[发明专利]图像感测装置

说明书

一种图像感测装置，该图像感测装置包括：像素阵列，其被设置为生成像素信号；跟踪电路，其被设置为通过在各个跟踪时段内基于像素信号以及第一比较结果信号和第二比较结果信号选择性地使用第一会聚电压和第二会聚电压中的任一个来生成电压电平逐渐会聚到像素信号的电压电平的跟踪信号，在所述第一会聚电压中，电压电平的减小量在多个跟踪时段期间逐渐减小，在所述第二会聚电压中，电压电平的增大量在跟踪时段期间逐渐减小；以及信号发生电路，其被设置为基于像素信号和跟踪信号来生成第一比较结果信号和第二比较结果信号以及图像信号。

技术领域

本发明的示例性实施方式总体上涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种图像感测装置。

背景技术

图像感测装置利用半导体的光敏性质来捕获图像。图像感测装置常常被分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器允许模拟控制电路和数字控制电路二者被集成在单个集成电路(IC)中，从而使得CMOS图像传感器成为最广泛使用的类型的图像传感器。

发明内容

本发明的各种实施方式涉及一种当像素信号被转换为图像信号时能够执行优化的操作的图像感测装置。

根据本发明的实施方式，一种图像感测装置包括：像素阵列，其被设置为生成像素信号；跟踪电路，其被设置为通过在各个跟踪时段内基于像素信号以及第一比较结果信号和第二比较结果信号选择性地使用第一会聚电压和第二会聚电压中的任一个来生成电压电平逐渐会聚到像素信号的电压电平的跟踪信号，在所述第一会聚电压中，电压电平的减小量在多个跟踪时段期间逐渐减小，在所述第二会聚电压中，电压电平的增大量在跟踪时段期间逐渐减小；以及信号发生电路，其被设置为基于像素信号和跟踪信号来生成第一比较结果信号和第二比较结果信号以及图像信号。

跟踪电路可包括：第一信号处理单元，其被设置为基于第一比较结果信号和第二比较结果信号来将第一会聚电压和第二会聚电压中的任一个反映在第一比较输入节点中；第二信号处理单元，其被设置为基于第一控制信号和第三控制信号来将像素信号发送到第一比较输入节点或者将第一比较输入节点联接到第一比较输出节点；第三信号处理单元，其被设置为将跟踪信号存储在第二比较输入节点中；以及第四信号处理单元，其被设置为基于第二控制信号和第四控制信号来将具有恒定电压电平的基准电压反映在第二比较输入节点中或者将第二比较输入节点联接到第二比较输出节点。

第一信号处理单元可包括：联接在第一会聚电压的输入节点与第一联接节点之间的开关元件，该开关元件基于第一比较结果信号来接通和关断；联接在第二会聚电压的输入节点与第一联接节点之间的开关元件，该开关元件基于第二比较结果信号来接通和关断；以及存储元件，其联接在第一联接节点与第一比较输入节点之间。

第二信号处理单元可包括：第一开关元件，其联接在像素信号的输入节点与第一比较输入节点之间，并且基于第一控制信号来接通和关断；以及第二开关元件，其联接在第一比较输入节点与第一比较输出节点之间，并且基于第三控制信号来接通和关断。

第三信号处理单元可包括：存储元件，其联接在接地电压的供给节点与第二比较输入节点之间。

第四信号处理单元可包括：第一开关元件，其联接在基准电压的输入节点与第二比较输入节点之间，并且基于第二控制信号来接通和关断；以及第二开关元件，其联接在第二比较输入节点与第二比较输出节点之间，并且基于第四控制信号来接通和关断。

信号发生电路可包括：比较单元，其联接在第一比较输入节点和第二比较输入节点二者与第一比较输出节点和第二比较输出节点二者之间，并且被设置为将第一比较输出信号和第二比较输出信号分别输出到第一比较输出节点和第二比较输出节点，第一比较输出信号和第二比较输出信号通过将像素信号与跟踪信号进行比较来获得；放大单元，其被设置为将第一比较输出信号和第二比较输出信号放大；以及控制逻辑单元，其被设置为基于放大单元的放大结果来生成第一比较结果信号和第二比较结果信号以及图像信号。