[发明专利]图像传感器、模数转换器及图像传感器的操作方法

权利要求书

1.一种图像传感器，该图像传感器包括：

像素，所述像素输出像素信号；

斜坡电压发生电路，所述斜坡电压发生电路在第一区段中生成以第一斜率变化的斜坡电压并且在跟随在所述第一区段之后的第二区段中生成以第二斜率变化的斜坡电压，所述第二斜率比所述第一斜率具有更大的绝对值；

运算放大器，所述运算放大器在所述第一区段和所述第二区段期间将所述像素信号与所述斜坡电压进行比较；以及

计数器电路，所述计数器电路响应于所述运算放大器的输出而生成与所述像素信号相对应的数字代码。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，

其中，所述计数器电路在所述第一区段中通过对时钟进行计数直到所述运算放大器的输出转变来生成所述数字代码，并且

其中，当在所述第一区段中所述运算放大器的输出没有转变时，所述计数器电路在所述第二区段中通过对所述时钟进行计数直到所述运算放大器的输出转变来生成所述数字代码。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二斜率的绝对值是所述第一斜率的绝对值的2^N倍，N是等于或大于1的整数。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，

其中，所述斜坡电压发生电路还在跟随在所述第二区段之后的第三区段中生成以第三斜率变化的斜坡电压，所述第三斜率比所述第二斜率具有更大的绝对值，并且

其中，当在所述第二区段中所述运算放大器的输出没有转变时，所述计数器电路在所述第三区段中通过对所述时钟进行计数直到所述运算放大器的输出转变来生成所述数字代码。

5.根据权利要求2所述的图像传感器，

其中，所述像素还在复位读取区段中输出复位信号，

其中，所述斜坡电压发生电路在所述复位读取区段中生成以所述第一斜率变化的斜坡电压，并且

其中，所述运算放大器还在所述复位读取区段中将所述复位信号与所述斜坡电压进行比较。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述计数器电路还在所述复位读取区段中通过对所述时钟进行计数直到所述运算放大器的输出转变来生成与所述复位信号相对应的数字代码。

7.一种用于操作图像传感器的方法，该方法包括以下步骤：

生成像素信号；

在第一区段中生成以第一斜率变化的斜坡电压；

在所述第一区段中通过对时钟进行计数来生成数字代码；

当在所述第一区段期间所述斜坡电压的电平未达到所述像素信号的电压电平时，初始化所述数字代码；

在第二区段中生成以第二斜率变化的斜坡电压，所述第二斜率比所述第一斜率具有更大的绝对值；

在所述第二区段中通过对所述时钟进行计数来生成数字代码；以及

响应于所述斜坡电压的电平，当所述斜坡电压的电平达到所述像素信号的电压电平时，停止对所述时钟的计数，并提供与所述像素信号相对应的数字代码。

8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括以下步骤：在生成所述像素信号之前，

生成复位信号；

在复位读取区段中生成以所述第一斜率变化的斜坡电压；

在所述复位读取区段中通过对所述时钟进行计数来生成所述数字代码；以及

响应于所述斜坡电压的电平，当所述斜坡电压的电平达到所述复位信号的电压电平时，停止对所述时钟的计数并提供与所述复位信号相对应的数字代码。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二斜率的绝对值是所述第一斜率的绝对值的2^N倍，N是等于或大于1的整数。