KR100291186B1 - 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을위한 장치 및 그방법 - Google Patents

이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을위한 장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불량 화소를 찾아내어 그 위치를 외부에 알리고, 해당 불량 화소에 대한 보정을 수행하여 이미지 센서의 성능을 향상시키고, 칩 수율을 높이기 위한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 불량 화소 검출 모드 시 제1 라인 내 단위 화소들로부터 제1 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제1 화소값을 읽어 저장하는 제1 단계; 상기 제1 라인 내 단위 화소들로부터 제2 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제2 화소값을 읽어 저장하는 제2 단계; 상기 제1 및 제2 단계에서 저장된 상기 제1 라인 내 단위 화소의 제1 및 제2 화소값을 하나씩 차례대로 읽어 서로 비교하는 제3 단계; 상기 제3 단계의 비교 결과, 상기 제1 및 제2 집적 시간의 차에 따른 상기 화소값의 차이가 존재하지 않으면 에러를 출력하고, 해당 단위 화소의 어드레스를 저장하는 제4 단계; 라인 어드레스를 1씩 증가하여 상기 M 라인에 대해 상기 제1 내지 제4 단계를 차례로 수행하는 제5 단계; 및 정상 동작 시 현재 읽고자하는 상기 단위 화소의 어드레스와 상기 제4 단계에서 저장된 불량 화소의 어드레스를 비교하여 일치하는 경우 보정 동작을 수행하는 제6 단계를 포함한다.

Description

이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치 및 그 방법
본 발명은 CMOS 이미지 센서(image sensor)에 관한 것으로, 특히 이미지 센서의 제조 공정 상에서 발생할 수 있는 불량 화소(pixel)를 찾아내어 그 위치를 외부에 알리고, 해당 불량 화소에 대한 보정을 수행하기 위한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지 센서란 빛에 반응하는 반도체의 성질을 이용하여 이미지를 찍어(capture)내는 장치를 말한다. 자연계에 존재하는 각 피사체의 부분부분은 빛의 밝기 및 파장 등이 서로 달라서 감지하는 장치의 각 화소에서 다른 전기적인 값을 보이는데, 이 전기적인 값을 신호처리가 가능한 레벨로 만들어 주는 것이 바로 이미지 센서가 하는 일이다.
이를 위해 이미지 센서는 수만에서 수십만 개의 단위 화소로 구성된 화소 어레이와, 화소에서 감지한 아날로그(analog) 전압을 디지털(digital) 전압으로 바꿔주는 수천개의 장치와, 디지털 전압으로 바뀐 데이터를 저장하는 수백에서 수천 개의 저장 장치 등으로 구성되는데, 이때 이러한 많은 수의 장치들로 인해 이미지 센서는 항상 공정상 오류 가능성을 가지게 된다.
한편, 이러한 이미지 센서의 질은 불량 화소의 개수에 따라 제품의 등급이 결정되며, 불량 화소의 개수가 적을수록 양질의 제품이 된다. 이미지 센서에서 불량 화소로 인한 오류는 화면상에 작은 반점 또는 줄로 나타나게 되는데, 이때 이러한 부분 오류가 있는 이미지 센서 칩을 모두 불량 칩으로 판정하는 경우, 수율이 감소하게 되는 문제가 있다.
따라서, 이미지 센서는 화면 상의 부분 오류를 찾아내어 보정함으로써 사람이 정상적인 화상으로 인식할 수 있도록 동작하는 정상 칩으로 만드는 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치를 필요로 한다.
본 발명은 상기의 제반 요구사항에 기반하여 안출된 것으로써, 불량 화소를 찾아내어 그 위치를 외부에 알리고, 해당 불량 화소에 대한 보정을 수행하여 이미지 센서의 성능을 향상시키기 위한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이미지 센서에서 불량 칩을 정상 칩으로 동작할 수 있도록 하여 칩의 수율을 높이는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 불량 화소 검출 및 보정부를 구비한 CMOS 이미지 센서에 대한 일실시 블록도.
도 2는 비교부와 이중 버퍼의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 도면.
도 3은 상기 도 1의 화소 어레이를 구성하는 각 단위 화소의 일반적인 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 불량 화소 검출 및 보정부의 불량 화소 검출 순서도.
도 5는 상기 도 4의 불량 화소 검출 순서도를 수행하는 본 발명에 따른 불량 화소 검출 및 보정부의 내부 블록도를 개념적으로 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명
501 : 불량 화소 검출부 502 : 불량 화소 어드레스 저장부
503 : 불량 화소 보정부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법에 있어서, 불량 화소 검출 모드 시 제1 라인 내 상기 단위 화소들로부터 제1 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제1 화소값을 읽어 저장하는 제1 단계; 상기 제1 라인 내 상기 단위 화소들로부터 제2 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제2 화소값을 읽어 저장하는 제2 단계; 상기 제1 및 제2 단계에서 저장된 상기 제1 라인 내 단위 화소의 제1 및 제2 화소값을 하나씩 차례대로 읽어 서로 비교하는 제3 단계; 상기 제3 단계의 비교 결과, 상기 제1 및 제2 집적 시간의 차에 따른 상기 화소값의 차이가 존재하지 않으면 에러를 출력하고, 해당 단위 화소의 어드레스를 저장하는 제4 단계; 라인 어드레스를 1씩 증가하여 상기 M 라인에 대해 상기 제1 내지 제4 단계를 차례로 수행하는 제5 단계; 및 정상 동작 시 현재 읽고자하는 상기 단위 화소의 어드레스와 상기 제4 단계에서 저장된 불량 화소의 어드레스를 비교하여 일치하는 경우 보정 동작을 수행하는 제6 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은 N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치에 있어서, 불량 화소 검출 모드 시 제1 및 제2 집적 시간, 한계값에 응답하여 집적 및 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스에 의해 구동되는 상기 단위 화소의 불량 여부를 검출하기 위한 불량 화소 검출 수단; 상기 불량 화소 검출 수단으로부터 검출된 불량 화소 어드레스를 저장하기 위한 불량 화소 어드레스 저장 수단; 및 정상 모드 시 불량 화소 인지 신호에 응답하여 상기 불량 화소로부터 출력되는 제1 데이터 및 제2 데이터를 보정하기 위한 불량 화소 보정 수단을 포함하여 이루어진다.
본 발명을 간단히 요약하면, 일반 광학 사진기에서 노출(exposure) 시간에 따라 결과가 달라지는 것과 같이, 이미지 센서가 정상적인 동작을 하는 경우 동일 빛에 대한 집적 시간(integration time)에 따라 화소값이 달라져야 하는 점에 착안하여 불량 화소를 찾아내고, 그 불량 화소의 위치를 기억하고 있다가 그 불량 화소의 위치를 읽을 때 인접 화소의 값을 이용하여 불량 화소에 대한 보정된 화소값을 구하는 기술이다. 여기서, 불량 화소의 경우에는 집적 시간이 달라지더라도 화소의 불량으로 인해 화소값에 거의 변화가 없으므로 이를 이용하여 불량 화소를 추출한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 1은 불량 화소 검출 및 보정부를 구비한 CMOS 이미지 센서에 대한 일실시 블록도로서, CMOS 이미지 센서의 전체적인 동작을 제어하며, 외부 시스템(system)에 대한 인터페이스(interface) 역할을 담당하는 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)와, 빛에 반응하는 성질을 극대화 시키도록 만든 화소를 가로 N개, 세로 M개로 배치하여 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이부(20)와, 센서의 각 화소에서 감지한 아날로그 전압을 디지털 시스템에서 처리가 가능하도록 디지털 전압으로 바꿔주는 아날로그-디지털 변환기(Analog-digital converter, 30)와, 상기 아날로그-디지털 변환기(30)의 출력에 응답하여 디지털화된 화소의 이미지 신호값을 저장하는 버퍼(40)와, 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)로부터 제어 정보에 응답하여 불량 화소를 추출하고, 버퍼(40)로부터 읽은 화소값을 보정하여 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)로 출력하는 불량 화소 검출 및 보정부(50)로 이루어진다. 그리고, 아날로그-디지털 변환기(30)는 각 화소에서 감지한 전압과 비교하는 데 사용되는, 클럭에 따라 선형적으로 감소하는 램프(ramp)형태의 비교 기준 전압(reference voltage)을 만들어내는 디지털-아날로그 변환기(Digital-Analog converter, 이하 DAC라 함, 31) 및 화소 어레이(20)로부터 출력되는 감지 전압(아날로그 전압)과 DAC(31)로부터 출력되는 비교 기준 전압을 비교하여, 비교 기준 전압이 화소 전압보다 큰 동안 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)로부터 출력되는 카운터 값을 버퍼(40)에 쓰여지도록 하는 쓰기 가능 신호를 출력하는 N개의 배열로 구성된 전압 비교기(32)로 이루어진다.
상기와 같이 이루어지는 CMOS 이미지 센서의 전체 동작은 칩 외부 시스템이 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)에 있는 배치 레지스터에 원하는 동작을 지시하도록 프로그래밍 인터페이스를 통해 프로그래밍하고, 그 정보에 따라 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)가 적절하게 화소 어레이(20)를 구동하여 라인별로 차례차례 화소값을 읽어내도록 이루어진다.
도 2는 비교부(32)와 이중 버퍼(40)의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 도면으로서, 화소 어레이(20)로부터 출력되는 화소값에 대한 아날로그 전압을 DAC(31)에서 출력되는 비교 기준 전압과 비교하여, 비교된 결과를 이중 버퍼(40)의 쓰기 가능(write enable) 신호로 사용한다. 즉, 비교 기준 전압이 화소값에 대한 아날로그 전압보다 높으면, 쓰기 가능 신호가 온(on)되어 있는 상태이므로, 제어 및 외부 시스템 인터페이스부(10)로부터 출력되는 카운터 정보를 이중 버퍼(40)에 쓰고, 그 다음 클럭에서 정해진 램프 전압만큼 감소된 비교 기준 전압을 다시 화소값에 대한 아날로그 전압과 비교한다. 이러한 과정을 매 클럭마다 반복 실시하여, 비교 기준 전압이 아날로그 화소 전압보다 낮아지는 순간에 쓰기 가능 신호가 오프(off)되어 더 이상 이중 버퍼(40)에 쓰기 동작이 이루어지지 않으며, 직전 클럭에서 이중 버퍼(40)에 쓰여진 카운터 값이 바로 아날로그 전압에 대해 디지털 변환된 디지털 화소 전압이 된다.
이러한 방법으로 변환되어 버퍼에 저장된 데이터를 읽어가는 동안에, 다음 라인에 대한 화소의 아날로그 전압을 디지털 전압으로 바꾸는 작업을 파이프라인 방식으로 진행시키기 위해 이중 버퍼가 필요하다.
그리고, 이중 버퍼(40)에 쓰여진 데이터는 불량 화소 검출 및 보정부(50)로 보내져 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)의 오류 판정 레지스터와 출력 모드 값에 따라 적절한 보정을 한 후 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)로 보내지며, 이 데이터를 출력 모드에 맞춰 외부 시스템으로 보낸다.
도 3은 상기 도 1의 화소 어레이를 구성하는 각 단위 화소의 일반적인 구성도로서, 광자(photon)에 의해서 생긴 전자(electron)를 포획하는 포토 다이오드(photo-diode, 60), 제어 신호(Transfer)에 응답하여 상기 포토 다이오드(60)에 생성된 전하를 센싱 노드(A)로 전달하기 위한 트랜스퍼 트랜지스터(Nt), 포토 다이오드(60)를 초기화시키는 동작과 상호연관된 이중 샘플링(Correlated Double Sampling)을 위해 센싱 노드(A)를 차지시키는 역할을 수행하는 리셋 트랜지스터(Nr) 및 센싱 노드(A)의 전압 레벨을 화소값으로 출력하는 버퍼(70)로 이루어진다.
도 3을 참조하여, 단위 화소의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.
이미지 센서를 이용해 이미지를 찍기(image capturing)하려면 먼저 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 오프시켜 포토다이오드(60)에서 광자에 의해서 생긴 전자를 모은 후 다시 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온시켜 버퍼를 통해 읽어내면 된다.
리셋 트랜지스터(Nr)는 화소를 초기화시키기 위해 필요하며, 2개의 제어 신호(Reset, Transfer)를 모두 ″하이(high)″로 인에이블시켜 단위 화소를 초기화한다.
여기서, 포토다이오드(60)에 포획되는 전자의 수는 입력 광자 수 및 제어 신호(Transfer)를 ″로우(low)″로 하여 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 오프시켜 놓는 시간(즉, 집적 시간)에 비례한다. 그러므로, 어두운 곳에서 이미지를 찍는 경우에는 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 오프시켜 놓는 시간(집적 시간)을 길게 하여야 하며, 밝은 곳에서 이미지를 찍는 경우에는 상기 오프 시간을 어두운 경우보다 짧게 하여도 좋은 이미지를 얻을 수 있다.
그리고, 다시 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온시켜 포토다이오드(60)에 모은 전자를 버퍼를 통해 읽어내면 된다.
한편, 이미지 센서는 메모리의 로우 어드레스(row address) 개념에 해당하는 집적 및 스캔(scan) 어드레스를 이용하여 화소 어레이부(20)를 라인 단위로 억세스하고, 이렇게 라인 단위로 억세스한 데이터는 이중 버퍼(40)에 저장되어 칼럼(column) 어드레스에 응답하여 한 화소의 값씩 출력하게 된다. 여기서, 집적 어드레스는 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)의 스위치를 닫아서 포토다이오드(60)에 전하를 모으는 일을 지정하고, 스캔 어드레스는 반대로 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)의 스위치를 열어 찍은 이미지의 값을 전기적으로 변환시키는 일을 담당한다. 그러므로, 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스만 알면 화소의 위치가 정확하게 결정된다.
다음으로, 본 발명에 따른 불량 화소 검출 및 보정부(50)에 대해 구체적으로 설명한다.
상술한 바와 같이 정상 화소의 경우 광학적 사진기의 노출 시간에 해당되는 집적 시간에 따른 집적된 전하량의 차이로 인해 화소값의 차이를 발생시키는 반면, 불량 화소의 경우에는 집적 시간의 차이를 화소값의 차이로 반영시키지 못하는 점을 이용하여, 불량 화소 검출 및 보정부(50)는 각 라인별로 집적 시간을 달리하면서 불량 화소를 검출한다.
도 4는 본 발명에 따른 불량 화소 검출 및 보정부(50)의 불량 화소 검출 순서도를 도시한 것이다.
먼저, 화소 어레이부(20)의 맨 처음 0번 라인 화소들에 대한 불량 검출을 시작한다.(80)
0번 라인 내 모든 단위 화소들에 대해 리셋 트랜지스터(Nr) 및 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온시켜 제1 리셋 동작을 수행하고(90), 제1 리셋 동작 후 제1 집적 시간만큼 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 오프시켜 포토다이오드(60)에서 전하를 집적하는 제1 집적 동작을 수행한(100) 후에 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온, 리셋 트랜지스터(Nr)를 오프시켜 제1 집적 동작에 의해 집적된 전하를 전기적으로 스캔하여 화소값을 읽어내 이중 버퍼의 일측에 저장하는 제1 스캔 동작을 수행한다(110).
다음으로, 0번 라인 내 모든 단위 화소들에 대해 리셋 트랜지스터(Nr) 및 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온시켜 제2 리셋 동작을 수행하고(120), 제2 리셋 동작 후 제1 집적 시간보다 긴 제2 집적 시간만큼 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 오프시켜 포토다이오드(60)에서 전하를 집적하는 제2 집적 동작을 수행한(130) 후에 트랜스퍼 트랜지스터(Nt)를 온, 리셋 트랜지스터(Nr)를 오프시켜 제2 집적 동작에 의해 집적된 전하를 전기적으로 스캔하여 화소값을 읽어내 이중 버퍼의 타측에 저장하는 제2 스캔 동작을 수행한다(140).
그리고, 상기 제1 및 제2 스캔 동작으로 이중 버퍼에 저장된 라인 내 단위 화소의 화소값을 하나씩 읽어 서로 비교한다(150). 상기 비교 결과, 제1 및 제2 집적 시간의 차이에 따르는 화소값의 차이가 존재하면 정상 화소이므로 다음 동작으로 넘어가고, 제1 및 제2 집적 시간의 차이에 따르는 화소값의 차이가 존재하지 않으면 불량 화소이므로 에러를 출력한 후(160) 다음 동작으로 넘어간다.
다음으로, 0번 라인에 대한 칼럼의 끝인지를 체크한다(170). 체크 결과, 마지막 칼럼이 아니면 라인의 그 다음 단위 화소에 대한 화소값을 계속 비교하기 위해 화소값 비교 동작(150)으로 복귀하고, 마지막 칼럼이면 프레임의 마지막 라인인지를 체크한다(180). 상기 체크 결과, 마지막 라인이면 불량 화소 검출 동작을 마치고, 마지막 라인이 아니면 라인 어드레스를 '1' 증가시켜(190) 제1 리셋 동작(90)으로 복귀하여 반복 수행한다.
도 5는 상기 도 4의 불량 화소 검출 순서도를 수행하는 본 발명에 따른 불량 화소 검출 및 보정부(50)의 내부 블록도를 개념적으로 도시한 도면이다.
불량 화소 검출 및 보정부(50)는 먼저, 불량 화소 검출을 위한 인에이블 신호에 응답하여 불량 화소 검출 모드 시 사용자에 의해 프로그램된 제1 및 제2 집적 시간과 한계값을 입력받아 불량 화소 검출을 위한 집적 및 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스를 화소 어레이(20)로 구동하고, 상기 집적 및 스캔 어드레스에 해당하는 화소로부터 상기 제1 및 제2 집적 시간 각각에 따른 화소값, 즉 제1 데이터 및 제2 데이터를 입력받아 비교하여 제1 및 제2 집적 시간의 차이에 따르는 데이터 차이가 상기 한계값보다 작은 경우 에러 신호를 발생하고, 그때의 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스를 불량 화소 어드레스로 출력하는 불량 화소 검출부(501)와, 불량 화소 검출부(501)로부터 출력되는 에러 신호에 응답하여 불량 화소 어드레스를 저장하고, 정상 모드 시 입력되는 스캔 어드레스 및 칼럼 어드레스와 저장된 불량 화소 어드레스를 비교하여 불량 화소 인지 신호를 출력하는 캠(CAM, Content Addressable Memory) 형태의 불량 화소 어드레스 저장부(502)와, 정상 모드 시 상기 불량 화소 인지 신호에 응답하여 불량 화소로부터 출력되는 제1 데이터 및 제2 데이터를 보정하여 출력하는 불량 화소 보정부(503)로 이루어지되, 상기 불량 화소 검출부(501)는 불량 화소 검출을 완료한 후 완료 신호를 제어 및 외부 시스템 인터페이스 부(10)로 출력하고, 정상 모드 시 상기 불량 화소 보정부(503)로 입력되는 제1 및 제2 데이터는 상호 연관된 이중 샘플링 방식(correlated double sampling method, 이하 CDS라 함)을 지원하는 경우에서의 레퍼런스(reference) 데이터와 실제 데이터를 의미한다.
불량 화소의 검출을 위하여 먼저, 인에이블 신호에 의해 불량 화소 검출 모드로 들어가 집적 및 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스를 차례로 증가시키며 화소 어레이의 모든 화소에 대해 제1 집적 시간에 의해 출력되는 제1 데이터와 제2 집적 시간에 의해 출력되는 제2 데이터 사이의 차를 한계값과 비교하여 더 작은 경우 에러 신호를 발생하고, 해당 어드레스를 불량 화소 어드레스 저장부(502)에 저장한다.
상기와 같이 화소 어레이의 모든 화소에 대한 불량 화소 검출을 끝마친 후 정상 모드로 들어가 집적 및 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스에 따라 화소의 데이터를 읽어내는 데, 이때 어드레스와 불량 화소 어드레스 저장부(502)에 저장된 어드레스를 비교하여 미스(miss)이면 읽고자하는 화소가 정상 화소이므로 정상적인 동작을 계속 수행하고, 히트(hit)가 발생하면, 읽고자 하는 화소가 불량 화소이므로 불량 화소 인지 신호를 발생하여 이 신호에 따라 해당 화소로부터 읽은 제1 및 제2 데이터를 보정하게 된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 서로 다른 집적 시간에 따른 화소값의 차이로 불량 화소를 검출하고 그 위치를 기억하고 있다가 그 화소를 읽는 경우에 불량 화소임을 인지하여 보정 동작을 수행함으로써 불량 화소를 정상 화소로서 동작할 수 있도록 하여 이미지 센서의 전체 성능을 향상시킬 수 있는 있으며, 불량 화소를 정상 화소로 동작할 수 있도록 함으로써 이미지 센서에서의 칩 수율을 높일 수 있다.

Claims (10)

  1. N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법에 있어서,
    불량 화소 검출 모드 시 제1 라인 내 상기 단위 화소들로부터 제1 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제1 화소값을 읽어 저장하는 제1 단계;
    상기 제1 라인 내 상기 단위 화소들로부터 제2 집적 시간만큼 집적된 전하를 전기적으로 스캔한 제2 화소값을 읽어 저장하는 제2 단계;
    상기 제1 및 제2 단계에서 저장된 상기 제1 라인 내 단위 화소의 제1 및 제2 화소값을 하나씩 차례대로 읽어 서로 비교하는 제3 단계;
    상기 제3 단계의 비교 결과, 상기 제1 및 제2 집적 시간의 차에 따른 상기 화소값의 차이가 존재하지 않으면 에러를 출력하고, 해당 단위 화소의 어드레스를 저장하는 제4 단계;
    라인 어드레스를 1씩 증가하여 상기 M 라인에 대해 상기 제1 내지 제4 단계를 차례로 수행하는 제5 단계; 및
    정상 동작 시 현재 읽고자하는 상기 단위 화소의 어드레스와 상기 제4 단계에서 저장된 불량 화소의 어드레스를 비교하여 일치하는 경우 보정 동작을 수행하는 제6 단계
    를 포함하여 이루어지는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 단계는,
    상기 제1 라인 내 상기 단위 화소들의 리셋 트랜지스터 및 트랜스퍼 트랜지스터를 온시켜 제1 리셋 동작을 수행하는 제7 단계;
    상기 제1 리셋 동작 후 상기 제1 집적 시간만큼 상기 트랜스퍼 트랜지스터를 오프시켜 포토다이오드에서 전하를 집적하는 제1 집적 동작을 수행하는 제8 단계; 및
    상기 제1 집적 동작 후 상기 트랜스퍼 트랜지스터를 온, 상기 리셋 트랜지스터를 오프시켜 상기 제1 집적 동작에 의해 집적된 전하를 전기적으로 스캔하여 상기 화소값을 읽어내는 제1 스캔 동작을 수행하는 제9 단계
    를 포함하여 이루어지는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 단계는,
    상기 제1 라인 내 상기 단위 화소들의 리셋 트랜지스터 및 트랜스퍼 트랜지스터를 온시켜 제1 리셋 동작을 수행하는 제7 단계;
    상기 제1 리셋 동작 후 상기 제2 집적 시간만큼 상기 트랜스퍼 트랜지스터를 오프시켜 포토다이오드에서 전하를 집적하는 제1 집적 동작을 수행하는 제8 단계; 및
    상기 제1 집적 동작 후 상기 트랜스퍼 트랜지스터를 온, 상기 리셋 트랜지스터를 오프시켜 상기 제1 집적 동작에 의해 집적된 전하를 전기적으로 스캔하여 상기 화소값을 읽어내는 제1 스캔 동작을 수행하는 제9 단계
    를 포함하여 이루어지는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 집적 시간은,
    상기 제1 집적 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 집적 시간은,
    상기 제2 집적 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 방법.
  6. N(칼럼 수) × M(라인 수)의 단위 화소로 어레이되어 외부에서 들어오는 이미지에 대한 정보를 감지하는 화소 어레이를 구비한 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치에 있어서,
    불량 화소 검출 모드 시 제1 및 제2 집적 시간, 한계값에 응답하여 집적 및 스캔 어드레스와 칼럼 어드레스에 의해 구동되는 상기 단위 화소의 불량 여부를 검출하기 위한 불량 화소 검출 수단;
    상기 불량 화소 검출 수단으로부터 검출된 불량 화소 어드레스를 저장하기 위한 불량 화소 어드레스 저장 수단; 및
    정상 모드 시 불량 화소 인지 신호에 응답하여 상기 불량 화소로부터 출력되는 제1 데이터 및 제2 데이터를 보정하기 위한 불량 화소 보정 수단
    을 포함하여 이루어지는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 불량 화소 검출 수단은,
    상기 집적 및 스캔 어드레스에 해당하는 단위 화소로부터 상기 제1 및 제2 집적 시간에 따라 각기 다르게 집적된 전하를 스캔하여 출력되는 제1 및 제2 화소값을 입력받아 비교하여 상기 제1 및 제2 집적 시간의 차에 따르는 화소값의 차가 상기 한계값보다 작은 경우 에러 신호를 발생하고, 그때의 상기 스캔 어드레스 및 칼럼 어드레스를 상기 불량 화소 어드레스로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 불량 화소 어드레스 저장 수단은,
    상기 스캔 어드레스 및 칼럼 어드레스를 저장하기 위한 필드로 이루어지는 캠(CAM, Content Addressable Memory)인 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 불량 화소 어드레스 저장 수단은,
    정상 모드 시 입력되는 상기 스캔 어드레스 및 칼럼 어드레스와 저장된 상기 불량 화소 어드레스를 비교하여 상기 불량 화소 인지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 데이터는,
    상호 연관된 이중 샘플링 방식(correlated double sampling method)을 지원하는 경우에서의 레퍼런스 데이터 및 실제 데이터인 것을 특징으로 하는 이미지 센서에서의 불량 화소 검출 및 보정을 위한 장치.
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