TW201301885A

TW201301885A - 具有二重積分時間和有條件選擇的影像感測器

Info

Publication number: TW201301885A
Application number: TW101108134A
Authority: TW
Inventors: Andy Noiret; Thierry Ligozat
Original assignee: E2V Semiconductors
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-01-01
Also published as: FR2973161B1; CN102695010A; CN102695010B; FR2973161A1; US8686341B2; JP2012205308A; JP6078841B2; TWI536834B; KR20120108948A; KR101864899B1; EP2503775A1; EP2503775B1; US20120241594A1

Abstract

本發明係有關影像感測器，尤有關意欲以低輝度位準及以高輝度位準同時收集影像之影像感測器。感測器以每一幀之二重積分時間(Ti1、Ti2)操作。實施自光二極體至儲存節點之二連續電荷轉移(TRa、TRb)，在第一期間(Ti1)之後實施第一次，在第二期間(Ti2)之後實施異於第一次之第二次。於讀取電路之第一電容器中對第一電荷轉移後之儲存節點抽樣(shs1)。於第二電容器中對儲存節點再初始後之電位抽樣(shr)。有條件地於第一電容器中對第二轉移後所取電位位準再抽樣(shs2)。再抽樣之條件係第一轉移後之訊號位準之條件。該位準被施加至用於短斜坡(RMP1)期間之斜坡型轉換器的微分放大器。依放大器於暫時斜坡結束時之輸出而定，決定是否進行再抽樣(shs2)，接著，以在電容器中抽樣選出之積分訊號位準之確定斜坡(RMP2)進行完全類比-數位轉換。

Description

具有二重積分時間和有條件選擇的影像感測器

本發明係有關影像感測器，尤有關意欲以低輝度位準及以高輝度位準同時收集影像之影像感測器。

一般而言，主動像素包括光二極體，以及三個、四個或五個MOS電晶體，使其可控制光二極體中的光所產生電荷的讀取。具有四個電晶體藉由首先將光所產生之電荷從光二極體轉移到電容儲存節點，並藉由接著將儲存節點之電位載送至行導體來操作；電晶體中的一個用來於從光二極體轉移到儲存節點之前再初始儲存節點之電位。而且，具有五個電晶體之像素包括用來再初始光二極體之電位之電晶體。

於專利公告案WO2010/066850中說明在各影像幀具有二重積分期間之感測器之操作模式。在第一期間Ti1之後，光二極體所產生之電荷被轉移到儲存節點。其次，在略長於期間Ti1之第二期間Ti2結束前不久，儲存節點之電位於讀取電路之電容器中抽樣，儲存節點之電位被再初始，於另一電容器中抽樣再初始電位，且第二積分期間所產生之電荷被從光二極體轉移至儲存節點。隨即，測試儲存節點之電位位準。若其指出有像素飽和之虞，即使用已儲存之樣本，以根據其差，進行代表像素所接收輝度位準之類比-數位轉換。若相反地，儲存節點之電位位準顯示無像素飽和之虞，即進行第三取樣，其在第一電容器中取代先前儲存的位準，並使用此新位準，以進行第三與第二樣本間之差的類比-數位轉換。

因此，依第二積分期間所收集電荷之位準而定，進行第三有條件抽樣。在像素列讀取時刻逐一進行像素選擇。

亦可提供較第一短的第二積分期間。於此情況下，在轉移至儲存節點之第二轉移之前，對儲存節點之電位位準實施測試；這是較長期間所產生之電位。此時，若有飽和之虞，即在進行類比-數位轉換之前進行第三抽樣；若無飽和之虞，即不進行，且類比-數位轉換根據第一及第二抽樣進行。

在被轉換成數位者係從較短積分期間所產生之位準情況下，轉換結果乘以較長期間對較短期間之比例，以表示此值為和產生自較長積分之電荷位準之轉換結果相同之比例。

業已注意到，用以對第三抽樣決定之該測試呈現有諸缺點。

首先，需要(龐大的)比較器用於各行。接著，對在選擇像素列時接收儲存節點之電位位準之行導體之電位絕對值進行測試。將此電位與界定飽和風險之臨限值相比較。因此，測試係有關電位位準絕對值，而非差分值(電位之有用位準減再初始位準)。這在待使用之臨限值的選擇中產生不確定性。而且，在必須施加至比較器以偵測飽和風險之臨限值中有其他不確定性。此等不確定性有關於製造方法的變化、溫度變化、各個像素中讀取電晶體之偏差電壓之差、對應於像素矩陣之各行之比較器之偏差電壓之差。因此，必須取大的裕度來判定臨限值，俾可得知是否有飽和風險。這造成動態範圍的喪失，亦即感測器實際上能在既定積分期間測量之輝度間隔的減少。最後，在異於行導體之電位位準抽樣時刻之時刻作此電壓比較的需要造成額外電流消耗。的確，行導體僅在須複製儲存節點之電位位準的階段期間被激勵。在此，其必須於測試及在此比較之後的第三抽樣期間被激勵。

為避免此等缺點，本發明提議在此等樣本已儲存之後及第三抽樣的排定瞬間之前，使用類比-數位轉換器的一部分來測試第一與第三樣本間的差分電壓。類比-數位轉換器係使用線性電壓斜坡及具有大增益之微分放大器的斜坡型轉換器，該微分放大器在電壓差於其二輸入因電壓斜坡而變成零時切換。根據本發明，將應用固定期間及已知坡度之短線性電壓斜坡；若放大器於斜坡結束前已切換，即視為輝度已保持低於臨限值，並由此導出有關新抽樣待於第一電容器中進行之結論。第三抽樣在其實施時取代第一抽樣。對不管是否曾有第三抽樣，在為第三抽樣所保留之瞬間之後儲存之樣本進行確定類比-數位轉換。

因此，本發明提議一種具有主動像素之影像感測器，該等主動像素包括成列和行排列之像素矩陣，同一行像素鏈接至行導體(COL)，該行導體(COL)本身鏈接至讀取電路，每一像素包括：光二極體，係藉轉移電晶體(T1)鏈接至儲存節點；以及一列選擇電晶體(T5)，用以鏈接儲存節點至行導體或與導體隔離，該感測器包括：用以在像素電荷之積分及讀取的相同期間實施自光二極體至儲存節點之二電荷轉移之機構，在第一積分期間(Ti1)之後實施第一次，在第二積分期間(Ti2)之後實施異於第一次之第二次；用以在讀取電路之第一抽樣電容器(Cs)中進行儲存節點之再初始後行導體所取電位位準之第一抽樣之機構；用以在讀取電路之第二抽樣電容器(Cr)中進行儲存節點之再初始後行導體所取電位位準之第二抽樣之機構；以及用以在第一電容器中進行第二電荷轉移後所取電位位準之第三有條件抽樣之機構；該讀取電路包括：斜坡型類比-數位轉換器類，係包括鏈接至二電容器之積分放大器；以及用以施加線性電壓斜坡至此等電容器之一之機構，斜坡之作用係使放大器在依此等電容器中抽樣之電位而可變之期間切換，其特徵在於，感測器包括用以在第一電荷轉移後，首先施加暫時斜坡，放大器在暫時斜坡結束時之輸出狀態被用來致能或抑止第三有條件抽樣，以及此後，在第二電荷轉移後，施加確定斜坡，以實施二電容器中所抽樣之電壓間之差之確定類比-數位轉換之機構。

暫時斜坡之坡度可較確定斜坡之坡度更陡，以加速比較階段。斜坡之期間固定。

於暫時斜坡結束之放大器輸出之狀態不僅用來觸發或不觸發第三抽樣，亦用來保存有關此後確定轉換之值乘以或不乘以較長積分期間對較短期間之比例之決定的資訊項。

於像素藉實施像素內之電子乘以二積分期間不同之乘數係數之乘算之機構構成情況下，確定轉換之值同樣乘以用於較長期間之乘算因數對用於較短期間之乘算因數之比例。

於一個實施例中，第一積分期間較短。斜坡結束前放大器之切換指出，斜坡結束時由位準判定之輝度低於臨限值，並致能第三抽樣之應用；無切換指出輝度高於臨限值，並抑止第三抽樣。

較佳地，選擇暫時斜坡之期間，使得暫時斜坡之開始與結束間之電位變動係確定斜坡之開始與結束間之電位變動的分數，該分數小於或等於(較佳地：略低於)二積分期間之比。

在另一實施例中，第一期間較長。放大器之切換抑止第三抽樣之應用。於此情況下，較佳地，於二步驟中待行之第一電荷轉換之後，在任一情況下，均藉由於第二電容器中再初始電位之抽樣，對儲存節點之再初始提供兩個不同的再初始電位位準；暫時測試斜坡被應用在再初始位準之二抽樣間。

閱讀以下參考附圖所提供之詳細說明中，當可明白本發明之其他特徵及優點。

於第1圖中顯示根據本發明之具有五個電晶體之主動像素及感測器之讀取電路。像素之構造屬於習知。其包括：光二極體PD、電容儲存節點ND(於第1圖中以簡單的點顯示，並實際上藉由P型層中的N型擴散實施)、用於光二極體之陰極與儲存節點間之電荷轉換之電晶體T1、用以再初始儲存節點之電位之電晶體T2、用以再初始光二極體之電位之電晶體T3、跟蹤器電晶體T4、列選擇電晶體T5。對具有四個電晶體之主動像素而言，省卻電晶體T3。

電晶體T1藉轉移信號TR控制。電晶體T2之汲極被鏈接至參考電位VREF，且其藉再初始控制信號RST控制。電晶體T3被鏈接至光二極體之陰極與可為電源電位Vdd之參考電位之間。其藉再初始控制信號Rph控制。跟蹤器電晶體T4之汲極被鏈接至可為電源電位Vdd之固定電位，其源極被鏈接至列選擇電晶體T5，且其閘極被鏈接至儲存節點ND。最後，列選擇電晶體T5之閘極被鏈接至鏈接同一像素列之所有列選擇電晶體之列選擇導體；該導體藉專屬此列之跟蹤器電晶體之源極，且其源極被鏈接至同一像素行之所有像素共用之行導體COL。

在行之底部，行導體被鏈接至讀取電路。其亦經由電晶體T6被鏈接至電源。當電晶體T6藉信號EN_PIX導通時，所選像素之電晶體T4作為電壓跟蹤器，且儲存節點將其電位載至行導體。信號EN_PIX用來隔離電源與行導體，以限制行導體之電位抽樣階段外之消耗。

讀取電路包括用來於讀取來自所選像素之輝度資訊之序列之不同瞬間抽樣及保存行導體之電位值之抽樣機構。此等抽樣機構包括電容器Cr及電容器Cs，以及用來致能行電位對此等電容器之施加之個別開關Kr及Ks。開關Kr及Ks分別藉全球通稱為SHR及SHS之信號控制。

讀取電路亦包括類比-數位轉換器，用來將屬於用以再初始儲存節點ND之電位位準，在電容器Cr上抽樣之電位，與屬於在電荷自光二極體轉移至儲存節點之有用電位位準，在電容器Cs上抽樣之電位間的差分電壓轉換成數位。

轉換器係斜坡型轉換器。斜坡型轉換器基本上包括：線性電壓斜坡產生器；自動零點微分放大器，係具有大的增益AMP，該增益AMP於斜坡展開的過程中，其兩個輸入上之電壓相等時切換；以及計數器CPT，係與斜坡產生器同步，且從斜坡開始迄放大器切換為止，高頻計算。線性斜坡產生器以鏈接至電容器Cs之簡單的點顯示。

此一轉換器如以下操作：轉換電容器間之差分電壓，此等電容器被鏈接至微分放大器之輸入，且在最初瞬間(標記轉換的開始)，線性電壓斜坡被施加至電容器之其他終端，且起動脈波被施加至計數器。當鏈接至放大器之電容器之二終端上的電壓相等時，微分放大器之輸出及界定計數結束。計數之內容接著顯示獲得此相等所需時間；電壓斜坡為線性，此時間與在斜坡起動之最初時刻出現於輸入上之電位差成正比。在斜坡結束後，計數之內容被置入記憶體中，且代表藉由電容器中二重抽樣所獲得之輝度值。

斜坡可為所有讀取電路，亦即為所有矩陣行所共用。

計數器可個別地設在各讀取電路中；或者可設置用於所有行之單一計數器，且於此情況下，與行相關之讀取電路包括記憶體，其能在此行之微分放大器之切換時，儲存計數之內容。

在後文中，被認為例如在各讀取電路中有計數器。

現在將參考第2圖之時間圖說明在影像幀的過程中，測量像素所接收輝度之順序之細節，同時將解釋第1圖之其他元件。

影像之捕獲在相同影像幀的過程中，使用不同值Ti1與Ti2之積分之連續期間逐幀進行。較短期間所收集之信號被用於接收大量光之像素，較長期間所收集之信號被用於接收較長期間之像素。像素逐一且逐幀進行選擇。在第2圖之情況下，第一期間Ti1較短。

測量順序如下。雖非強制性，卻假設用以再初始電晶體T3設在像素中。若未設置此一電晶體，即藉由同時導通電晶體T1及T2再初始。

再初始暫時陷頻脈波Rph被施加在用於整列像素之電晶體T3。此陷頻脈波用來清空儲存於光二極體PD之電荷至電源電位Vdd。只要維持此陷頻脈波，即防止光二極體中的電荷積分。陷頻脈波Rph被獨立地提供給每一列，且列與列間偏差。僅顯示對應一列之時間圖。

光二極體PD中的第一電荷積分發生於期間Ti1。

於此期間之過程中的中間瞬間，在所有像素列之電晶體T2之閘極上產生導通此等電晶體之短暫陷頻脈波RST_a。對所有電晶體列，儲存節點ND之電位被再初始至有關電位VREF之固定值。

其次，第一電荷轉移陷頻脈波TR_a被施加至列轉移電晶體T1之控制閘極。光二極體中之光所產生之電荷溢出進入儲存節點。該電荷修改此節點之電位。電荷積分Ti1之第一期間之結束為第一轉移陷頻脈波TR_a所界定。

接著，第二積分期間Ti2開始。於陷頻脈波TR_a期間，光二極體之電荷已被清空，且此時，光二極體集積其他電荷。

在期間Ti2結束以前，建立用來選擇像素列之陷頻脈波SEL，以從事用以讀取此像素列之程序。此陷頻脈波導通列選擇電晶體T5。這起動跟蹤器電晶體T4，並將儲存節點ND之電位載送至行導體COL(至電晶體內閘極-源極電壓)。行導體COL接著取得第一電位位準。陷頻脈波SEL在所考慮之像素列之整個讀取期間保持主動，且接著中斷，僅在中斷後，類似陷頻脈波才可被施加至另一列。然而，可想而知，在後續的各個操作期間，信號SEL不連續，僅在抽樣SHR及SHS時才零星起動。為求簡明，業已顯示連續陷頻脈波涵蓋所有信號SHR及SHS的期間。在陷頻脈波SEL期間實施以下操作： -控制陷頻脈波shs1被施加至讀取電路中的開關Ks，以在讀取電路之第一電容器Cs中收集出現在行導體上的第一電位樣本；此電位由第一電荷轉移產生，並依第一積分期間Ti1中像素之輝度而定； -第二再初始陷頻脈波RST_b被施加至像素列之電晶體T2的閘極；儲存節點之電位被再初始至固定值；控制陷頻脈波shr接著被施加至讀取電路中的開關Kr，以取得代表被初始化之行電位之第二樣本；此樣本被儲存於讀取電路之第二抽樣電容器Cr中； -在陷頻脈波shr結束後，藉斜坡型類比-數位轉換器開始進行可稱為暫時轉換之操作；這僅伴隨部分轉換操作，因為，在此時機，無須收集數位值，僅須收集用以證實第一積分期間所收到輝度臨限值之超出或未超出；第一線性電壓斜坡或暫時斜坡RMP1被施加至電容器之一，例如電容器Cs的終端；其具有自瞬間t_conv1至瞬間t’_conv1之固定期間，且斜坡之坡度固定(其可較確定類比-數位轉換期間所用斜坡坡度更陡，更陡斜坡使之可更快速於斜坡結束，在放大器之輸入獲得電位位準所界定之臨限值)；在固定期間之後，轉換器之輸入放大器AMP已切換或未切換；若已切換，輝度位準即低，低於臨限值；若未切換，輝度位準即高於臨限值；有關切換或未切換之資訊被保存於記憶體，例如於提供信號SAT之正反器中； -這個有關放大器之切換之資訊用來作為邏輯電路(在此為AND閘極及OR閘極)之輸入，致能或抑止屬於第三抽樣命令之控制shs2之後續應用；於輝度位準高(比較器在時間t’_conv1前未切換)情況下，未致能後續抽樣shs2；於放大器已切換情況下，致能後續抽樣shs2； -此後，針對所有像素列，第二轉移陷頻脈波TR_b被施加至轉換電晶體T1之閘極；於期間Ti2在光二極體中集積之電荷溢出而進入儲存節點ND；期間Ti2終結於陷頻脈波TR_b終點；行導體之電位跟隨(至閘極-源極電壓內)此第二電荷轉移後續之儲存節點之新電位； -在時間t’_conv1後，第三抽樣命令shs2將行導體之電位樣本放入電容器Cs中，以取代電容器Cs之電流內容；此電位代表在第二積分期間Ti2結束時光二極體之電荷溢出之後儲存節點之位準； -最後，執行電容器Cr之內容與電容器Cs之內容間之差的確定類比-數位轉換；後者之內容代表依信號shs2是否業已產生，由第二或由第一積分期間產生之有用信號；此確定轉換步驟藉確定線性電壓斜坡RMP2執行，其在瞬間t’_conv2自零重新開始，且其具有足以容許儲存於電容器中之差分電壓之轉換。

選擇第一轉換斜坡RMP1之坡度及期間，使在此期間結束時比較器之切換對應輝度限制，若使用第二積分期間，即有使像素飽和的缺點。於暫時斜坡結束，在微分放大器之輸入上獲得之電位位準等於確定斜坡結束獲得之電位位準之分數。分數較佳地略小於期間Ti1對期間Ti2的比例。

在瞬間t’_conv1之前放大器AMP未切換情況下，轉換器轉換在第一積分期間產生之電位位準，惟轉換結果須乘以比例Ti2/Ti1，以和屬於第二積分期間之結果的轉換的比例相同之比例表示此值。因此，在瞬間t’_conv1實施之測試之結果SAT被保存於記憶體中以致能或抑止此乘算。

乘算可在感測器外進行。

在像素藉實施像素內之電子乘以二積分期間不同之乘數係數之乘算之機構構成情況下，確定轉換之值同樣乘以用於較長期間之乘算因數對用於較短期間之乘算因數之比例。

須知，測試之期間可極短，並因此不會使像素讀取程序大幅變慢。的確，若期間Ti2與Ti1之比例例如為10，比較器須切換之輝度臨限值即低(可藉第一積分期間測量之輝度間隔的十分之一)。因此，在斜坡開始之後，比較器將快速切換，以獲得此臨限值，特別是若斜坡的坡度陡。由於對輝度臨限值之偵側無需太大精確度(僅需要恆定)，因此，斜坡可以陡。

在變化實施例中，第一積分期間Ti1可為二期間中較長者。第三抽樣shs2之條件的測試亦在第一電荷轉換之結果上進行，惟待提供之臨限值不同，且條件感相反；若輝度超過臨限值，即進行抽樣shs2，否則，不進行。

可執行與第2圖相同之順序。缺點在於，若不理想，暫時斜坡RMP1之期間幾乎與確定斜坡RMP2之期間幾乎相同，即須大幅增加斜坡坡度。的確，待偵側之飽和臨限值係用於較長期間Ti1輝度所產生者。

替代地，為避免此缺點，有關儲存節點之電位之再初始之部分可用以下方式修改。取代進行儲存電位之抽樣隨後之簡單再初始(RST_b)，利用二抽樣信號shr1及shr2，藉二連續初始RST_b1及RST_b2；第一再初始於儲存節點中建立絕非界定測量之零的高電位VREF，而是接近用來限定第三抽樣之臨限值的低電位VREFB，亦即接近用於像素之飽和位準之低電位的電位。對在shs1期間抽樣之有用位準與VREFB所界定之低再初始位準間的差實施第三抽樣shs2之測試。短暫時斜坡RMP1足以判定是否低於或高於飽和臨限值，且若高於，即強行第三抽樣shs2。

藉正常再初始位準VREF進行第二再初始RST_b2。此結果在電容器Cr之斜坡RMP1之終點抽樣。其次，於積分期間Ti2獲得之有用電荷藉陷頻脈波TR_b轉移入儲存節點，且依測試結果實施或不實施抽樣shs2。

不管脈波是否業已被致能，在為抽樣脈波shs2保留之瞬間後之瞬間t_conv2施加確定斜坡。此轉換屬於脈波shs2及shs1(低於臨限值之輝度之情形)所建立之樣本或脈波shs2及shs2(高於臨限值之輝度之情形)所建立之樣本間的差。僅在第二情況下測量，該測量具有真正相關之二重抽樣。

行底部之讀取電度之可能改進包含提供有條件的放大於行導體上。此條件與使用第三抽樣shs2的條件相同。於此情況下，如於第4圖中所示，低雜訊可程式增益放大器PGA被插入行導體與抽樣電路(電容器Cr、Cs及開關Kr、Ks)之間。在藉固定期間之暫時斜坡所偵測之輝度低於臨限值情況下，不僅作有關第三抽樣的決定，亦作施加增益G(大於1)，例如增益32至信號的決定。在輝度高於臨限值情況下，放大器PGA控制成其具有單位增益。

此改進需要具有短於第二積分期間(第2圖)之第一積分期間之時間圖。

此放大器之可能偏差不會干擾讀取，其原因在於，放大器出現於再初始位準之測量，又出現於電荷溢出後有用位準之測量兩者中。在弱輝度情況下，二重抽樣依然是真正相關二重抽樣。

藉由施加此一增益可減少長積分期間，以加速影像捕捉之速度。

在不使用有條件增益情況下，亦即，在儲存輝度情況下，可將等於有條件增益G之乘數係數施加至為強輝度所作之測量，若有人欲將此等測量表示為用於弱輝度之比例，即可如此。

AMP‧‧‧放大器

COL‧‧‧行導體

CPT‧‧‧計數器

Cr‧‧‧電容器

Cs‧‧‧電容器

Kr‧‧‧開關

Ks‧‧‧開關

ND‧‧‧儲存節點

PD‧‧‧光二極體

PGA‧‧‧可程式增益放大器

T1、T2、T3、T4、T5、T6‧‧‧電晶體

第1圖顯示根據本發明之像素及感測器之讀取電路之構造；第2圖顯示像素及感測器之操作時間圖，第3圖顯示操作時間圖變化；第4圖顯示具有放大器之讀取電路變化，該放大器具有可程式增益。

Claims

一種具有主動像素之影像感測器，該等主動像素包括成列和行排列之像素矩陣，同一行像素鏈接至行導體(COL)，該行導體(COL)本身鏈接至讀取電路，每一像素包括：光二極體，係藉轉移電晶體(T1)鏈接至儲存節點；以及一列選擇電晶體(T5)，用以鏈接該儲存節點至該行導體或與該導體隔離，該感測器包括：用以在像素電荷之積分及讀取的相同期間實施自該光二極體至該儲存節點之二電荷轉移之機構，在第一積分期間(Ti1)之後實施第一次，在第二積分期間(Ti2)之後實施異於該第一次之第二次；用以在該讀取電路之第一抽樣電容器(Cs)中進行該儲存節點之再初始後該行導體所取電位位準之第一抽樣之機構；用以在該讀取電路之第二抽樣電容器(Cr)中進行該儲存節點之再初始後該行導體所取電位位準之第二抽樣之機構；以及用以在該第一電容器中進行該第二電荷轉移後所取電位位準之第三有條件抽樣之機構；該讀取電路包括：斜坡型類比-數位轉換器，係包括鏈接至二電容器之微分放大器；以及用以施加線性電壓斜坡至該等電容器之一之機構，該斜坡之作用係使該放大器在依該等電容器中抽樣之電位而可變之期間切換，其特徵在於，該感測器包括用以在該第一電荷轉移後，首先施加暫時斜坡(RMP1)，該放大器在該暫時斜坡結束時之輸出狀態被用來致能或抑止該第三有條件抽樣，以及此後，在該第二電荷轉移後，施加確定斜坡(RMP2)，以實施該二電容器中所抽樣之電壓間之差之確定類比-數位轉換之機構。
如申請專利範圍第1項之感測器，其中，該放大器在該暫時斜坡結束時之輸出狀態被保存於記憶體中以在必要時提供資訊項，將該確定類比-數位轉換之結果乘以積分之較長期間與較短期間之比例。
如申請專利範圍第1項之感測器，其中，該暫時斜坡具有較該確定斜坡更陡的坡。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之感測器，其中，該第一積分期間較該第二積分期間短，且該放大器在該斜坡結束前之切換致能第三抽樣之施加。
如申請專利範圍第4項之感測器，其中，選擇該暫時斜坡之期間，使得該確定斜坡之開始與結束間之電位變動係該暫時斜坡之開始與結束間之電位變動的分數，該分數小於或等於該二積分期間之比例。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之感測器，其中，該第一期間較該第二期間長，且該放大器之切換抑止該第三抽樣之施加。
如申請專利範圍第6項之感測器，其中，該第一電荷轉移後該儲存節點之再初始於二步驟中以二不同再初始電位位準，且每當於該第二電容器中該再初始電位之抽樣中完成，且該暫時測試斜坡於該再初始電位之二抽樣間施加。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之感測器，其中，其包括該行導體上之訊號之有條件放大(PGA)機構，該條件與該第三抽樣之使用條件相同。
如申請專利範圍第4項之感測器，其中，其包括該行導體上之訊號之有條件放大(PGA)機構，該條件與該第三抽樣之使用條件相同。
如申請專利範圍第5項之感測器，其中，其包括該行導體上之訊號之有條件放大(PGA)機構，該條件與該第三抽樣之使用條件相同。