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아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기에 있어서,제1 모드에서, 아날로그 신호 형태의 제1 입력 신호를 수신하고, 상기 제1 입력 신호 및 복수의 기준 신호들을 비교하여 상기 복수의 기준 신호들 중 하나를 선택하고, 선택된 기준 신호를 기초로 상기 디지털 신호의 적어도 일부의 상위 비트 값을 출력하는 제1 변환기;제2 모드에서, 상기 상위 비트 값에 대응되는 상위 아날로그 신호와 상기 제1 입력 신호의 차이 값인 레지듀 신호를 기초로 하여 n회 오버 샘플링하는 동작을 수행하고, n회 오버 샘플링하는 동작을 수행하는 동안에 각각 생성되는 제1 내지 제n 오버 샘플링 신호에 상응하는 상기 디지털 신호의 중간 비트 값을 출력하는 제2 변환기; 및제3 모드에서, 상기 제n 오버 샘플링 신호에 상응하는 상기 디지털 신호의 하위 비트 값을 출력하는 제3 변환기; 를 포함하는 아날로그-디지털 변환기
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제1 항에 있어서, 상기 제1 변환기는 상기 제1 입력 신호 및 기준 신호들의 크기를 비교하는 연속적 근사(successive approximation)을 수행하여 상위 비트 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기
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제1 항에 있어서,상기 아날로그-디지털 변환기는 상기 제1 입력 신호에 대한 상기 제1 모드, 상기 제2 모드 및 상기 제3 모드가 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기
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제3 항에 있어서,상기 아날로그-디지털 변환기는, 상기 제1 입력 신호 이후에 수신한, 아날로그 신호 형태의 제2 입력 신호를 디지털 신호로 변환하고,상기 제1 입력 신호에 대한 상기 제3 모드의 동작은, 상기 제2 입력 신호에 대한 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드의 동작과 병렬적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기
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칼럼라인들에 각각 결합되고, 입사광을 감지하여 상기 칼럼 라인들을 통하여 아날로그 신호를 발생하는 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀 어레이; 및상기 칼럼라인들에 각각 결합되고, 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;를 포함하고,상기 아날로그-디지털 변환기는,아날로그 신호 중 제1 입력 신호를 수신하고, 연속적 근사를 통하여 복수의 기준 신호들 및 상기 제1 입력 신호를 서로 비교하고, 상기 복수의 기준 신호들 중 하나를 선택하여 선택된 기준 신호를 기초로 상기 디지털 신호의 적어도 일부의 상위 비트 값을 출력하는 상위 비트 변환기; 및상기 상위 비트 값에 대응되는 상위 아날로그 신호와 상기 제1 입력 신호의 차이 값인 레지듀 신호를 기초로 하여 n회 오버 샘플링하는 동작을 수행하고, 상기 레지듀 신호에 상응하는 상기 디지털 신호의 하위 비트 값을 출력하는 하위 비트 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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제5 항에 있어서,상기 하위 비트 변환기는 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기(delta-sigma analog digital converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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제5 항에 있어서,상기 하위 비트 변환기는,상기 상위 아날로그 신호와 상기 제1 입력 신호의 차이 값인 레지듀 신호를 기초로 하여 n회 오버 샘플링하는 동작을 수행하고, n회 오버 샘플링하는 동작을 수행하는 동안에 각각 생성되는 제1 내지 제n 오버 샘플링 신호에 상응하는 제1 하위 비트 값을 출력하는 제1 하위 비트 변환기;상기 제n 오버 샘플링 신호에 상응하는 제2 하위 비트 값을 출력하는 제2 하위 비트 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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제7 항에 있어서,상기 제2 하위 비트 변환기가 상기 제1 입력 신호에 대한 동작을 하는 동안, 상기 상위 비트 변환기 및 상기 제1 하위 비트 변환기는 상기 제1 입력 신호 이후에 전달받은 제2 입력 신호에 대한 변환 동작을 하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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제8 항에 있어서,상기 제2 하위 비트 변환기는, 상기 제n 오버 샘플링 신호의 입력을 제어하는 스위칭 부를 포함하고, 상기 스위칭 부는,상기 상위 비트 변환기 및 상기 제1 하위 비트 변환기가 상기 제2 입력 신호에 대한 변환 동작을 수행하는 동안에는, 턴-온되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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제7 항에 있어서,상기 제2 하위 비트 변환기는 싱글-슬롭 아날로그-디지털 변환기(single slope analog-digital converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서
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