视觉传感器及其操作方法与流程

视觉传感器及其操作方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于于2021年5月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0064212号并要求其优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本发明构思涉及一种视觉传感器，更具体地，涉及其中调整被提供给像素的偏置电压的视觉传感器及其操作方法。


背景技术：

4.人和计算机之间的人机交互(human-computer interaction，hci)基于用户接口来实现和操作。用于辨识用户输入的各种用户接口可以提供人和计算机之间的自然交互。各种传感器可以用于辨识用户输入。
5.当事件(例如，光的强度变化)发生时，视觉传感器(例如，动态视觉传感器)生成关于事件的信息(例如，事件数据)，并且将事件数据传送到处理器。为了测试视觉传感器检测光的改变的特性，存在需要单独的照明设备的问题。


技术实现要素：

6.本发明构思提供了一种能够在没有单独的照明设备的情况下测试视觉传感器检测光的特性的视觉传感器及其操作方法。
7.根据实施例，提供了一种视觉传感器，包括：包括以矩阵的形式布置的多个像素的像素阵列；以及被配置为向像素阵列提供测试偏置电压的偏置电压生成电路，其中，多个像素中的每一个包括被配置为感测光并生成第一输出电压的感测电路，并且其中，第一输出电压在特定帧内随着测试偏置电压改变而改变。
8.根据实施例，提供了一种视觉传感器，包括：包括被配置为感测光并生成第一输出电压的感测电路的像素；被配置为向感测电路提供测试偏置电压，以改变第一输出电压的偏置电压生成电路；以及被配置为生成用于改变测试偏置电压的偏置控制信号的偏置控制信号生成电路。
9.根据实施例，提供了一种视觉传感器的操作方法，其中，该视觉传感器包括多个像素，多个像素中的每一个包括被配置为感测光的感测电路。该方法包括：向感测电路提供测试偏置电压，使得感测电路的输出电压在一个帧内具有第一电平；向感测电路提供测试偏置电压，使得感测电路的输出电压在该一个帧内具有不同于第一电平的第二电平；以及根据输出电压从第一电平到第二电平的改变来生成事件数据，其中，将用于输出第一电平和第二电平的输出电压的测试偏置电压提供给多个帧中的每一个，并且为多个帧中的每一个生成事件数据。
附图说明
10.根据下面结合附图的详细描述将更清楚地理解本发明构思的实施例，其中：
11.图1是示出根据实施例的电子设备的框图；
12.图2是示出根据实施例的视觉传感器的框图；
13.图3是示出根据实施例的视觉传感器的像素的示例的电路图；
14.图4和图5是示出根据实施例的视觉传感器的偏置生成电路的示例的电路图；
15.图6是示出根据实施例的视觉传感器的操作方法的流程图；
16.图7是示出根据实施例的被提供给视觉传感器的像素的信号和从像素生成的信号的时序图；
17.图8a和图8b是示出根据实施例的根据从视觉传感器输出的事件数据来测试视觉传感器的特性的操作的图；
18.图9是示出根据实施例的被生成用以调整视觉传感器中的输出电压的偏置控制信号的表格；
19.图10是示出根据实施例的视觉传感器的操作方法的流程图；
20.图11是示出根据实施例的视觉传感器的框图；
21.图12是示出根据实施例的包括视觉传感器的电子设备的框图。
具体实施方式
22.在下文中，结合附图描述本发明构思的各种实施例。
23.图1是示出根据实施例的电子设备10的框图。
24.根据实施例的电子设备10可以是具有图像或光感测功能的图像处理设备。例如，电子设备10可以被配备在诸如相机、智能手机、可穿戴设备、物联网(iot)设备、平板个人计算机(pc)、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、导航设备、无人机和高级驾驶员辅助系统(adas)的电子设备中。此外，电子设备10可以被设置为车辆、家具、制造仪器、门、各种测量设备等中的组件。
25.参考图1，电子设备10可以包括视觉传感器100和处理器200。
26.视觉传感器100可以感测入射光的强度变化，并且输出事件数据edt。视觉传感器100可以是根据通过其感测光的强度变化的像素(例如，图2中的像素px)来输出事件数据edt的动态视觉传感器。光的强度变化可以是因为由视觉传感器100拍摄的对象的移动、视觉传感器100或电子设备10的移动、或者视觉传感器100的外部照明设备的光强度的改变而发生的。视觉传感器100可以周期性或非周期性地将事件数据edt发送到处理器200。视觉传感器100可以以分组或帧为单位将事件数据edt发送到处理器200。
27.视觉传感器100可以选择性地将事件数据edt发送到处理器200。视觉传感器100可以根据完全从像素阵列(例如，图2的110)生成的信号当中的、从与设置在像素阵列110上的感兴趣区域相对应的像素px生成的信号，来将事件数据edt发送到处理器200。
28.在实施例中，视觉传感器100可以包括向像素阵列110提供测试偏置电压的偏置生成电路120和生成用于改变测试偏置电压的幅度的偏置控制信号的偏置控制信号生成电路130。视觉传感器100可以调整被提供给像素px中的每一个的测试偏置电压的幅度，并且可以输出根据测试偏置电压的幅度而变化的事件数据edt。
29.处理器200可以处理从视觉传感器100接收到的事件数据edt，并且可以检测对象的移动(或者基于由电子设备10辨识的图像的对象的移动)。处理器200可以包括专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、专用微处理器、微处理器和通用处理器。在实施例中，处理器200可以包括应用处理器或图像信号处理器。
30.视觉传感器100和处理器200中的每一个可以被实现为集成电路(ic)。例如，视觉传感器100和处理器200中的每一个可以被实现为分离的半导体芯片。可替代地或附加地，视觉传感器100和处理器200可以被实现为单个芯片。例如，视觉传感器100和处理器200可以被实现为片上系统(soc)。
31.电子设备10可以是用于测试视觉传感器100的特性的测试设备。对于多个帧中的每一个，处理器200可以收集从视觉传感器100输出的事件数据edt，并且确定视觉传感器100的像素特性。例如，处理器200可以通过收集随着被提供给像素px的测试偏置电压的幅度改变而生成的事件数据edt，来确定检测包括在像素阵列110中的每个像素px的光的改变的特性。可以在像素px复位的时间和保持导通/关断(on/off)信号的保持时间之间的特定时间内将测试偏置电压提供给像素px。可替代地或附加地，处理器200可以通过在像素px复位的时间和保持导通/关断信号的保持时间之间的时间期间收集随着被提供给像素px的测试偏置电压的幅度改变而生成的事件数据edt，来确定检测包括在像素阵列110中的每个像素px的光的改变的特性。
32.根据本发明构思的视觉传感器100可以向像素阵列110施加测试偏置电压，使得即使当外部光的强度大幅改变时，由像素阵列110检测到的光的强度也可以保持恒定。因此，当执行测试视觉传感器100的检测光的改变的特性的测试操作时，测试设备可以通过在没有用于向视觉传感器100提供光的单独的照明设备的情况下改变测试偏置电压的幅度，来测试视觉传感器100的特性。
33.图2是示出根据实施例的视觉传感器100的框图。
34.参考图2，视觉传感器100可以包括像素阵列110、偏置生成电路120、偏置控制信号生成电路130、事件检测电路140和接口电路150。
35.像素阵列110可以包括以矩阵的形式布置的多个像素px。多个像素px中的每一个可以检测接收到的光的强度增加或减少的事件。例如，多个像素px中的每一个可以通过沿列方向延伸的列线和沿行方向延伸的行线连接到事件检测电路140。包括关于事件是否已经发生的信息和来自像素px的事件(例如，光的强度增加的导通事件和/或光的强度减少的关断事件)的极性信息的信号可以被输出到事件检测电路140。
36.偏置生成电路120可以生成要提供给像素阵列110的电压。例如，偏置生成电路120可以生成用于检测来自像素px的导通事件和关断事件的阈值电压，并且偏置生成电路120可以生成测试偏置电压vb1和测试偏置电压vb2。
37.偏置生成电路120可以根据偏置控制信号生成电路130的控制来改变第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2(在下文中被称为“第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2”)中的至少一个的电压电平。第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2可以被提供给像素px的感测电路(例如，图3的111)，并且从感测电路111输出的输出电压可以根据第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2的改变来调整。在实施例中，从感测电路111输出的输出电压可以通过根据第一测试偏置电压vb1的幅度调整包括在像素px的感
测电路111中的电流电压转换电路的输出来调整。此外，在实施例中，从感测电路111输出的输出电压可以通过根据第二测试偏置电压vb2的幅度调整来自包括在感测电路111中的源极跟随器缓冲器的电流源的电流的幅度来调整。
38.偏置控制信号生成电路130可以生成用于调整由偏置生成电路120生成的第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2的电压电平的偏置控制信号cs。偏置控制信号cs可以是用于调整由包括在偏置生成电路120中的可变电流源生成的电流的幅度的控制信号。
39.事件检测电路140可以从像素阵列110接收极性信息，并且处理事件。事件检测电路140可以生成包括已发生的事件的极性信息、其中事件已经发生的像素的地址以及时间戳的事件信号evs。事件检测电路140可以以像素px、包括在像素px中的子像素阵列、列或帧为单位来处理在像素阵列110中发生的事件。例如，事件检测电路140可以处理在像素px的子像素(例如，红(r)子像素、绿(g)子像素和蓝(b)子像素)中发生的事件或者在包括一个或多个像素px的列中发生的事件。
40.事件检测电路140可以包括行地址事件表示(address event representation，aer)、列aer和事件处理信号单元。行aer可以接收指示事件已经在像素px中发生的极性信息(例如，图3中指示导通事件或关断事件已经发生的信号pol)，并且生成其中事件已经发生的像素px的行地址。列aer可以接收指示事件已经在像素px中发生的极性信息pol，并且生成其中事件已经发生的像素px的列地址。
41.事件检测单元140可以基于分别从行aer和列aer接收到的行地址和列地址、在像素px中生成的极性信息pol和时间戳(例如，关于事件已经发生的时间的信息)来生成事件信号evs。事件检测单元140可以移除噪声事件，并且相对于有效事件来生成事件信号evs。例如，当在特定时间段内生成的事件的数量小于设置的阈值时，事件处理信号单元可以将事件确定为噪声，并且可以不相对于所确定的噪声事件来生成事件信号evs。
42.接口电路150可以接收事件信号evs，并且根据设置的协议来将事件数据edt发送到处理器(例如，图1的200)。接口电路150可以根据设置的协议来将事件信号evs封装在单个信号单元中、在分组单元中或在帧单元中，生成事件数据edt，并且将事件数据edt发送到处理器200。例如，接口电路150可以包括aer接口、移动工业处理器接口(mipi)和并行接口之一。
43.图3是示出根据实施例的视觉传感器的像素px的示例的电路图。
44.参考图3，像素px可以包括感测电路111、时变电路113、比较电路115_1和比较电路115_2、保持电路117_1和保持电路117_2、以及输出逻辑电路119。
45.感测电路111可以感测光，并且根据感测光的结果来生成第一输出电压vout1。感测电路111可以包括光电转换元件pd、电流电压转换电路和源极跟随器电路。
46.光电转换元件pd可以根据光的强度来生成光电流ipd。光电转换元件pd可以将入射光(即，光信号)转换为电信号(例如，光电流ipd)。光电转换元件pd可以包括例如光电二极管、光电晶体管、端口栅极(port gate)或pin型光电二极管等。随着由光电转换元件pd接收到的入射光的强度增加，光电转换元件pd可以生成具有更高强度的电信号。
47.电流电压转换电路可以将光电流ipd转换为电压vlog，并且可以包括连接到光电转换元件pd的第一放大器a1、第一偏置晶体管mpv和n型晶体管mn。尽管在图3中提供了电流电压转换电路的示例，但是一个或多个实施例不限于此，并且电流电压转换电路可以被配
置为与图3所示的不同。
48.光电流ipd可以流经连接到光电转换元件pd的第一偏置晶体管mpv和n型晶体管mn。n型晶体管mn可以是具有向其施加了电源电压vdd的一端的n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管。第一偏置晶体管mpv可以是p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管，并且可以具有可以向其施加第一测试偏置电压vb1的栅极端子。
49.光电流ipd可以不与感测到的光的强度成线性比例。第一放大器a1可以以对数标度来放大光电流ipd，使得电压vlog与感测到的光的强度成线性比例，以生成电压vlog。例如，第一放大器a1可以是对数跨阻放大器。第一放大器a1的输出端子可以连接到n型晶体管mn的栅极端。
50.源极跟随器电路可以包括第二偏置晶体管mnv和p型晶体管mp。源极跟随器电路可以接收从第一放大器a1输出的电压vlog，并且输出输出电压vout1。源极跟随器电路可以被认为是包括在将光电流ipd转换为输出电压vout1的电流电压转换电路中的配置。
51.p型晶体管mp是具有向其施加了电源电压vdd的一端和连接到第二偏置晶体管mnv的另一端的pmos晶体管。第二偏置晶体管mnv是nmos晶体管，其中，该nmos晶体管具有向其施加了第二测试偏置电压vb2的栅极端子，并且具有连接到地电压的一端和连接到p型晶体管mp的另一端的另一端。输出电压vout1可以在p型晶体管mp的另一端和第二偏置晶体管mnv的另一端的连接点(或节点)处被输出。
52.即使当光电流ipd的幅度由于光的亮度没有改变而没有改变时，当被提供给电流电压转换电路的第一测试偏置电压vb1的幅度改变时，从第一放大器a1输出的电压vlog也可能改变，以便维持第一偏置晶体管mpv的恒定源极栅极电压和n型晶体管mn的恒定栅极源极电压。也就是说，当第一测试偏置电压vb1的幅度在光的亮度没有改变的情况下改变时，感测电路111的输出电压vout1可以改变。
53.此外，即使当光电流ipd的幅度由于光的亮度没有改变而没有改变时，当被提供给源极跟随器电路的第二测试偏置电压vb2的幅度改变时，流经源极跟随器电路的电流的幅度也可能改变，并且输出电压vout1的幅度也可能变化。因此，根据本发明构思的视觉传感器可以通过改变第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2中的至少一个，来将感测电路111的输出电压vout1改变为期望的电平，并且可以通过在一个帧内将输出电压vout1改变为期望的电平，来在没有用于测试感测光的改变的特性的单独的照明设备的情况下，测试视觉传感器的特性。
54.时变电路113可以基于感测电路111的输出电压vout1，根据感测电路111的输出电压vout1的变化量来生成输出电压vout2。时变电路113可以包括第一电容器c1、第二放大器a2、第二电容器c2和复位开关sw。
55.第一电容器c1可以与第二放大器a2串联连接。第一电容器c1可以根据由感测电路111生成的输出电压vout1的改变来充电。第二放大器a2可以以预定比率来放大由于第一电容器c1中的电荷而生成的电压。第二放大器a2的放大率可以根据第一电容器c1的电容与第二电容器c2的电容的比率来确定。第二电容器c2可以是反馈电容器。
56.复位开关sw可以连接在第二放大器a2的输入端和输出端之间。复位开关sw可以响应于复位信号rst而导通或关断，并且可以通过将输入端子连接到第二放大器a2的输出端子来复位输出电压vout2，使得第二放大器a2两端处的电压可以相同。在实施例中，复位开
关sw可以是pmos晶体管，但是不限于此，并且复位开关sw可以以各种方式实现。复位信号rst可以是用于同时复位包括在像素阵列(例如，图2的110)中的像素px的全局复位信号、或者可以是用于单独复位像素px的信号。
57.第一电容器c1可以在复位操作期间基于感测电路111的输出电压vout1来复位。例如，在复位操作期间，第二放大器a2的输入端子和输出端子可以由复位开关sw来短路，感测电路111的输出电压vout1可以被施加到第一电容器c1的一端，并且时变电路113的输出电压vout2可以被施加到第一电容器c1的另一端。第一电容器c1可以存储与第一电容器c1的两端之间的电位差相对应的电压。
58.比较电路可以包括第一比较电路115_1和第二比较电路115_2。第一比较电路115_1可以将输出电压vout2与导通阈值电压vref_on进行比较，并且根据比较结果来生成导通信号e_on。第二比较电路115_2可以将输出电压vout2与关断阈值电压vref_off进行比较，并且根据比较结果来生成关断信号e_off。第一比较电路115_1和第二比较电路115_2可以在根据由光电转换元件pd接收到的光的改变的输出电压vout2的变化量等于或大于特定参考、或者根据被施加到感测电路111的第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2的改变的输出电压vout2的变化量等于或大于特定参考时，生成导通信号e_on或关断信号e_off。例如，当由光电转换元件pd接收到的光的量增加超过特定水平时，导通信号e_on可以具有高电平，并且当由光电转换元件pd接收到的光的量减少超过特定水平时，关断信号e_off可以具有高电平。
59.保持电路可以包括导通事件保持器117_1和关断事件保持器117_2。导通事件保持器117_1和关断事件保持器117_2可以响应于保持信号hld而分别保持导通信号e_on和关断信号e_off，然后分别输出导通信号e_on和关断信号e_off。
60.输出逻辑电路119可以接收导通信号e_on和关断信号e_off，并且基于导通信号e_on和关断信号e_off来生成并输出极性信息pol。在输出极性信息pol之后，输出逻辑电路119可以向复位开关sw提供复位信号rst。可替代地，在接收到极性信息pol之后，事件检测电路(例如，图2的140)可以基于极性信息pol来将复位信号rst提供给其中事件已经发生的像素px。
61.图4和图5是示出根据实施例的视觉传感器的偏置生成电路120的示例的电路图。在图4和图5中，将省略对与图3中相同的附图标记的冗余描述。
62.参考图4和图5，偏置生成电路120可以生成被施加到感测电路111的电流电压转换电路的第一偏置晶体管mpv的栅极端子的第一测试偏置电压vb1。偏置生成电路120可以包括第一电流源is1和第一晶体管nt1。第一晶体管nt1可以是n型晶体管，并且可以根据由第一电流源is1生成的电流来生成第一测试偏置电压vb1。
63.偏置生成电路120可以生成被施加到感测电路111的源极跟随器电路的第二偏置晶体管mnv的栅极端子的第二测试偏置电压vb2。偏置生成电路120可以包括第二电流源is2和第二晶体管nt2。例如，第二晶体管nt2可以是n型晶体管，并且可以根据由第二电流源is2生成的电流来生成第二测试偏置电压vb2。
64.在实施例中，第一电流源is1或第二电流源is2中的至少一个可以是可变电流源。例如，第一电流源is1可以是可变电流源，在第一电流源is1中生成的电流的幅度可以根据第一偏置控制信号cs1来变化，并且第一测试偏置电压vb1的幅度也可以变化。可替代地或
附加地，例如，第二电流源is2可以是可变电流源，在第二电流源is2中生成的电流的幅度可以根据第二偏置控制信号cs2来变化，并且第二测试偏置电压vb2的幅度也可以变化。第一偏置控制信号cs1和第二偏置控制信号cs2可以被包括在由图2的偏置控制信号生成电路130生成的偏置控制信号cs中。
65.图6是示出根据实施例的视觉传感器的操作方法的流程图。
66.参考图6描述的视觉传感器的操作方法涉及获得视觉传感器的像素特性的操作，包括在一个帧内执行的操作，并且参考图6描述的信号是在一个帧内的信号。
67.参考图3和图6，在操作s10中，可以向感测电路111提供测试偏置电压，使得像素px的感测电路111的输出电压vout1处于第一电平。在这方面，测试偏置电压可以表示被提供给感测电路111的电流电压转换电路的第一测试偏置电压vb1或被提供给感测电路111的源极跟随器电路的第二测试偏置电压vb2中的至少一个。
68.在操作s20中，可以向感测电路111提供测试偏置电压，使得像素px的感测电路111的输出电压vout1处于第二电平。在这方面，测试偏置电压可以表示第一测试偏置电压vb1或第二测试偏置电压vb2中的至少一个，并且在操作s20中，第一测试偏置电压vb1或第二测试偏置电压vb2中的至少一个可以改变。
69.在操作s30中，可以生成根据输出电压vout1的改变的事件数据(例如，图2的edt)。参考图6描述的视觉传感器的操作方法被包括在测试视觉传感器的特性的方法中，并且在多个帧中的每一个中执行操作s10至操作s30，因此可以根据收集从视觉传感器输出的事件数据的结果来获得视觉传感器的特性信息。
70.图7是示出根据实施例的被提供给视觉传感器的像素px的信号和从像素px生成的信号的时序图。图8a和图8b是示出根据实施例的根据从视觉传感器输出的事件数据来测试视觉传感器的特性的操作的图。
71.参考图3和图7，响应于复位信号rst，像素px可以复位，并且可以开始一个帧。根据被提供给像素px的感测电路111的第一测试偏置电压vb1和第二测试偏置电压vb2，感测电路111的输出电压vout1可能处于第一电平vl1。
72.在电平改变时间tc，被提供给感测电路111的第一测试偏置电压vb1或第二测试偏置电压vb2中的至少一个可以改变，并且感测电路111的输出电压vout1可以从第一电平vl1改变为第二电平vl2。输出电压vout1可以按照变化量dv从第一电平vl1改变为第二电平vl2。
73.响应于保持信号hld，根据输出电压vout1的改变的导通信号e_on或关断信号e_off可以从导通事件保持电路117_1或关断事件保持电路117_2被输出。从复位操作完成的tr到接收到保持信号hld的th可以被定义为一个帧内的曝光时间tex。
74.可以在多个帧中的每一个中执行图6的操作s10至操作s30。在实施例中，在多个帧中的每一个中，可以在维持在电平改变时间tc和接收到保持信号hld的时间th之间的恒定变化感测时间ts的同时，不同地调整第一电平vl1和第二电平vl2之间的变化量dv。随着变化量dv增加，在大量像素px中生成导通信号e_on或关断信号e_off是极有可能的，而随着变化量dv减少，在少量像素px中生成导通信号e_on或关断信号e_off是极有可能的。
75.图8a是示出视觉传感器的特性当中的、根据时间对比度的改变的响应概率的图。时间对比度可以表示在电平改变时间tc处变化量dv与第一电平vl1的比率，并且响应概率
可以表示其中感测到事件发生的像素px的数量与包括在像素阵列中的像素px的数量的比率。
76.参考图7和图8a，即使在不调整外部照明设备的亮度的情况下，根据本发明构思的视觉传感器也可以通过在多个帧中的每一个中调整第一测试偏置电压vb1或第二测试偏置电压vb2中的至少一个的幅度，来在电平改变时间tc处调整相对于第一电平vl1的变化量dv，并且获得多个帧中的每一个中的事件数据edt。关于视觉传感器的光改变感测特性的信息可以从多个帧中的每一个的事件数据edt获得。也就是说，用于测试视觉传感器的测试设备可以使用在多个帧中的每一个中从视觉传感器输出的事件数据edt来获得关于根据时间对比度的改变的响应概率的信息，并且根据所获得的信息来检测视觉传感器的特性。例如，可以从信息获得当响应概率为50％时的事件阈值，并且可以使用检测到的事件阈值来确定视觉传感器的性能和可靠性。
77.回到图7，在实施例中，在多个帧中的每一个中，在维持第一电平vl1和第二电平vl2之间的恒定变化量dv的同时，可以不同地调整电平改变时间tc和接收到保持信号hld的时间th之间的改变感测时间ts。随着改变感测时间ts增加，在大量像素px中生成导通信号e_on或关断信号e_off是极有可能的，而随着改变感测时间ts减少，在少量像素px中生成导通信号e_on或关断信号e_off是极有可能的。
78.图8b是示出视觉传感器的特性当中的、根据改变感测时间ts的改变的响应概率的图。改变感测时间ts可以表示电平改变时间tc和接收到保持信号hld的时间th之间的时间，并且响应概率可以表示其中感测到事件发生的像素px的数量与包括在像素阵列中的像素px的数量的比率。
79.即使在不调整外部照明设备的亮度的情况下，根据本发明构思的视觉传感器可以通过在多个帧中的每一个中调整第一测试偏置电压vb1或第二测试偏置电压vb2中的至少一个的幅度改变的时间，来调整改变感测时间ts。可以通过获得多个帧中的每一个中的事件数据edt来获得关于视觉传感器的光改变感测特性的信息。也就是说，用于测试视觉传感器的测试设备可以使用在多个帧中的每一个中从视觉传感器输出的事件数据edt来获得关于根据改变感测时间ts的改变的响应概率的信息，并且根据所获得的信息来检测视觉传感器的特性。例如，测试设备可以从信息中获得当响应概率为50％时的响应时间，并且使用所获得的响应时间来确定视觉传感器的性能和可靠性。
80.为了测试视觉传感器，根据比较示例的视觉传感器直接调整外部照明设备的亮度的改变程度，并且直接控制外部照明设备的亮度改变的时间。因为需要单独的照明设备来测试对比示例的视觉传感器，所以测试操作的成本增加，并且照明设备需要额外的时间来输出期望亮度的光，这会降低测试的准确性。然而，根据本发明构思的视觉传感器可以在没有单独的照明设备的情况下获得视觉传感器的光改变检测特性，从而减少成本，并且通过改变电信号来获得特性，从而可以增加特性测试的准确性。
81.图9是示出根据实施例的生成用于调整视觉传感器100中的输出电压的偏置控制信号cs的表格。
82.参考图2、图3和图9，可以在偏置控制信号生成电路130中预设被提供给偏置生成电路120的偏置控制信号cs的数据值。偏置控制信号cs可以包括第一偏置控制信号cs1和第二偏置控制信号cs2，并且第一偏置控制信号cs1可以是用于调整被提供给感测电路111的
电流电压转换电路的第一测试偏置电压vb1的控制信号，并且第二偏置控制信号cs2可以是用于调整被提供给感测电路111的源极跟随器电路的第二测试偏置电压vb2的控制信号。
83.为了测试视觉传感器100，可以调整感测电路111的输出电压vout1的电平。可以设置分别与输出电压vout1的第一电平v1至第n电平vn相对应的第一偏置控制信号cs1的第一数据值d11至第n数据值d1n，并且可以设置第二偏置控制信号cs2的第一数据值d21至第n数据值d2n。当执行测试视觉传感器100的测试操作时，偏置生成电路120可以改变第一偏置控制信号cs1的设置的数据值或改变第二偏置控制信号cs2的数据值。当第一偏置控制信号cs1或第二偏置控制信号cs2中的至少一个的数据值改变时，即使视觉传感器100的外部光的亮度没有改变，像素px的感测电路111的输出电压vout1也可以改变为期望的电平。
84.图10是示出根据实施例的操作视觉传感器的方法的流程图。在实施例中，可以在图6的操作s30之后执行图10的操作s40和操作s50。
85.参考图10，在操作s40中，视觉传感器可以获得在多个帧中的每一个中生成的事件数据。如参考图7、图8a和图8b所描述的，可以在多个帧中的每一个中不同地改变其中像素的感测电路的输出电压变化的变化量的同时获得事件数据、或者可以在多个帧中的每一个中不同地改变在其处输出电压的电平改变的电平改变时间的同时获得事件数据。可以根据在多个帧中的每一个中获得的事件数据来检测视觉传感器的特性。
86.在操作s50中，视觉传感器可以基于检测到的特性来调整被提供给每个像素的阈值电压(例如，图3的导通阈值电压vref_on和关断阈值电压vref_off)。通过根据视觉传感器的像素阵列的性能来调整阈值电压，可以提高视觉传感器的检测光的改变的性能。
87.图11是示出根据实施例的视觉传感器100a的框图。
88.参考图11，视觉传感器100a可以包括像素阵列110a、偏置生成电路120a和偏置控制信号生成电路130a。视觉传感器100a还可以包括参考图2描述的事件检测电路140和接口电路150。
89.像素阵列110a可以包括多个子像素阵列，例如，第一子像素阵列sa1至第k子像素阵列sak。第一子像素阵列sa1至第k子像素阵列sak中的每一个可以包括以矩阵的形式布置的多个像素px，并且第一子像素阵列sa1至第k子像素阵列sak中的每一个可以包括不同的像素px。多个像素px中的每一个可以检测其中接收到的光的强度增加或减少的事件。k可以是等于或大于3的自然数，但是不限于此，并且像素阵列110a可以包括两个子阵列。
90.偏置生成电路120a可以生成要提供给像素阵列110a的电压。偏置生成电路120a可以生成被提供给第一子像素阵列sa1的第一测试偏置电压vb11和第二测试偏置电压vb21，生成被提供给第二子像素阵列sa2的第一测试偏置电压vb12和第二测试偏置电压vb22，以及生成被提供给第k子像素阵列sak的第一测试偏置电压vb1k和第二测试偏置电压vb2k。
91.偏置生成电路120a可以根据从偏置控制信号生成电路130a接收到的第一偏置控制信号cs11和第二偏置控制信号cs21，来改变要提供给第一子像素阵列sa1的第一测试偏置电压vb11和第二测试偏置电压vb21的电压电平。偏置生成电路120a可以根据从偏置控制信号生成电路130a接收到的第一偏置控制信号cs12和第二偏置控制信号cs22，来改变被提供给第二子像素阵列sa2的第一测试偏置电压vb12和第二测试偏置电压vb22的电压电平。此外，偏置生成电路120a可以根据从偏置控制信号生成电路130a接收到的第一偏置控制信号cs1k和第二偏置控制信号cs2k，来改变被提供给第k子像素阵列sak的第一测试偏置电压
vb1k和第二测试偏置电压vb2k的电压电平。
92.第一测试偏置电压vb11至第一测试偏置电压vb1k中的每一个可以被提供给包括在相应的子阵列中的像素中的感测电路中包括的电流电压转换电路，从而控制电流电压转换电路的输出。第二测试偏置电压vb21至第二测试偏置电压vb2k中的每一个可以被提供给包括在相应的子阵列中的像素的感测电路中包括的源极跟随器电路，从而控制源极跟随器电路的输出。
93.与图2的视觉传感器100相比，图11的视觉传感器100a可以以子阵列为单位向像素阵列110a提供测试偏置电压，并且可以以子阵列为单位单独地测试视觉传感器100a的特性。
94.图12是示出根据实施例的包括视觉传感器1100的电子设备1000的框图。
95.参考图12，电子设备1000可以包括视觉传感器1100、主处理器1200、工作存储器1300、存储1400、显示设备1500、通信器1600和用户接口1700。
96.视觉传感器1100可以感测对象，以生成事件数据，并将生成的事件数据发送到主处理器1200。主处理器1200可以控制电子设备1000的整体操作，并且处理从视觉传感器1100接收到的事件数据(例如，事件信号)，以检测对象的移动。参考图1至图11描述的视觉传感器100和视觉传感器100a可以被应用为视觉传感器1100。因此，即使视觉传感器1110没有用于测试的单独的外部照明设备，也可以测试包括在视觉传感器1100中的像素阵列的特性。
97.工作存储器1300可以存储用于电子设备1000的操作的数据。例如，工作存储器1300可以临时存储由处理器1120处理的分组或帧。例如，工作存储器1300可以包括诸如动态ram(dram)、同步ram(sdram)的易失性存储器和/或诸如相变ram(pram)、磁阻ram(mram)、电阻式ram(reram)和铁电ram(fram)的非易失性存储器。
98.存储1400可以存储从主处理器1200或其他组件请求存储的数据。存储1400可以包括非易失性存储器，诸如快闪存储器、pram、mram、reram和fram。
99.显示设备1500可以包括显示面板、显示驱动电路和显示串行接口(dsi)。例如，显示面板可以被实现为各种设备，诸如液晶显示(lcd)设备、发光二极管(led)显示设备、有机led(oled)显示设备、有源矩阵oled(amoled)显示设备等。显示驱动电路可以包括驱动显示面板所需的时序控制器、源极驱动器等。嵌入在主处理器1200中的dsi主机可以通过dsi与显示面板执行串行通信。
100.通信器1600可以通过天线1630与外部设备/系统交换信号。通信器1600的收发器1610和调制解调器(modem)1620可以根据无线通信协议(诸如长期演进(lte)、全球微波接入互操作性(wimax)、全球移动通信系统(gsm)、码分多址(cdma)、蓝牙、近场通信(nfc)、无线保真(wi-fi)或射频标识(rfid))来处理与外部设备/系统交换的信号。
101.用户接口1700可以包括诸如键盘、鼠标、小键盘、按钮、触摸面板、触摸屏、触摸板、触摸球、陀螺仪传感器、振动传感器或加速度传感器的输入接口中的至少一个。
102.电子设备1000的组件(例如，视觉传感器1100、主处理器1200、工作存储器1300、存储1400、显示设备1500、通信器1600和用户接口1700)可以基于各种接口协议(诸如通用串行总线(usb)、小型计算机系统接口(scsi)、mipi、i2c、外部组件互联高速(pcie)、移动pcie(m-pcie)、高级技术附件(ata)、并行ata(pata)、串行ata(sata)、串行附接scsi(sas)、集成
驱动电子器件(ide)、增强型ide(eide)、非易失性存储器高速(nvme)和通用闪存(ufs))中的一个或多个来交换数据。
103.尽管已经参考实施例具体示出和描述了本发明构思中的一些，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对本发明构思的实施例做出各种改变。