性的第 二晶體管(T8)，其中在第二晶體管(T8)的柵豐肚施加"^寺定電位。
5、 如權(quán)利要求4戶(hù)脫的光,件陣列，其中所述閾值檢測(cè)^(T9-T11 ， T12-T14)包括彼此串聯(lián)的第一晶體管組(T9; T12， T13)和第二晶體管組(T10， Til; T14),其中至少一個(gè)晶體管組包括至少一個(gè)晶體管(T9; T12， T13)，和其中至^>~個(gè) 晶體管組包括至少兩個(gè)晶體管(TIO ， Til; T14),其中第一晶體管組(T9; T12， T13)的晶體管具有與第一晶體管(T6)相同的極性、 幾何結(jié)構(gòu)和尺寸，第二晶體Wa(TlO， Tll; T14)的晶體管具有與第二晶體管(T8) 相同的極性、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸，其中放大器輸出端(P3)連接到第一晶體管組(T9; T12， T14)的晶體管的柵極，和其中所述輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))在所述第一和所述第二組之間的點(diǎn)(P4， P5)上產(chǎn) 生。
6、 如權(quán)利要求5所述的光,件陣列，其中^^述第二組CnO， Til; T14) 的所述晶體管的柵^S接到與第二晶體管(T8)的柵極基本上相等的電壓。
7、 如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的光航件陣列，其中所述單元(10)陣列是 單元的(10)的二維陣列。
8、 如前面任意一個(gè)權(quán)利要求所述的光敏元件陣列，進(jìn)一步包括信號(hào)收織 (14， 20， 28， 30)，其收棘自所有所述單對(duì)10)的所述輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))。
9、 權(quán)利要求8所述的光敏元件陣列，進(jìn)一步包括復(fù)位信號(hào)發(fā)生戮24， 26)， 其中m^復(fù)位信號(hào)發(fā)生^(24， 26)的連接是為了觸發(fā)一個(gè)所述單對(duì)10)的放電體 (T7)，其中所述輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))被反饋至'J所述信號(hào)收驗(yàn)，以及， 一旦AA^合定 單對(duì)10)收至懶出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))，所述信號(hào)收M^!制給定單元(10)的所述復(fù)位 信號(hào)發(fā)生徵24， 26)角跋該給定單對(duì)10)的放電體(T7)。
10、 如權(quán)利要求9所述的光航件陣列，其中所述單元(IO)的陣列是單對(duì)IO) 的二維陣列，其中戶(hù)微單對(duì)10)按行和列布置，所述光,件陣歹抱括每行一或兩條行信號(hào)線，其中每行的單對(duì)10)的輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))作為行 信號(hào)連接到所述行信號(hào)線，行判別戮14)，連接到所述行信號(hào)線并且檢測(cè)所述輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))，每行一條行確認(rèn)線，其中在收到行的行信號(hào)線上的輸出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))時(shí)， 鵬亍判別戮14卿述行確認(rèn)線上產(chǎn)生行確認(rèn)信號(hào)，每列一或兩條列信號(hào)線，其中齡單對(duì)10)如果在期亍信號(hào)線上產(chǎn)生行信號(hào)并在其行確認(rèn)線上獲f別亍確認(rèn)信號(hào)，那么在它的列信號(hào)線上產(chǎn)生列信號(hào)， 歹廿判別戮20)，連接到所述列信號(hào)線并檢測(cè)所述列信號(hào)，禾口 每列一條列確認(rèn)線，其中戶(hù)腐列判別戮20)^^述列的歹瞻號(hào)線上收至咧信號(hào)時(shí)產(chǎn)生列確認(rèn)信號(hào)，其中針單元(10)的所述復(fù)位信號(hào)發(fā)生戮24， 26)連接到該單元(10)的戶(hù);M行 確認(rèn)線和所述列確認(rèn)線，以用于在存在行確認(rèn)信號(hào)和列確認(rèn)信號(hào)的情況下角^^f 微電驢(T7)。
11、 如權(quán)利要求10所述的光,件陣列，進(jìn)一步包纖碼戮28)，該編碼器 連接至斷述列確認(rèn)信號(hào)線和行確認(rèn)信號(hào)線，用E十算生礎(chǔ)俞出信號(hào)(開(kāi)，關(guān))的單灘0)的艦。
12、 如權(quán)利要求io或ii中的任意一個(gè)所述的光敏元件陣列，其中戶(hù);M行確 認(rèn)線和所述歹臓認(rèn)線分別是在所有單元(io)的行或列中傳送來(lái)自所有單元(io)的 信號(hào)的線或線路。
13、 如前面戶(hù)腿的倒可一個(gè)權(quán)利要求戶(hù)服的光敏元件陣列，其中所述傳繊 信號(hào)與^ff述單元(10)上的光強(qiáng)的對(duì)艦正比。
14、 如前面戶(hù)做的招可一個(gè)權(quán)利要求所述的光敏元件陣列，其中齡單對(duì)IO)包括第一閾值檢測(cè)^(T9-T11)，檢測(cè)所述第一電容戮C1)上的電壓是否^31第一 上閾值，并且如果是則生麟4俞出信^(刑，禾口第二閾值檢測(cè)戮T12-T14)，檢測(cè)所述第一電容飄C1)上的電壓是否下降到低 于第二下闞值，并且如果是則^m二輸出信號(hào)(關(guān))。
全文摘要
光敏元件陣列包括單元(10)的一維或兩維陣列，其中各單元(10)具有光敏器件(D，T1-T4)，依賴(lài)于所在單元(10)上的光強(qiáng)生成傳感器信號(hào)；第一電容器(C1)，由電流的時(shí)間導(dǎo)數(shù)控制；至少一個(gè)閾值檢測(cè)器(T9-Til；T12-T14)，檢測(cè)第一電容器(C1)上的電壓是否超過(guò)閾值，如果超過(guò)則生成輸出信號(hào)；和放電裝置(T7)，用于在所述輸出信號(hào)出現(xiàn)以后給第一電容器放電。這樣一個(gè)單元只有當(dāng)進(jìn)入的光強(qiáng)變化時(shí)才產(chǎn)生事件，從而減少了來(lái)自光敏元件陣列的需處理的數(shù)據(jù)量。
文檔編號(hào)H04N3/15GK101204079SQ200680019495
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者P·利克特斯坦納, T·德?tīng)柌剪斂?申請(qǐng)人:蘇黎世大學(xué)