CN110248123B - 图像感测装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像感测装置，该图像感测装置包括：粗略电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成调节至粗略电平的粗略斜坡电流；精细电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成调节至精细电平的精细斜坡电流；以及电流至电压转换电路，其被设置为在单斜坡时段内生成与粗略斜坡电流和精细斜坡电流的合成电流对应的斜坡电压。

Description

图像感测装置
技术领域
本发明的各种实施方式涉及半导体设计技术，更具体地，涉及一种图像感测装置。
背景技术
通常，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包括具有优化的电路结构的斜坡电压发生器的图像感测装置。
根据本发明的实施方式，一种图像感测装置包括：粗略电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成调节至粗略电平的粗略斜坡电流；精细电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成调节至精细电平的精细斜坡电流；以及电流至电压转换电路，其被设置为在单斜坡时段内生成与粗略斜坡电流和精细斜坡电流的合成电流对应的斜坡电压。
粗略电流发生电路可联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间。精细电流发生电路可联接在高电压的供给端子和低电压的供给端子中的至少一个与斜坡电压的输出端子之间。电流至电压转换电路可联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间。
粗略斜坡电流可对应于在单斜坡时段内流出(source)到斜坡电压的输出端子的多个粗略单位电流。在单斜坡时段内，所述多个粗略单位电流可同时流出到斜坡电压的输出端子，然后被依次阻挡。
精细斜坡电流可对应于在单斜坡时段的第一斜坡时段内流出到斜坡电压的输出端子的多个第一精细单位电流以及在单斜坡时段的第二斜坡时段内从斜坡电压的输出端子灌入(sink)的多个第二精细单位电流。在第一斜坡时段内，所述多个第一精细单位电流可同时流出到斜坡电压的输出端子，然后被依次阻挡。可在第二斜坡时段内从斜坡电压的输出端子依次灌入所述多个第二精细单位电流。
第一斜坡时段和第二斜坡时段可在单斜坡时段内被重复两次或更多次。
根据本发明的另一实施方式，一种图像感测装置包括：多个第一电流单元，其联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在单斜坡时段内基于使能信号和多个第一控制信号使粗略单位电流流出到斜坡电压的输出端子；多个第二电流单元，其联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在单斜坡时段内基于使能信号和多个第二控制信号使精细单位电流流出到斜坡电压的输出端子；以及负载，其联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间。
各个所述第一电流单元可包括：第一电流源，其被设置为生成粗略单位电流；以及第一开关，其被设置为基于所述多个第一控制信号当中的对应第一控制信号在第一电流源与斜坡电压的输出端子之间切换。
各个第二电流单元可包括：第二电流源，其被设置为生成精细单位电流；以及第二开关，其被设置为基于使能信号和所述多个第二控制信号当中的对应第二控制信号在第二电流源与斜坡电压的输出端子之间切换。
该图像感测装置还可包括：多个第三电流单元，其联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间，并且被设置为在单斜坡时段内基于使能信号和多个第三控制信号从斜坡电压的输出端子灌入精细单位电流。
各个第三电流单元可包括：第三电流源，其被设置为生成精细单位电流；以及第三开关，其被设置为基于使能信号和所述多个第三控制信号当中的对应第三控制信号来在第三电流源与斜坡电压的输出端子之间切换。
该图像感测装置还可包括：第一参考单元，其联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在单斜坡时段的第一斜坡时段内基于使能信号使精细单位电流流出到斜坡电压的输出端子；以及第二参考单元，其联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间，并且被设置为在单斜坡时段的第二斜坡时段内基于使能信号从斜坡电压的输出端子灌入精细单位电流。
第一斜坡时段和第二斜坡时段可在单斜坡时段内被重复两次或更多次。
负载可包括电阻器。
根据本发明的另一实施方式，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；模数转换器，其被设置为基于斜坡电压生成与像素信号对应的图像信号；以及斜坡电压发生器，其被设置为在单斜坡时段内基于调节至粗略电平的粗略斜坡电流和调节至精细电平的精细斜坡电流的合成电流生成斜坡电压。
斜坡电压发生器可包括：粗略电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成粗略斜坡电流；精细电流发生电路，其被设置为在单斜坡时段内生成精细斜坡电流；以及电流至电压转换电路，其被设置为在单斜坡时段内生成与所述合成电流对应的斜坡电压。
粗略电流发生电路可包括联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间的多个第一电流单元。所述多个第一电流单元可在单斜坡时段内基于使能信号和多个第一控制信号使粗略单位电流流出到斜坡电压的输出端子。
精细电流发生电路可包括联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间的多个第二电流单元。所述多个第二电流单元可在单斜坡时段内基于使能信号和多个第二控制信号使第一精细单位电流流出到斜坡电压的输出端子。
精细电流发生电路还可包括联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间的多个第三电流单元。所述多个第三电流单元可在单斜坡时段内基于使能信号和多个第三控制信号从斜坡电压的输出端子灌入第二精细单位电流。
精细电流发生电路还可包括：第一参考单元，其联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在单斜坡时段的第一斜坡时段内基于使能信号使精细单位电流流出到斜坡电压的输出端子；以及第二参考单元，其联接在斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间，并且被设置为在单斜坡时段的第二斜坡时段内基于使能信号从斜坡电压的输出端子灌入第二精细单位电流。
第一斜坡时段和第二斜坡时段可在单斜坡时段内被重复两次或更多次。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的图像感测装置的框图。
图2是示出根据本发明的实施方式的模数转换器的框图。
图3是示出根据本发明的实施方式的斜坡电压发生器的框图。
图4是示出根据本发明的实施方式的斜坡电压发生器的电路图。
图5是示出根据本发明的实施方式的图像感测装置的操作的时序图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的各种实施方式。提供这些实施方式以使得本公开彻底和完整。本公开中所提及的所有“实施方式”涉及本发明的各方面。实施方式并非旨在限制本发明的范围。另外，贯穿说明书，对“实施方式”、“另一实施方式”等的引用未必指同一实施方式，并且对任何这种短语的不同引用未必指相同的实施方式。
此外，应该注意的是，本文所使用的术语是为了描述实施方式，而非旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式旨在包括复数形式，反之亦然。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指示存在所提及特征，但不排除一个或更多个其它未提及的特征的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”指示一个或更多个相关所列项的任何和所有组合。还应该注意的是，在本说明书中，“连接/联接”不仅指一个组件直接联接另一组件，而且指通过中间组件间接联接另一组件。
将理解，尽管本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来识别各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语用于区分具有相同或相似名称的一个元件与另一元件。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，下面所描述的第一元件也可被称为第二元件或第三元件。
附图未必按比例，在一些情况下，可能夸大了比例以便清楚地示出实施方式的特征。
图1是示出根据本发明的实施方式的图像感测装置100的框图。
参照图1，图像感测装置100可包括像素阵列110、模数转换器(ADC)120和斜坡电压发生器130。
像素阵列110可包括排列成X行和Y列的X*Y像素(未示出)，或者反之亦然。本文中，“X”和“Y”是彼此相等或彼此不同的自然数。像素阵列110可以行为单位依次输出第一至第Y像素信号VPX<1:Y>X次。例如，像素阵列110可在各个单行时段内从排列在各行中的像素输出第一至第Y像素信号VPX<1:Y>。第一至第Y像素信号VPX<1:Y>中的每一个可以是模拟信号。
ADC 120可基于斜坡电压VRAMP生成与第一至第Y像素信号VPX<1:Y>对应的第一至第Y图像信号DOUT<1:Y>。第一至第Y图像信号DOUT<1:Y>中的每一个可以是数字信号。
斜坡电压发生器130可在单斜坡时段内基于调节至粗略电平的粗略斜坡电流和调节至精细电平的精细斜坡电流的合成电流来生成斜坡电压VRAMP。粗略斜坡电流基于第一至第K粗略控制信号S<1:K>，并且精细斜坡电流基于第一至第N精细控制信号SCK<1:N>。单斜坡时段可对应于单行时段。换言之，斜坡电压发生器130可在各个单斜坡时段内重复地生成斜坡电压VRAMP。
图2是示出根据本发明的实施方式的模数转换器(例如，图1所示的模数转换器(ADC)120)的框图。
参照图2，ADC 120可包括比较电路121和计数器电路123。
比较电路121可包括与第一至第Y像素信号VPX<1:Y>对应的第一至第Y比较块(未示出)。第一至第Y比较块可分别接收第一至第Y像素信号VPX<1:Y>当中的对应像素信号，并且共同接收斜坡电压VRAMP。第一至第Y比较块中的每一个可将对应像素信号中的每一个与斜坡电压VRAMP进行比较，并且基于比较结果生成第一至第Y比较结果信号VOUT<1:Y>。
计数器电路123可包括与第一至第Y比较结果信号VOUT<1:Y>对应的第一至第Y计数块(未示出)。第一至第Y计数块可分别对第一至第Y比较结果信号VOUT<1:Y>进行计数，并且基于计数结果生成第一至第Y图像信号DOUT<1:Y>。
图3是示出根据本发明的实施方式的斜坡电压发生器(例如，图1所示的斜坡电压发生器130)的框图。
参照图3，斜坡电压发生器130可包括粗略电流发生电路131、精细电流发生电路133和电流至电压转换电路135。
粗略电流发生电路131可基于第一至第K粗略控制信号S<1:K>在单斜坡时段内生成粗略斜坡电流。
精细电流发生电路133可基于第一至第N精细控制信号SCK<1:N>在单斜坡时段内生成精细斜坡电流。
电流至电压转换电路135可在单斜坡时段内生成与合成电流对应的斜坡电流VRAMP。
图4是示出根据本发明的实施方式的斜坡电压发生器(例如，图3所示的粗略电流发生电路131、精细电流发生电路133和电流至电压转换电路135)的电路图。作为示例，描述了输入第一和第二粗略控制信号S<1:2>以及第一至第四精细控制信号SCK<1:4>。
参照图4，粗略电流发生电路131可包括第一粗略电流单元131A和第二粗略电流单元131B。第一粗略电流单元131A和第二粗略电流单元131B可并联联接在电源电压(即，高电压)VDD的供给端子与斜坡电压VRAMP的输出端子之间。
第一粗略电流单元131A可基于第一粗略控制信号S<1>使与粗略电平对应的粗略单位电流8xIS流出到斜坡电压VRAMP的输出端子。例如，第一粗略电流单元可包括第一粗略电流源CC1和第一粗略开关元件CS1。第一粗略电流源CC1可联接在电源电压VDD的供给端子与第一粗略开关元件CS1之间，并且生成粗略单位电流8xIS。第一粗略开关元件CS1可被设置在第一粗略电流源CC1与斜坡电压VRAMP的输出端子之间，并且基于第一粗略控制信号S<1>选择性地将第一粗略电流源CC1与斜坡电压VRAMP的输出端子联接。以下，从第一粗略电流单元131A流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的粗略单位电流8xIS被称为“第一粗略单位电流”。
第二粗略电流单元131B可具有与第一粗略电流单元131A基本上相同的结构，省略其详细描述，但是第二粗略电流单元131B可基于第二粗略控制信号S<2>操作。以下，从第二粗略电流单元131B流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的粗略单位电流8xIS被称为“第二粗略单位电流”。
粗略斜坡电流可对应于在单斜坡时段内从第一粗略电流单元和第二粗略电流单元选择性地生成的第一粗略单位电流和第二粗略单位电流的合成电流。
精细电流发生电路133可包括第一精细电流单元133A至第六精细电流单元133F以及第一精细参考单元133G和第二精细参考单元133F。
第一精细电流单元133A至第三精细电流单元133C以及第一精细参考单元133G可并联联接在电源电压VDD的供给端子与斜坡电压VRAMP的输出端子之间。第四精细电流单元133D至第六精细电流单元133F以及第二精细参考单元133H可并联联接在斜坡电压VRAMP的输出端子与接地电压(即，低电压)VSS的供给端子之间。
第一精细电流单元133A可基于使能信号SCK<4>和第一精细控制信号SCK<1>使与精细电平对应的精细单位电流IS流出到斜坡电压VRAMP的输出端子。例如，第一精细电流单元133A可包括第一精细电流源FC1、第一使能开关元件NS1和第一精细开关元件FS1。第一精细电流源FC1可联接在电源电压VDD的供给端子与第一使能开关元件NS1之间，并且生成精细单位电流IS。第一使能开关元件NS1可联接在第一精细电流源FC1与第一精细开关元件FS1之间，并且基于使能信号SCK<4>选择性地将第一精细电流源FC1与第一精细开关元件FS1联接。第一精细开关元件FS1可联接在第一精细电流源FC1与斜坡电压VRAMP的输出端子之间，并且基于第一精细控制信号SCK<1>选择性地将第一精细电流源FC1与斜坡电压VRAMP的输出端子联接。以下，从第一精细电流单元133A流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的精细单位电流IS被称为“第一精细单位电流”。
第二精细电流单元133B和第三精细电流单元133C具有与第一精细电流单元133A相同的结构，但是第二精细电流单元133B和第三精细电流单元133C可分别基于第二和第三精细控制信号SCK<2:3>操作。以下，从第二精细电流单元133B流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的精细单位电流IS被称为“第二精细单位电流”，并且从第三精细电流单元133C流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的精细单位电流IS被称为“第三精细单位电流”。
第一精细参考单元133G可基于使能信号SCK<4>使与精细电平对应的精细单位电流IS流出到斜坡电压VRAMP的输出端子。例如，第一精细参考单元可包括第一参考电流源FC7和第七使能开关元件NS7。第一参考电流源FC7可联接在电源电压VDD的供给端子与第七使能开关元件NS7之间，并且生成精细单位电流IS。第七使能开关元件NS7可联接在第一参考电流源FC7与斜坡电压VRAMP的输出端子之间，并且基于使能信号SCK<4>选择性地将第一参考电流源FC7与斜坡电压VRAMP的输出端子联接。以下，从第一精细参考单元FC7流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的精细单位电流IS被称为“第四精细单位电流”。
第二精细参考单元133H可基于使能信号SCK<4>从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入与精细电平对应的精细单位电流IS。例如，第二精细参考单元133H可包括第二参考电流源FC8和第八使能开关元件NS8。第二参考电流源FC8可联接在接地电压VSS的供给端子与第八使能开关元件NS8之间，并且生成精细单位电流IS。第八使能开关元件NS8可联接在第二参考电流源FC8与斜坡电压VRAMP的输出端子之间，并且基于使能信号SCK<4>选择性地将第二参考电流源FC8与斜坡电压VRAMP的输出端子联接。以下，通过第二精细参考单元133H从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入的精细单位电流IS被称为“第五精细单位电流”。
第四精细电流单元133D可基于使能信号SCK<4>和第四精细控制信号SCB<1>从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入与精细电平对应的精细单位电流IS。例如，第四精细电流单元133D可包括第四精细电流源FC4、第四使能开关元件NS4和第四精细开关元件FS4。第四精细电流源FC4可联接在第四使能开关元件NS4与接地电压VSS的供给端子之间，并且生成精细单位电流IS。第四使能开关元件NS4可联接在第四精细电流源FC4与第四精细开关元件FS4之间，并且基于使能信号SCK<4>选择性地将第四精细电流源FC4与第四精细开关元件FS4联接。第四精细开关元件FS4可联接在第四使能开关元件NS4与斜坡电压VRAMP的输出端子之间，并且基于第四精细控制信号SCB<1>选择性地将第四使能开关元件NS4与斜坡电压VRAMP的输出端子联接。以下，通过第四精细电流单元133D从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入的精细单位电流IS被称为“第六精细单位电流”。
第五精细电流单元133E和第六精细电流单元133F具有与第四精细电流单元133D相同的结构，但是第五精细电流单元133E和第六精细电流单元133F可分别基于第五和第六精细控制信号SCB<2:3>操作。以下，通过第五精细电流单元133E从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入的精细单位电流IS被称为“第七精细单位电流”，并且通过第六精细电流单元133F从斜坡电压VRAMP的输出端子灌入的精细单位电流IS被称为“第八精细单位电流”。
尽管作为本发明的示例描述了精细电流发生电路133使第一至第四精细单位电流流出或提供第一至第四精细单位电流并且使第五至第八精细单位电流灌入，但本发明不限于这种布置方式；根据本发明的实施方式可使第一至第八精细单位电流的其它合适组合流出或灌入。
电流至电压转换电路135可联接在斜坡电压VRAMP的输出端子与接地电压VSS的供给端子之间。例如，电流至电压转换电路135可包括负载，例如电阻器或者提供适当电阻的其它合适的结构。
描述根据本发明的实施方式的具有上述结构的图像感测装置100的操作。
像素阵列100可在各个单行时段内从排列在各行中的像素输出第一至第Y像素信号VPX<1:Y>。
斜坡电压发生器130可在与单行时段对应的各个单斜坡时段内重复地生成斜坡电压VRAMP。斜坡电压发生器130可基于调节至粗略电平的粗略斜坡电流和调节至精细电平的精细斜坡电流的合成电流来在单行时段内生成斜坡电压VRAMP。
ADC 120可基于斜坡电压VRAMP生成与第一至第Y像素信号VPX<1:Y>对应的第一至第Y图像信号DOUT<1:Y>。
图5是示出根据本发明的实施方式的斜坡电压发生器(例如，图1所示的斜坡电压发生器130)的操作的时序图。
参照图5，在单斜坡时段的初始斜坡时段AA内，第一和第二粗略控制信号S<1:2>可具有逻辑低电平。因此，粗略电流发生电路131可在初始斜坡时段AA内使第一粗略单位电流和第二粗略单位电流同时提供到斜坡电压VRAMP的输出端子。
另外，在初始斜坡时段AA的第一斜坡时段A1内使能信号SCK<4>可具有逻辑低电平，并且在初始斜坡时段AA的第一斜坡时段A1之后的第二斜坡时段A2内使能信号SCK<4>可具有逻辑高电平。在初始斜坡时段AA的第一斜坡时段A1内，第一至第三精细控制信号SCK<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。第一精细控制信号SCK<1>可包括按照与初始斜坡时段AA对应的周期切换的信号。第二精细控制信号SCK<2>可包括考虑精细电平将第一精细控制信号SCK<1>移位预定时段的信号。第三精细控制信号SCK<3>可包括将第二精细控制信号SCK<2>移位预定时段的信号。因此，在初始斜坡时段AA的第一斜坡时段A1内，精细电流发生电路133可使第一至第四精细单位电流同时流出到斜坡电压VRAMP的输出端子，然后依次阻挡所流出的第一至第四精细单位电流。在初始斜坡时段AA的第二斜坡时段A2内，第四至第六精细控制信号SCB<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。第四至第六精细控制信号SCB<1:3>可分别包括第一至第三精细控制信号SCK<1:3>的反相信号。因此，在初始斜坡时段AA的第二斜坡时段A2内，精细电流发生电路133可从斜坡电压VRAMP的输出端子依次灌入第五至第八精细单位电流。
在单斜坡时段的中间斜坡时段BB内，第一粗略控制信号S<1>可具有逻辑高电平，并且第二粗略控制信号S<2>可具有逻辑低电平。因此，在中间斜坡时段BB内，粗略电流发生电路131可阻挡第一粗略单位电流并使第二粗略单位电流流出到斜坡电压VRAMP的输出端子。另外，在中间斜坡时段BB的第一斜坡时段B1内，使能信号SCK<4>可具有逻辑低电平，并且在中间斜坡时段BB的第一斜坡时段B1之后的第二斜坡时段B2内，使能信号SCK<4>可具有逻辑高电平。在中间斜坡时段BB的第一斜坡时段B1内，第一至第三精细控制信号SCK<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。因此，在中间斜坡时段BB的第一斜坡时段B1内，精细电流发生电路133可使第一至第四精细单位电流同时流出到斜坡电压VRAMP的输出端子，然后依次阻挡所流出的第一至第四精细单位电流。在中间斜坡时段BB的第二斜坡时段B2内，第四至第六精细控制信号SCB<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。因此，在中间斜坡时段BB的第二斜坡时段B2内，精细电流发生电路133可从斜坡电压VRAMP的输出端子依次灌入第五至第八精细单位电流。
在单斜坡时段的最后斜坡时段CC内，第一和第二粗略控制信号S<1:2>可具有逻辑高电平。因此，在最后斜坡时段CC内，粗略电流发生电路131可阻挡流出到斜坡电压VRAMP的输出端子的第一粗略单位电流和第二粗略单位电流。另外，在最后斜坡时段CC的第一斜坡时段C1内，使能信号SCK<4>可具有逻辑低电平，并且在最后斜坡时段CC的第一斜坡时段C1之后的第二斜坡时段C2内，使能信号SCK<4>可具有逻辑高电平。在最后斜坡时段CC的第一斜坡时段C1内，第一至第三精细控制信号SCK<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。因此，在最后斜坡时段CC的第一斜坡时段C1内，精细电流发生电路133可使第一至第四精细单位电流同时流出到斜坡电压VRAMP的输出端子，然后依次阻挡所流出的第一至第四精细单位电流。在最后斜坡时段CC的第二斜坡时段C2内，第四至第六精细控制信号SCB<1:3>可依次从逻辑低电平转变为逻辑高电平。因此，在最后斜坡时段CC的第二斜坡时段C2内，精细电流发生电路133可从斜坡电压VRAMP的输出端子依次灌入第五至第八精细单位电流。
总之，在各个初始斜坡时段AA、中间斜坡时段BB和最后斜坡时段CC内，可依次阻挡在单斜坡时段内流出的第一粗略单位电流和第二粗略单位电流。在初始斜坡时段AA、中间斜坡时段BB和最后斜坡时段CC内，可重复地使第一至第四精细单位电流流出并且阻挡第一至第四精细单位电流。在初始斜坡时段AA、中间斜坡时段BB和最后斜坡时段CC内，可重复地灌入第五至第八精细单位电流。
因此，斜坡电压发生器130可在单斜坡时段内生成按照精细电平连续地减小的斜坡电压VRAMP。
从以上描述显而易见的是，在根据实施方式的图像感测装置及其驱动方法中，由于斜坡电压被设计成使用粗略单位电流和精细单位电流的合成电流来生成，可有利地优化斜坡电压发生器的电路结构。
根据本发明的实施方式，由于斜坡电压发生器的电路结构被优化，斜坡电压发生器的设计可简化，并且斜坡电压发生器的占用面积可最小化。
尽管针对特定实施方式描述了本发明，但是这些实施方式并非旨在为限制性的，而是描述性的。此外，应该注意的是，对本领域技术人员而言鉴于本公开将显而易见，在不脱离由以下权利要求限定的本发明的精神和/或范围的情况下，可通过替换、改变和修改以各种方式实现本发明。
例如，上述实施方式中所描述的逻辑门和晶体管的设置和类型可基于所输入的信号的极性来不同地实现。
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年3月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0027405的优先权，其公开通过引用整体并入本文。

Claims (20)

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
粗略电流发生电路，该粗略电流发生电路被设置为基于多个粗略控制信号在单斜坡时段内生成调节至粗略电平的粗略斜坡电流；
精细电流发生电路，该精细电流发生电路被设置为基于多个精细控制信号在所述单斜坡时段内生成调节至精细电平的精细斜坡电流，其中，所述多个精细控制信号中的第二精细控制信号包括从所述多个精细控制信号中的第一精细控制信号移位预定时段的信号；以及
电流至电压转换电路，该电流至电压转换电路被设置为在所述单斜坡时段内生成与所述粗略斜坡电流和所述精细斜坡电流的合成电流对应的斜坡电压。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，
其中，所述粗略电流发生电路联接在高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间，
其中，所述精细电流发生电路联接在所述高电压的供给端子和低电压的供给端子中的至少一个与所述斜坡电压的输出端子之间，
其中，所述电流至电压转换电路联接在所述斜坡电压的输出端子与所述低电压的供给端子之间。
3.根据权利要求1所述的图像感测装置，
其中，所述粗略斜坡电流对应于在所述单斜坡时段内流出到所述斜坡电压的输出端子的多个粗略单位电流，
其中，在所述单斜坡时段内，所述多个粗略单位电流同时流出到所述斜坡电压的输出端子，然后被依次阻挡。
4.根据权利要求1所述的图像感测装置，
其中，所述精细斜坡电流对应于在所述单斜坡时段的第一斜坡时段内流出到所述斜坡电压的输出端子的多个第一精细单位电流以及在所述单斜坡时段的第二斜坡时段内从所述斜坡电压的输出端子灌入的多个第二精细单位电流，
其中，在所述第一斜坡时段内，所述多个第一精细单位电流同时流出到所述斜坡电压的输出端子，然后被依次阻挡，
其中，在所述第二斜坡时段内，从所述斜坡电压的输出端子依次灌入所述多个第二精细单位电流。
5.根据权利要求4所述的图像感测装置，其中，所述第一斜坡时段和所述第二斜坡时段在所述单斜坡时段内被重复两次或更多次。
6.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
多个第一电流单元，所述多个第一电流单元联接在高电压的供给端子与斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在单斜坡时段内基于使能信号和多个粗略控制信号来使粗略单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子；
多个第二电流单元，所述多个第二电流单元联接在所述高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段内基于所述使能信号和多个精细控制信号来使精细单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子，其中，所述多个精细控制信号中的第二精细控制信号包括从所述多个精细控制信号中的第一精细控制信号移位预定时段的信号；以及
负载，该负载联接在所述斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间。
7.根据权利要求6所述的图像感测装置，其中，各个所述第一电流单元包括：
第一电流源，该第一电流源被设置为生成所述粗略单位电流；以及
第一开关，该第一开关被设置为基于所述多个粗略控制信号当中的对应的粗略控制信号来在所述第一电流源与所述斜坡电压的输出端子之间切换。
8.根据权利要求6所述的图像感测装置，其中，各个所述第二电流单元包括：
第二电流源，该第二电流源被设置为生成所述精细单位电流；以及
第二开关，该第二开关被设置为基于所述使能信号和所述多个精细控制信号当中的对应的精细控制信号来在所述第二电流源与所述斜坡电压的输出端子之间切换。
9.根据权利要求6所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
多个第三电流单元，所述多个第三电流单元联接在所述斜坡电压的输出端子与所述低电压的供给端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段内基于所述使能信号和多个控制信号来从所述斜坡电压的输出端子灌入所述精细单位电流。
10.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，各个所述第三电流单元包括：
第三电流源，该第三电流源被设置为生成所述精细单位电流；以及
第三开关，该第三开关被设置为基于所述使能信号和所述多个控制信号当中的对应的控制信号来在所述第三电流源与所述斜坡电压的输出端子之间切换。
11.根据权利要求9所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
第一参考单元，该第一参考单元联接在所述高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段的第一斜坡时段内基于所述使能信号使所述精细单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子；以及
第二参考单元，该第二参考单元联接在所述斜坡电压的输出端子与所述低电压的供给端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段的第二斜坡时段内基于所述使能信号从所述斜坡电压的输出端子灌入所述精细单位电流。
12.根据权利要求11所述的图像感测装置，其中，所述第一斜坡时段和所述第二斜坡时段在所述单斜坡时段内被重复两次或更多次。
13.根据权利要求6所述的图像感测装置，其中，所述负载包括电阻器。
14.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，该像素阵列被设置为生成像素信号；
模数转换器，该模数转换器被设置为基于斜坡电压生成与所述像素信号对应的图像信号；以及
斜坡电压发生器，该斜坡电压发生器被设置为在单斜坡时段内基于调节至粗略电平的粗略斜坡电流和调节至精细电平的精细斜坡电流的合成电流来生成所述斜坡电压，
所述斜坡电压发生器包括：
精细电流发生电路，所述精细电流发生电路被设置为基于多个精细控制信号来生成所述精细斜坡电流，其中，所述多个精细控制信号中的第二精细控制信号包括从所述多个精细控制信号中的第一精细控制信号移位预定时段的信号。
15.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中，所述斜坡电压发生器还包括：
粗略电流发生电路，该粗略电流发生电路被设置为在所述单斜坡时段内生成所述粗略斜坡电流；以及
电流至电压转换电路，该电流至电压转换电路被设置为在所述单斜坡时段内生成与所述合成电流对应的所述斜坡电压。
16.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，所述粗略电流发生电路包括联接在高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间的多个第一电流单元，并且所述多个第一电流单元在所述单斜坡时段内基于使能信号和多个粗略控制信号来使粗略单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子。
17.根据权利要求14所述的图像感测装置，其中，所述精细电流发生电路包括联接在高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间的多个第二电流单元，并且所述多个第二电流单元在所述单斜坡时段内基于使能信号和所述多个精细控制信号来使第一精细单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子。
18.根据权利要求17所述的图像感测装置，其中，所述精细电流发生电路还包括联接在所述斜坡电压的输出端子与低电压的供给端子之间的多个第三电流单元，并且所述多个第三电流单元在所述单斜坡时段内基于所述使能信号和多个控制信号来从所述斜坡电压的输出端子灌入第二精细单位电流。
19.根据权利要求18所述的图像感测装置，其中，所述精细电流发生电路还包括：
第一参考单元，该第一参考单元联接在所述高电压的供给端子与所述斜坡电压的输出端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段的第一斜坡时段内基于所述使能信号使所述精细单位电流流出到所述斜坡电压的输出端子；以及
第二参考单元，该第二参考单元联接在所述斜坡电压的输出端子与所述低电压的供给端子之间，并且被设置为在所述单斜坡时段的第二斜坡时段内基于所述使能信号从所述斜坡电压的输出端子灌入所述第二精细单位电流。
20.根据权利要求19所述的图像感测装置，其中，所述第一斜坡时段和所述第二斜坡时段在所述单斜坡时段内被重复两次或更多次。
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