CN110392219B - 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：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。
Description
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。
比较单元可在各个跟踪时段内基于极性变化信号将第一比较输入节点和第二比较输入节点的极性彼此切换并且将第一比较输出节点和第二比较输出节点的极性彼此切换。
第一会聚电压可在各个跟踪时段内基于预定电压电平在第一方向上脉动(pulse)，并且第二会聚电压可在各个跟踪时段内基于所述预定电压电平在与第一方向相反的第二方向上脉动。
根据本发明的实施方式，一种图像感测装置包括：电压发生器，其被设置为生成电压电平的减小量在多个跟踪时段期间逐渐减小的第一全局会聚电压、电压电平的增大量在跟踪时段期间逐渐减小的第二全局会聚电压以及具有恒定电压电平的全局基准电压；像素阵列，其被设置为生成多个像素信号；以及多个信号转换器，其被设置为基于像素信号、第一全局会聚电压和第二全局会聚电压、全局基准电压以及多个全局控制信号来生成多个图像信号。
各个信号转换器可包括：跟踪电路，其被设置为分别基于全局控制信号、第一比较结果信号和第二比较结果信号、各个像素信号、第一全局会聚电压和第二全局会聚电压以及全局基准电压来生成跟踪信号；以及信号发生电路，其被设置为基于各个像素信号和各个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各个图像信号。
跟踪电路可在各个跟踪时段内选择性地使用第一全局会聚电压和第二全局会聚电压中的任一个以生成电压电平从全局基准电压的电压电平逐渐会聚到各个像素信号的电压电平的各个跟踪信号。
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全局会聚电压和第二全局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，其被设置为基于全局控制信号当中的第一全局控制信号和第二全局控制信号来将各个像素信号反映在第一比较输入节点中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，其被设置为将各个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，其被设置为基于全局控制信号当中的第三全局控制信号和第四全局控制信号来将全局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：联接在第一全局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；联接在第二全局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，其联接在各个像素信号的输入节点与第一比较输入节点之间，并且基于第一全局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，并且基于第二全局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，其联接在全局基准电压的输入节点与第二比较输入节点之间，并且基于第二全局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，并且基于第四全局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，所述第一比较输出信号和第二比较输出信号通过将各个像素信号与各个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各个图像信号。
比较单元可在各个跟踪时段内基于全局极性变化信号来将第一比较输入节点和第二比较输入节点的极性彼此切换并且将第一比较输出节点和第二比较输出节点的极性彼此切换。
第一全局会聚电压可在各个跟踪时段内基于预定电压电平在第一方向上脉动，并且第二全局会聚电压可在各个跟踪时段内基于所述预定电压电平在与第一方向相反的第二方向上脉动。
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信号转换器的电路图。
图3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”是指本文所公开的发明构思的实施方式。所呈现的实施方式仅是示例，并非旨在限制本发明的范围。
此外，应该注意的是，本文所使用的术语仅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，否则单数形式旨在也包括复数形式，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，可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件，然而，这些元件不受这些术语限制；这些术语用于区分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，被描述为第一元件的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、读出块120、电压发生器130和控制器140。
像素阵列110可包括多个像素(未示出)。像素阵列110可以是像素在行和列方向上排列的二维阵列。像素阵列110可一次从单行的像素同时生成多个像素信号VPX1至VPXX。像素信号VPX1至VPXX中的每一个可以是模拟信号。读出块120可基于像素信号VPX1至VPXX、第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2、全局基准电压VREF、第一全局控制信号S1至第四全局控制信号S4以及全局极性变化信号POL来生成多个图像信号DOUT1至DOUTX。图像信号DOUT1至DOUTX中的每一个可以是数字信号。读出块120可包括多个信号转换器ADC1至ADCX。
电压发生器130可生成第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2以及全局基准电压VREF。第一全局会聚电压VDF1可具有在多个跟踪时段期间电压电平的减小量逐渐减小的减小图案。例如，第一全局会聚电压VDF1可具有在跟踪时段期间电压电平的变化量逐渐减小的图案，并且可在各个跟踪时段内基于电压电平在第一方向上脉动。第二全局会聚电压VDF2可具有在跟踪时段期间电压电平的增大量逐渐减小的增大图案。例如，第二全局会聚电压VDF2可具有在跟踪时段期间电压电平的变化量逐渐减小的图案，并且可在各个跟踪时段内基于电压电平在与第一方向相反的第二方向上脉动。全局基准电压VREF可具有恒定电压电平。
控制器140可生成第一全局控制信号S1至第四全局控制信号S4和全局极性变化信号POL。
图2是示出根据本发明的实施方式的信号转换器的电路图。例如，图2示出图1所示的多个信号转换器ADC1至ADCX当中的第一信号转换器ADC1。
参照图2，第一信号转换器ADC1可在各个跟踪时段内选择性地使用第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2中的任一个，从而生成第一跟踪信号(未示出)。第一跟踪信号的电压电平从全局基准电压VREF逐渐会聚到第一像素信号VPX1的电压电平。第一信号转换器ADC1可基于第一跟踪信号生成第一图像信号DOUT1。第一信号转换器ADC1可包括跟踪电路AA1和信号发生电路CC1。
跟踪电路AA1可基于第一全局控制信号S1至第四全局控制信号S4、第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6、第一像素信号VPX1、全局基准电压VREF以及第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2来生成第一跟踪信号。跟踪电路AA1可包括：第一信号处理单元，其包括元件SW5、SW6和C1；第二信号处理单元，其包括元件SW1和SW3；第三信号处理单元，其包括元件C2；以及第四信号处理单元，其包括元件SW2和SW4。
包括元件SW5、SW6和C1的第一信号处理单元可基于第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6来在各个跟踪时段内将第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2中的任一个反映在第一比较输入节点VA中。第一信号处理单元可包括第五开关元件SW5、第六开关元件SW6和第一存储元件C1。第五开关元件SW5可联接在第一全局会聚电压VDF1的输入节点与第一联接节点之间。第五开关元件SW5可基于第一比较结果信号S5来接通和关断。第六开关元件SW6可联接在第二全局会聚电压VDF2的输入节点与第一联接节点之间。第六开关元件SW6可基于第二比较结果信号S6来接通和关断。第一存储元件C1可联接在第一联接节点与第一比较输入节点VA之间。第一存储元件C1可包括电容器。
包括元件SW1和SW3的第二信号处理单元可基于第一全局控制信号S1和第三全局控制信号S3来将第一像素信号VPX1反映在第一比较输入节点VA中或者将第一比较输入节点VA联接到第一比较输出节点VC。元件SW1和SW3可分别是第一和第三开关元件。第一开关元件SW1可联接在第一像素信号VPX1的输入节点与第一比较输入节点VA之间。第一开关元件SW1可基于第一全局控制信号S1来接通和关断。第三开关元件SW3可联接在第一比较输入节点VA与第一比较输出节点VC之间。第三开关元件SW3可基于第三全局控制信号S3来接通和关断。
包括元件C2的第三信号处理单元可将第一跟踪信号存储在第二比较输入节点VB中。第三信号处理单元可包括第二存储元件C2。第二存储元件C2可联接在接地电压VSS的供给节点与第二比较输入节点VB之间。元件C2可包括电容器。
包括元件SW2和SW4的第四信号处理单元可将全局基准电压VREF反映在第二比较输入节点VB中。第四信号处理单元可基于第二全局控制信号S2和第四全局控制信号S4来将第二比较输入节点VB联接到第二比较输出节点VD。元件SW2和SW4可分别是第二开关元件和第四开关元件。第二开关元件SW2可联接在全局基准电压VREF的输入节点与第二比较输入节点VB之间。第二开关元件SW2可基于第二全局控制信号S2来接通和关断。第四开关元件SW4可联接在第二比较输入节点VB与第二比较输出节点VD之间。第四开关元件SW4可基于第四全局控制信号S4来接通和关断。
信号发生电路CC1可基于第一像素信号VPX1和第一跟踪信号来生成第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6以及第一图像信号DOUT1。信号发生电路CC1可包括比较单元COM1、放大单元AMP1和控制逻辑单元CL1。
比较单元COM1可联接在第一比较输入节点VA和第二比较输入节点VB二者与第一比较输出节点VC和第二比较输出节点VD二者之间。比较单元COM1可将施加到第一比较输入节点VA的第一像素信号VPX1与从第二比较输入节点VB生成的第一跟踪信号进行比较。比较单元COM1可通过第一比较输出节点VC和第二比较输出节点VD来输出由比较结果获得的第一比较输出信号和第二比较输出信号。
放大单元AMP1可通过第一比较输出节点VC和第二比较输出节点VD来接收第一比较输出信号和第二比较输出信号并将第一比较输出信号和第二比较输出信号放大。在实施方式中，放大单元AMP1可以是差分放大器，然而，我们注意到本发明可不限于这种方式，可采用其它合适的放大器。
控制逻辑单元CL1可基于放大单元AMP1的放大结果(即，放大的第一比较输出信号和第二比较输出信号中的至少一个)来生成第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6以及第一图像信号DOUT1。
以下，参照图3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。
图3是示出根据本发明的实施方式的图像感测装置(例如，图1所示的图像感测装置100)的操作的时序图。为了方便，图3仅示出与图2的第一信号转换器ADC1有关的信号。
参照图3，像素阵列110可生成第一像素信号VPX1。例如，第一像素信号VPX1可具有从VMIN至VMAX的预定范围内的电压电平。以下，作为示例描述第一像素信号VPX1具有大于全局基准电压VREF的电压电平。
电压发生器130可生成第一全局会聚电压VDF1、第二全局会聚电压VDF2和全局基准电压VREF。在多个跟踪时段T1至T5期间，第一全局会聚电压VDF1的电压电平的减小量ΔV1、ΔV3、ΔV5、ΔV7和ΔV9可逐渐减小。在跟踪时段T1至T5期间，第二全局会聚电压VDF2的电压电平的增大量ΔV2、ΔV4、ΔV6、ΔV8和ΔV10可逐渐减小。全局基准电压VREF可具有预定范围VMIN至VMAX内的中等电压电平。
尽管在本发明的实施方式中描述了第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2具有在跟踪时段T1至T5期间基于预定电压电平在相反方向上脉动的图案，但本发明的构思不限于此。换言之，第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2可具有任何图案，只要第一全局会聚电压VDF1的电压电平的减小量ΔV1、ΔV3、ΔV5、ΔV7和ΔV9和第二全局会聚电压VDF2的电压电平的增大量ΔV2、ΔV4、ΔV6、ΔV8和ΔV10在跟踪时段T1至T5期间逐渐减小即可。例如，第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2具有在跟踪时段T1至T5期间在相反方向上变化的阶梯图案。
第一信号转换器ADC1可基于第一像素信号VPX1、第一全局会聚电压VDF1和第二全局会聚电压VDF2、全局基准电压VREF以及第一全局控制信号S1至第四全局控制信号S4来生成第一图像信号DOUT1。这将如下更详细地描述。
在初始时段t0期间，跟踪电路AA1可基于第一全局控制信号S1将第一像素信号VPX1施加到第一比较输入节点VA并且基于第二全局控制信号S2将全局基准电压VREF施加到第二比较输入节点VB。
在第一跟踪时段T1期间，信号发生电路CC1可通过第二比较输入节点VB生成电压电平从全局基准电压VREF的电压电平会聚到第一像素信号VPX1的电压电平的跟踪信号。信号发生电路CC1可基于施加到第一比较输入节点VA的第一像素信号VPX1和施加到第二比较输入节点VB的全局基准电压VREF来生成跟踪信号。第一跟踪时段T1可包括第一控制时段t1至第三控制时段t3。
在第一控制时段t1期间，信号发生电路CC1可将施加到第一比较输入节点VA的第一像素信号VPX1与施加到第二比较输入节点VB的全局基准电压VREF进行比较。
在第二控制时段t2期间，信号发生电路CC1可生成与比较结果对应的第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6。例如，由于第一像素信号VPX1的电压电平大于全局基准电压VREF的电压电平，所以在第二控制时段t2期间信号发生电路CC1可启用第一比较结果信号S5和第二比较结果信号S6当中的第二比较结果信号S6。另外，在第二控制时段t2期间，信号发生电路CC1可基于具有逻辑高电平的全局极性变化信号POL来切换第一比较输入节点VA和第二比较输入节点VB的极性以及第一比较输出节点VC和第二比较输出节点VD的极性，以使得第二比较输入节点VB的电压电平可被写到第一比较输入节点VA。在第二控制时段t2期间，包括在信号发生电路CC1中的比较单元COM1可作为缓冲器操作，因为第三开关元件SW3基于具有逻辑高电平的第三全局控制信号S3而变得短路。为此，第二比较输入节点VB的电压电平可被写到第一比较输入节点VA。另外，在第二控制时段t2期间，跟踪电路AA1可基于具有逻辑高电平的第二比较结果信号S6来将第一比较输入节点VA的电压电平增大第二全局会聚电压VDF2的增大量ΔV2。
在第三控制时段t3期间，基于具有逻辑低电平的全局极性信号POL，信号发生电路CC1可将第一比较输入节点VA和第二比较输入节点VB的极性改变为原始极性并且将第一比较输出节点VC和第二比较输出节点VD的极性改变为原始极性。因此，第一比较输入节点VA的电压电平可被写到第二比较输入节点VB。另外，在第三控制时段t3期间，跟踪电路AA1可基于具有逻辑高电平的第一全局控制信号S1来再次将第一像素信号VPX1施加到第一比较输入节点VA。
在剩余跟踪时段T2至T5期间，如上所述在第一跟踪时段T1期间执行的操作被重复地执行，从而可通过第二比较输入节点VB生成电压电平逐渐会聚到第一像素信号VPX1的跟踪信号。
从本公开的实施方式显而易见的是，提供了这样的优点：可通过优化的信号转换操作来生成在像素信号的电压电平维持均匀的同时电压电平逐渐会聚到像素信号的电压电平的跟踪信号。
由于当像素信号被转换为图像信号时执行优化的信号转换操作，所以转换时间和功耗可降低，并且图像感测装置可没有或基本上没有噪声。
尽管针对特定实施方式描述了本发明，但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，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，本领域技术人员可通过替换、改变和修改来以各种方式实现本发明。
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年4月17日提交的韩国专利申请No.10-2018-0044350的优先权，其公开通过引用整体并入本文。
Claims (17)
1.一种图像感测装置，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；
跟踪电路，该跟踪电路被设置为通过在各个跟踪时段内基于所述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所述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所述跟踪时段期间逐渐减小；以及
信号发生电路，该信号发生电路被设置为基于所述像素信号和所述跟踪信号来生成所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号以及图像信号，
其中，所述跟踪电路包括：
第一信号处理单元，该第一信号处理单元被设置为基于所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号来将所述第一会聚电压和所述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，该第二信号处理单元被设置为基于第一控制信号和第三控制信号来将所述像素信号发送到所述第一比较输入节点或者将所述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，该第三信号处理单元被设置为将所述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，该第四信号处理单元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所述第二比较输入节点中或者将所述第二比较输入节点联接到第二比较输出节点。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一信号处理单元包括：
联接在所述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，该开关元件基于所述第一比较结果信号来接通和关断；
联接在所述第二会聚电压的输入节点与所述第一联接节点之间的开关元件，该开关元件基于所述第二比较结果信号来接通和关断；以及
存储元件，该存储元件联接在所述第一联接节点与所述第一比较输入节点之间。
3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第二信号处理单元包括：
第一开关元件，该第一开关元件联接在所述像素信号的输入节点与所述第一比较输入节点之间，并且基于所述第一控制信号来接通和关断；以及
第二开关元件，该第二开关元件联接在所述第一比较输入节点与所述第一比较输出节点之间，并且基于所述第三控制信号来接通和关断。
4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第三信号处理单元包括：
存储元件，该存储元件联接在接地电压的供给节点与所述第二比较输入节点之间。
5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第四信号处理单元包括：
第一开关元件，该第一开关元件联接在所述基准电压的输入节点与所述第二比较输入节点之间，并且基于所述第二控制信号来接通和关断；以及
第二开关元件，该第二开关元件联接在所述第二比较输入节点与所述第二比较输出节点之间，并且基于所述第四控制信号来接通和关断。
6.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述信号发生电路包括：
比较单元，该比较单元联接在所述第一比较输入节点和所述第二比较输入节点二者与所述第一比较输出节点和所述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所述第一比较输出节点和所述第二比较输出节点，所述第一比较输出信号和所述第二比较输出信号通过将所述像素信号与所述跟踪信号进行比较来获得；
放大单元，该放大单元被设置为将所述第一比较输出信号和所述第二比较输出信号放大；以及
控制逻辑单元，该控制逻辑单元被设置为基于所述放大单元的放大结果来生成所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号以及所述图像信号。
7.根据权利要求6所述的图像感测装置，其中，所述比较单元在各个跟踪时段内基于极性变化信号来将所述第一比较输入节点和所述第二比较输入节点的极性彼此切换并且将所述第一比较输出节点和所述第二比较输出节点的极性彼此切换。
8.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述第一会聚电压在各个跟踪时段内基于预定电压电平在第一方向上脉动，并且所述第二会聚电压在各个跟踪时段内基于所述预定电压电平在与所述第一方向相反的第二方向上脉动。
9.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
电压发生器，该电压发生器被设置为生成第一全局会聚电压、第二全局会聚电压和全局基准电压，所述第一全局会聚电压的电压电平的减小量在多个跟踪时段期间逐渐减小，所述第二全局会聚电压的电压电平的增大量在所述跟踪时段期间逐渐减小，并且所述全局基准电压具有恒定电压电平；
像素阵列，该像素阵列被设置为生成多个像素信号；以及
多个信号转换器，所述多个信号转换器被设置为基于所述像素信号、所述第一全局会聚电压和所述第二全局会聚电压、所述全局基准电压以及多个全局控制信号来生成多个图像信号，
其中，各个所述信号转换器包括：
跟踪电路，该跟踪电路被设置为分别基于所述全局控制信号、第一比较结果信号和第二比较结果信号、各个所述像素信号、所述第一全局会聚电压和所述第二全局会聚电压以及所述全局基准电压来生成跟踪信号；以及
信号发生电路，该信号发生电路被设置为基于各个所述像素信号和各个所述跟踪信号来生成所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号以及各个所述图像信号，并且
其中，所述跟踪电路包括：
第一信号处理单元，该第一信号处理单元被设置为基于所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号来将所述第一全局会聚电压和所述第二全局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，该第二信号处理单元被设置为基于所述全局控制信号当中的第一全局控制信号和第二全局控制信号来将各个所述像素信号反映在所述第一比较输入节点中或者将所述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，该第三信号处理单元被设置为将各个所述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，该第四信号处理单元被设置为基于所述全局控制信号当中的第三全局控制信号和第四全局控制信号来将所述全局基准电压反映在所述第二比较输入节点中或者将所述第二比较输入节点联接到第二比较输出节点。
10.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述跟踪电路在各个跟踪时段内选择性地使用所述第一全局会聚电压和所述第二全局会聚电压中的任一个以生成电压电平从所述全局基准电压的电压电平逐渐会聚到各个所述像素信号的电压电平的各个所述跟踪信号。
11.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第一信号处理单元包括：
联接在所述第一全局会聚电压的输入节点与第一联接节点之间的开关元件，该开关元件基于所述第一比较结果信号来接通和关断；
联接在所述第二全局会聚电压的输入节点与所述第一联接节点之间的开关元件，该开关元件基于所述第二比较结果信号来接通和关断；以及
存储元件，该存储元件联接在所述第一联接节点与所述第一比较输入节点之间。
12.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第二信号处理单元包括：
第一开关元件，该第一开关元件联接在各个所述像素信号的输入节点与所述第一比较输入节点之间，并且基于所述第一全局控制信号来接通和关断；以及
第二开关元件，该第二开关元件联接在所述第一比较输入节点与所述第一比较输出节点之间，并且基于所述第二全局控制信号来接通和关断。
13.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第三信号处理单元包括：
存储元件，该存储元件联接在接地电压的供给节点与所述第二比较输入节点之间。
14.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第四信号处理单元包括：
第一开关元件，该第一开关元件联接在所述全局基准电压的输入节点与所述第二比较输入节点之间，并且基于所述第二全局控制信号来接通和关断；以及
第二开关元件，该第二开关元件联接在所述第二比较输入节点与所述第二比较输出节点之间，并且基于所述第四全局控制信号来接通和关断。
15.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述信号发生电路包括：
比较单元，该比较单元联接在所述第一比较输入节点和所述第二比较输入节点二者与所述第一比较输出节点和所述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所述第一比较输出节点和所述第二比较输出节点，所述第一比较输出信号和所述第二比较输出信号通过将各个所述像素信号与各个所述跟踪信号进行比较来获得；
放大单元，该放大单元被设置为将所述第一比较输出信号和所述第二比较输出信号放大；以及
控制逻辑单元，该控制逻辑单元被设置为基于所述放大单元的放大结果来生成所述第一比较结果信号和所述第二比较结果信号以及各个所述图像信号。
16.根据权利要求15所述的图像感测装置，其中，所述比较单元在各个跟踪时段内基于全局极性变化信号来将所述第一比较输入节点和所述第二比较输入节点的极性彼此切换并且将所述第一比较输出节点和所述第二比较输出节点的极性彼此切换。
17.根据权利要求9所述的图像感测装置，其中，所述第一全局会聚电压在各个跟踪时段内基于预定电压电平在第一方向上脉动，并且所述第二全局会聚电压在各个跟踪时段内基于所述预定电压电平在与所述第一方向相反的第二方向上脉动。
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