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公開番号2024119024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-02
出願番号2023204131
出願日2023-12-01
発明の名称撮像装置、撮像システム及び機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 25/70 20230101AFI20240826BHJP(電気通信技術)
要約【課題】
入射光量の変化をイベントとして検知する撮像装置において、イベントが多発してもイベントを検知するまでの遅延時間を低減するのに有利な技術を提供すること。
【解決手段】
撮像装置は、入射光量の変化を検知したときにイベント信号を生成し出力する画素を複数有する画素部と、前記画素部から出力される前記イベント信号を読み出す読み出し部と、を備える。前記読み出し部は前記画素部から読み出した前記イベント信号の数をカウントし、前記カウントされた前記イベント信号の数が一定期間内にあらかじめ設定された閾値を超えたときに、前記画素部から読み出した前記イベント信号を破棄し、前記画素部に対して応答信号を送信する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
入射光量の変化を検知したときにイベント信号を生成し出力する画素を複数有する画素部と、
前記画素部から出力される前記イベント信号を読み出す読み出し部と、を備え、
前記読み出し部は前記画素部から読み出した前記イベント信号の数をカウントし、前記カウントされた前記イベント信号の数が一定期間内にあらかじめ設定された閾値を超えたときに、前記画素部から読み出された前記イベント信号を破棄し、前記画素部に対して応答信号を送信することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記画素は前記応答信号に応じて新たな前記入射光量の変化の検知を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画素は前記応答信号に応じて前記入射光量の変化を検知するための設定を更新することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記読み出し部はさらに、前記イベント信号を読み出したときに、前記イベント信号を出力した前記画素に対して前記応答信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画素は、光量変化検知部を備え、前記光量変化検知部は、
入射光量に応じた光電流を出力するフォトダイオードと、
前記光電流を信号電位に変換する電流電圧変換部と、
前記信号電位と基準電位の差分に対応する電位を出力する減算部と、
前記減算部からの出力を閾値と比較し、前記減算部からの出力が前記閾値を超えるときに信号を出力する比較部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光量変化検知部は前記応答信号に応じて前記信号電位により前記基準電位を更新することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記読み出し部は、前記画素部において複数の前記イベント信号が所定期間内に生成されたとき、前記複数の前記イベント信号の内から前記イベント信号を読み出す順番を調停する調停部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記調停部は、前記イベント信号を読み出す順番に対応する優先度を保持する優先度決定部をさらに備え、前記優先度に基づいて前記調停を行うことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記読み出し部は、前記画素から読み出されたイベント信号に前記画素の位置に対応するアドレスを付与して出力するアドレス付与部をさらに備え、
前記読み出し部は、前記アドレスが付与された前記イベント信号のうち所定のアドレスが付与された前記イベント信号をカウントし、前記カウントした前記イベント信号の数が閾値を超えたときに、前記画素部から読み出した前記イベント信号を破棄し、前記画素部に対して前記応答信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画素のうちの所定の画素を検知画素とし、
前記読み出し部は前記検知画素から読み出された前記イベント信号をカウントし、前記カウントされた前記イベント信号の数が閾値を超えたときに、前記画素部から読み出した前記イベント信号を破棄し、前記画素部に対して前記応答信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像システム及び撮像装置を用いた機器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年のＩｏＴやＡＩ、自動運転などの普及に伴い、従来よりも低消費電力かつ高速なイメージセンサが求められるようになってきている。その一つとして、イベントベースの撮像装置（イベントベースセンサあるいはダイナミックビジョンセンサなどと呼ばれる）がある。この撮像装置は、２次元のピクセルアレイ上に並べた各ピクセルで光量の変化を監視し、変化を検知した場合にイベント信号を生成して出力する。イベント信号は、光量変化が発生したときに非同期的に生成されるため、撮像装置の消費電力を低減しかつ動作を高速化することが可能である。
【０００３】
このようなイベントベースの撮像装置あるいはダイナミックビジョンシステムと呼ばれる撮像装置は例えばドローンのような自律移動体に搭載し、障害物を検知したり地図の作成（ＳＬＡＭ）に用いる事ができる。また、車載用途で歩行者や他の車両の検知などに用いる事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２１－５０８９７５
【非特許文献】
【０００５】
”Ａ１２８０ｘ７２０Ｂａｃｋ－ＩｌｌｕｍｉｎａｔｅｄＳｔａｃｋｅｄＴｅｍｐｏｒａｌＣｏｎｔｒａｓｔＥｖｅｎｔ－ｂａｓｅｄＶｉｓｉｏｎＳｅｎｓｏｒｗｉｔｈ４．８６μｍＰｉｘｅｌｓ，１．０６６ＧＥＰＳＲｅａｄｏｕｔ，ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＥｖｅｎｔＲａｔｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＤａｔａＦｏｒｍａｔｔｉｎｇＰｉｐｅｌｉｎｅ” ，２０２０ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＣｉｒｃｕｉｔｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＩＳＳＣＣ２０２０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にはイベントの生成レートがしきい値を超えるときに、下流でのオーバフローに対処するために、生成されたイベントのうちの一部のみに関する情報を送信することが記載されている。特許文献１の構成では発生したすべてのイベントを読み出しているので、イベントが多数発生した場合には読出しに時間がかかりうる。非特許文献１の構成では、イベントを検知すると画素ごとの検知回路から調停部にイベントの受信を要求する要求信号Ｒｅｑが発行され、読み出される行が調停部によって選択される。読み出せるイベントに係る信号は１行ごとのため、２以上の行から要求信号Ｒｅｑが発行されると、調停部により読出しが待たされる行が発生する。さらに読出しは画素毎に順に行われるので、イベントを検知した全ての画素の読出しが終了するまでに時間を要する。
【０００７】
例えば、センサに配置された画素の行数が７２０行とする。センサの全行で光量の変化が検知された場合に画素からの読み出しの順番待ちにより、イベント信号の読出しに最大で７２０行分の時間がかかる。
【０００８】
１行分の読出しに１．２μｓかかるとした場合に全行からの読出しには１ｍｓ弱の時間がかかる。イベント信号に付加されるタイムスタンプの時間分解能が１μｓというような高い時間分解能であったとしても、読み出しに待たされた時間はタイムスタンプの誤差となりうる。また、タイムスタンプの誤差により、例えば実際は直線のものが曲線として観測されるようなアーティファクトなどが発生し得る。また、要求信号Ｒｅｑが発行されてから読み出されるまでに次のイベントが同じ画素に発生した場合、情報が消失する可能性がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、入射光量の変化をイベントとして検知する撮像装置において、イベントが多発してもイベントを検知するまでの遅延時間を低減するのに有利な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、本発明に係る撮像装置は、入射光量の変化を検知したときにイベント信号を生成し出力する画素を複数有する画素部と、前記画素部から出力される前記イベント信号を読み出す読み出し部と、を備え、前記読み出し部は前記画素部から読み出された前記イベント信号の数をカウントし、前記カウントされた前記イベント信号の数が一定期間内にあらかじめ設定された閾値を超えたときに、前記画素部から読み出した前記イベント信号を破棄し、前記画素部に対して応答信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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