KR100790982B1 - 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지센서 및 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨보정방법 - Google Patents

옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지센서 및 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨보정방법 Download PDF

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Abstract

옵티컬 블랙 화소들의 리셋 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서 및 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법이 개시된다. 본 발명에 따른 이미지 센서는 활성 화소 어레이, 옵티컬 블랙 화소 어레이 및 리셋 레벨 보정부를 구비한다. 활성 화소 어레이는 복수개의 활성 화소들을 포함한다. 옵티컬 블랙 화소 어레이는 복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함한다. 리셋 레벨 보정부는 상기 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정한다. 본 발명에 따른 이미지 센서는 옵티컬 블랙 화소들 및 활성 화소들의 산포에 관계없이 안정적인 레벨의 활성 리셋 신호를 출력할 수 있는 장점이 있다.

Description

옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서 및 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법{Image sensor compensating the reset signal level of active pixel using the average value of the reset signal level of optical black pixel and the method of compensating the reset signal level of active pixel of the image sensor}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 이미지 센서를 상세하게 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 리셋 레벨 비교부를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이미지 센서에 포함되는 활성 화소의 리셋 신호 레벨과 일반적인 이미지 센서에 포함되는 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 비교한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5(a)는 일반적인 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 결과를 나타내 는 도면이다.
도 5(b)는 본 발명에 따른 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6(a)는 도 5(a)의 결과가 나오는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6(b)는 도 5(b)의 결과가 나오는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로써, 특히 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서 및 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법에 관한 것이다.
이미지 센서가 출력하는 영상 신호 레벨은 리셋 신호 레벨과 포토 다이오드에 저장되는 전하량에 대응되는 신호 레벨의 차이로 결정된다.
그런데, 일반적인 이미지 센서가 고휘도 피사체를 촬상하면, 매우 많은 양의 광전자들이 포토 다이오드로 유입된다. 그에 따라, 포토 다이오드에서는 광전자들이 오버 플로우(overflow)되는 현상이 발생한다. 이 경우, 오버 플로우되는 광전자들은 이미지 센서의 리셋 신호 레벨을 낮춘다.
그에 따라, 일반적인 이미지 센서가 출력하는 고휘도 피사체의 영상 신호 레 벨은 실제 고휘도 피사체의 영상 신호 레벨보다 낮아지는 문제가 발생한다. 즉, 고휘도 피사체를 촬상한 영상이 실제보다 어둡게 나오거나, 고휘도 피사체를 촬상한 영상의 일부분이 검게 나타나는 문제가 있다. 예를 들어, 일반적인 이미지 센서가 태양을 촬상하는 경우, 태양의 중심 부분이 검게 나타난다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명에 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 리셋 신호 레벨 보정방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센서는 활성 화소 어레이, 옵티컬 블랙 화소 어레이 및 리셋 레벨 보정부를 구비한다. 활성 화소 어레이는 복수개의 활성 화소들을 포함한다. 옵티컬 블랙 화소 어레이는 복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함한다. 리셋 레벨 보정부는 상기 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정한다.
상기 리셋 레벨 보정부는 평균 계산부 및 보정 리셋 레벨 출력부를 구비할 수 있다. 상기 평균 계산부는 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 계산 하여 출력한다. 상기 보정 리셋 레벨 출력부는 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교한 결과에 응답하여, 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 보정하여 보정 리셋 신호 레벨로 출력한다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우 상기 활성 리셋 신호 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨 출력하고, 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우 소정의 전압 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력한다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 제1노드를 더 구비할 수 있다. 상기 각각의 활성 화소는 상기 제1노드로 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 출력하고, 상기 보정 리셋 레벨 출력부는 상기 제1노드로 상기 보정 리셋 신호 레벨을 출력할 수 있다.
상기 보정 리셋 레벨 출력부는 리셋 레벨 비교부, 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터를 구비할 수 있다. 상기 리셋 레벨 비교부는 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교하여, 비교 결과를 출력한다. 상기 제1트랜지스터는 상기 비교 결과에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 상기 소정의 전압 레벨을 출력한다. 상기 제2트랜지스터는 보정 인에이블 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 상기 제1트랜지스터가 출력하는 상기 소정의 전압 레벨을 상기 제1노드로 출력한다.
상기 제1트랜지스터는 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우 턴-온 되어 상기 소정의 전압 레벨을 출력하고, 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우 턴-오프 될 수 있다.
상기 소정의 전압 레벨은 상기 활성 리셋 신호 레벨의 최대값일 수 있다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 오프셋 조정부를 더 구비할 수 있다. 상기 오프셋 조정부는 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값의 레벨을 조정하여 출력한다.
본 발명에 따른 이미지 센서는 CMOS 이미지 센서일 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법은 복수개의 활성 화소들을 포함하는 활성 화소 어레이 및 복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함하는 옵티컬 블랙 화소 어레이를 포함한다. 본 발명에 따른 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법은 상기 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 계산하는 단계 및 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계를 구비한다.
상기 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계는 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 응답하여, 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 보정하여 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 단계를 구비할 수 있다.
상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 단계는 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우 상기 활성 리셋 신호 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하고, 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우, 소정의 전압 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 것이 바람직하다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 옵티컬 블랙 화소들의 리셋 신호 레벨들의 평균값을 이용하여 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 보정하는 이미지 센서를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 센서(100)는 활성 화소 어레이(110), 옵티컬 블랙 화소 어레이(120) 및 리셋 레벨 보정부(130)를 구비한다. 활성 화소 어레이(110)는 복수개의 활성 화소들(미도시)을 포함한다. 옵티컬 블랙 화소 어레이(120)는 복수개의 옵티컬 블랙 화소들(미도시)을 포함한다. 리셋 레벨 보정부(130)는 옵티컬 블랙 화소들(미도시)이 출력하는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)에 응답하여, 활성 화소들(미도시)이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들(APS1~APSn)을 보정한다.
본 발명에 따른 이미지 센서(100)는 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)이 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)보다 큰 경우에 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)을 출력하고, 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)이 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)보다 작은 경우에 소정의 전압 레벨을 출력한다.
즉, 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)이 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)보다 작은 경우에는, 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)이 낮아진 경우이다. 그러므로, 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)을 소정의 전압 레벨로 높일 필요가 있다. 여기에서 소정의 전압 레벨은 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)이 가질 수 있는 레벨의 최대값일 수 있다.
리셋 레벨 보정부(130)는 평균계산부(140) 및 보정 리셋 레벨 출력부(180)를 구비한다. 평균 계산부(140)는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)을 계산하여 출력한다. 보정 리셋 레벨 출력부(180)는 각각의 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)과 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)을 비교한 결과에 응답하여, 각각의 활성 리셋 신호 레벨(APS1~APSn)을 보정하여 보정 리셋 신호 레벨로 출력한다. 본 발명에 따른 이미지 센서(100)는 오프셋 조정부(160)를 더 구비할 수 있다. 오프셋 조정부(160)는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값의 레벨을 조정하여 보정 리셋 레벨 출력부(180)로 출력한다.
본 발명에 따른 이미지 센서(100)는 CMOS 이미지 센서일 수 있다.
도 2는 도 1의 이미지 센서를 상세하게 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 활성 화소 어레이(110)는 복수개의 활성 화소들(110_1~110_n)을 포함한다. 옵티컬 블랙 화소 어레이(120)는 복수개의 옵티컬 블랙 화소들(120_1~120_n)을 포함한다. 보정 리셋 레벨 출력부(180)는 리셋 레벨 비교부(COMP_1), 제1트랜지스터(TR1) 및 제2트랜지스터(TR2)를 구비한다. 오프셋 조정부(160)는 제1버퍼(162), 제2버퍼(166) 및 가변저항(164)을 구비한다.
이하에서 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 이미지 센서(100)의 동작이 설명된다. n개의 옵티컬 블랙 화소들(120_1~120_n)은 서로 동일한 구조를 가지고, 서로 동일한 동작을 수행한다. 또한, n개의 활성 화소들(110_1~110_n)은 서로 동일한 구조를 가지고, 서로 동일한 동작을 수행한다. 따라서, 이하에서는 하나의 옵티컬 블랙 화소(120_1) 및 하나의 활성 화소(110_1)만을 이용하여 본 발명에 따른 이미지 센서(100)의 동작을 설명한다.
옵티컬 블랙 화소들(120_1~120_n)은 옵티컬 블랙 리셋 신호들(OBS1~OBSn)을 각각 출력한다. 평균 계산부(140)는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)을 수신하고, 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들(OBS1~OBSn)의 평균값(OBS_AVG)을 계산하여 출력한다.
오프셋 조정부(160)의 가변저항(164)은 평균값(OBS_AVG)의 레벨을 조정하여 조정 평균값(OBS_CLP)을 출력한다. 여기에서 평균값(OBS_AVG)과 조정 평균값(OBS_CLP)은 서로 동일한 값일 수 있다.
활성 화소들(110_1~110_n)은 활성 리셋 신호들(APS1~APSn)을 제1노드(NODE1)로 각각 출력한다.
리셋 레벨 비교부(COMP_1)는 조정 평균값(OBS_CLP) 및 활성 리셋 신호(APS1)를 비교하여, 비교 결과를 출력한다. 제1트랜지스터(TR1)는 상기 비교 결과에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어 소정의 전압 레벨(VDD)을 출력한다. 제2트랜지스터(TR2)는 보정 인에이블 신호(CLP_EN)에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어 제1트랜지스터(TR1)가 출력하는 소정의 전압 레벨(VDD)을 제1노드(NODE1)로 출력한다. 보정 인에이블 신호(CLP_EN)는 본 발명에 따른 이미지 센서(100)가 활성 화소의 리셋 레벨을 보정하는 경우에, 논리 하이 레벨로 활성화되는 신호이다.
우선, 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)이 조정 평균값(OBS_CLP) 즉, 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값(OBS_AVG)보다 작은 경우를 살펴본다. 이 경우, 리셋 레벨 비교부(COMP_1)는 논리 하이 레벨을 출력한다. 상기 논리 하이 레벨의 신호는 제1트랜지스터(TR1)의 게이트로 입력된다. 그에 따라, 제1트랜지스터(TR1)는 턴-온 된다. 제1트랜지스터(TR1)가 턴-온 되면, 제2트랜지스터(TR2)의 제1단으로 전원전압(VDD)이 인가된다. 제2트랜지스터(TR2)는 논리 하이 레벨의 보정 인에이블 신호(CLP_EN)에 응답하여 턴-온 된다. 그에 따라, 제2트랜지스터(TR2)는 전원전압(VDD)을 제1노드(NODE1)로 출력한다.
다음으로, 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)이 조정 평균값(OBS_CLP) 즉, 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값(OBS_AVG)보다 큰 경우를 살펴본다. 이 경우, 리셋 레벨 비교부(COMP_1)는 논리 로우 레벨을 출력한다. 상기 논리 로우 레벨의 신호는 제1트랜지스터(TR1)의 게이트로 입력된다. 그에 따라, 제1트랜지스터(TR1)는 턴-오프 된다. 제1트랜지스터(TR1)가 턴-오프 되면, 보정 인에이블 신호(CLP_EN)의 논리 레벨에 관계없이 제2트랜지스터(TR2)는 제1노드(NODE1)로 전원전압(VDD)을 출력하지 않는다. 결국, 제1노드(NODE1)에는 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)이 인가된다.
따라서, 본 발명에 따른 이미지 센서(100)는 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)이 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값(OBS_AVG)보다 큰 경우에는 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)을 출력하고, 활성 리셋 신호 레벨(APS_1)이 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값(OBS_AVG)보다 작은 경우에는 전원전압(VDD)을 출력한다.
도 3은 도 2의 리셋 레벨 비교부(COMP_1)를 나타내는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 리셋 레벨 비교부(COMP_1)는 조정 평균값(OBS_CLP) 및 활성 리셋 신호(APS_1)를 비교하여, 비교 결과를 출력한다. 좀 더 설명하면, 신호(nLAT)가 논리 하이 레벨로 활성화되고, 그에 따라 조정 평균값(OBS_CLP) 및 활성 리셋 신호(APS_1)이 입력된다. 그 다음, 신호(nLAT)가 논리 로우 레벨로 비활성화된다. 그리고, 신호(LATD)가 논리 하이 레벨로 활성화되고, 신호(/LATD)가 논리 로우 레벨로 활성화되어, 조정 평균값(OBS_CLP) 및 활성 리셋 신호(APS_1)가 비교된다.
도 4는 본 발명에 따른 이미지 센서에 포함되는 활성 화소의 리셋 신호 레벨과 일반적인 이미지 센서에 포함되는 활성 화소의 리셋 신호 레벨을 비교한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 보정 인에이블 신호(CLP_EN)가 논리 로우 레벨인 경우에는, 즉, 본 발명에 따른 이미지 센서(100)가 활성 화소의 리셋 레벨을 보정하지 않 는 경우에는, 활성 화소의 리셋 레벨이 낮아지는 것을 알 수 있다.
반면에, 보정 인에이블 신호(CLP_EN)가 논리 하이 레벨인 경우에는, 즉, 본 발명에 따른 이미지 센서(100)가 활성 화소의 리셋 레벨을 보정하는 경우에는, 활성 화소의 리셋 레벨이 약 2.6V 정도로 보정되는 것을 알 수 있다.
도 5(a)는 일반적인 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5(b)는 본 발명에 따른 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5(a)를 참조하면, 일반적인 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 경우, 고휘도 피사체의 영상의 일부분이 검게 나타나는 것을 알 수 있다. 반면에, 도 5(b)를 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 경우, 고휘도 피사체의 영상이 정상적으로 나타나는 것을 알 수 있다.
도 6(a)는 도 5(a)의 결과가 나오는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6(b)는 도 5(b)의 결과가 나오는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6(a)를 참조하면, 일반적인 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 경우, 활성화소의 리셋 신호 레벨이 낮아진다. 그에 따라, 일반적인 이미지 센서가 출력하는 고휘도 피사체의 영상 신호 레벨은 실제 고휘도 피사체의 영상 신호 레벨보다 낮아진다.
반면에, 도 6(b)를 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 센서가 고휘도의 피사체를 촬상한 경우, 활성화소의 리셋 레벨은 낮아지지 않는다. 그에 따라, 본 발명 에 따른 이미지 센서가 출력하는 고휘도 피사체의 영상 신호 레벨은 실제 고휘도 피사체의 영상 신호 레벨을 그대로 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 리셋 신호 레벨 보정방법(600)은 복수개의 활성 화소들을 포함하는 활성 화소 어레이 및 복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함하는 옵티컬 블랙 화소 어레이를 포함하는 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법이다. 본 발명에 따른 리셋 신호 레벨 보정방법(600)은 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 계산하는 단계(610) 및 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계를 구비한다.
활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계는 각각의 활성 화소가 출력하는 각각의 활성 리셋 레벨과 옵티컬 블랙 리셋 레벨들의 평균값을 비교하는 단계(650) 및 활성 리셋 레벨이 옵티컬 블랙 리셋 레벨들의 평균값보다 큰 경우 활성 리셋 레벨을 출력하고, 활성 리셋 레벨이 옵티컬 블랙 리셋 레벨들의 평균값보다 작은 경우 소정의 전압 레벨을 출력하는 단계(670, 690)를 구비한다.
본 발명에 따른 리셋 신호 레벨 보정방법(600)은 옵티컬 블랙 리셋 레벨들의 평균값을 조정하는 단계(630)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 리셋 신호 레벨 보정방법(600)은 앞서 설명된 본 발명에 따른 이미지 센서(100)와 기술적 사상이 동일하며, 본 발명에 따른 이미지 센서(100) 의 동작에 대응된다. 그러므로 당업자라면 앞서의 설명으로부터 본 발명에 따른 리셋 신호 레벨 보정방법(600)에 대해서 이해할 수 있을 것이므로, 그에 대한 설명은 생략된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이미지 센서는 옵티컬 블랙 화소들 및 활성 화소들의 산포에 관계없이, 안정적인 레벨의 활성 리셋 신호를 출력할 수 있는 장점이 있다.

Claims (17)

  1. 복수개의 활성 화소들을 포함하는 활성 화소 어레이;
    복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함하는 옵티컬 블랙 화소 어레이; 및
    상기 복수개의 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 복수개의 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 리셋 레벨 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리셋 레벨 보정부는,
    상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 계산하여 출력하는 평균 계산부; 및
    상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교한 결과에 응답하여, 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 보정하여 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 보정 리셋 레벨 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 CMOS 이미지 센서는,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우, 상기 활성 리셋 신호 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하고,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우, 소정의 전압 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    제1노드를 더 구비하고,
    상기 각각의 활성 화소는, 상기 제1노드로 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 출력하고,
    상기 보정 리셋 레벨 출력부는, 상기 제1노드로 상기 보정 리셋 신호 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보정 리셋 레벨 출력부는,
    상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 리셋 레벨 비교부;
    상기 비교 결과에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 소정의 전압 레벨을 출력하는 제1트랜지스터; 및
    보정 인에이블 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 상기 제1트랜지스터가 출력하는 상기 소정의 전압 레벨을 상기 제1노드로 출력하는 제2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1트랜지스터는,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우, 턴-온 되어 상기 소정의 전압 레벨을 출력하고,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우, 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  7. 제2항에 있어서, 상기 보정 리셋 레벨 출력부는,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우, 상기 활성 리셋 신호 레벨을 출력하고,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우, 소정의 전압 레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보정 리셋 레벨 출력부는,
    상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 리셋 레벨 비교부;
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우 턴-온 되어 상기 소정의 전압 레벨을 출력하고, 상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우 턴-오프되는 제1트랜지스터; 및
    보정 인에이블 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 상기 제1트랜지스터가 출력하는 상기 소정의 전압 레벨을 상기 제1노드로 출력하는 제2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  9. 제3항, 제5항, 제6항, 제7항 및 제8항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 소정의 전압 레벨은,
    상기 활성 리셋 신호 레벨의 최대값인 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값의 레벨을 조정하는 오프셋 조정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서.
  11. 삭제
  12. 복수개의 활성 화소들을 포함하는 활성 화소 어레이 및 복수개의 옵티컬 블랙 화소들을 포함하는 옵티컬 블랙 화소 어레이를 포함하는 CMOS 이미지 센서의 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법에 있어서,
    상기 복수개의 옵티컬 블랙 화소들이 출력하는 복수개의 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 계산하는 단계; 및
    상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값에 응답하여, 상기 활성 화소들이 출력하는 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 활성 리셋 신호 레벨들을 보정하는 단계는,
    상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨과 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 응답하여, 상기 각각의 활성 리셋 신호 레벨을 보정하여 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 단계는,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 큰 경우, 상기 활성 리셋 신호 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하고,
    상기 활성 리셋 신호 레벨이 상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값보다 작은 경우, 소정의 전압 레벨을 상기 보정 리셋 신호 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 소정의 전압 레벨은,
    상기 활성 리셋 신호 레벨의 최대값인 것을 특징으로 하는 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 옵티컬 블랙 리셋 신호 레벨들의 평균값의 레벨을 조정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 활성 화소의 리셋 신호 레벨 보정방법.
  17. 삭제
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7916186B2 (en) * 2005-04-07 2011-03-29 Micron Technology, Inc. Anti-eclipse circuitry with tracking of floating diffusion reset level
KR100744118B1 (ko) * 2005-12-13 2007-08-01 삼성전자주식회사 이미지 센서의 포화 레벨 검출 회로, 이미지 센서의 포화레벨 검출 방법 및 포화 레벨 검출 회로를 구비하는 이미지센서
US8094347B2 (en) * 2007-08-01 2012-01-10 Silverbrook Research Pty Ltd. Method of scanning regions larger than the scan swath using a handheld scanner
JP5531417B2 (ja) 2009-02-12 2014-06-25 株式会社ニコン 固体撮像装置
KR102159261B1 (ko) * 2014-01-21 2020-09-23 삼성전자 주식회사 출력신호를 보정할 수 있는 이미지 센서
KR102443218B1 (ko) * 2016-01-06 2022-09-15 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 동작 방법
WO2018046617A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-15 Starship Technologies Oü Method and system for calibrating multiple cameras
US10419697B2 (en) * 2016-09-08 2019-09-17 Gvbb Holdings S.A.R.L. System and method for high dynamic range digital double sampling
KR20220122172A (ko) * 2021-02-26 2022-09-02 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서 및 이미지 센서의 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004015712A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Sony Corp 固体撮像装置及びその固定パターン雑音除去方法
KR20050079095A (ko) * 2004-02-04 2005-08-09 삼성전자주식회사 Ｃｍｏｓ 이미지 센서의 클램프 회로

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4468704A (en) * 1982-10-28 1984-08-28 Xerox Corporation Adaptive thresholder
JPH06189130A (ja) * 1992-12-16 1994-07-08 Fuji Xerox Co Ltd 画像処理装置
US6522355B1 (en) * 1997-04-10 2003-02-18 Texas Instruments Incorporated Digital nonuniformity correction for image sensors
JP3673620B2 (ja) * 1997-07-18 2005-07-20 キヤノン株式会社 光電変換装置
US6829007B1 (en) * 1999-09-03 2004-12-07 Texas Instruments Incorporated Digital scheme for noise filtering of optical black and offset correction in CCD signal processing
US6774942B1 (en) * 2000-08-17 2004-08-10 Exar Corporation Black level offset calibration system for CCD image digitizer
US6816196B1 (en) * 2001-06-18 2004-11-09 Ess Technology, Inc. CMOS imager with quantized correlated double sampling
US7259787B2 (en) * 2003-03-27 2007-08-21 Eastman Kodak Company Digital black clamp circuit in electronic imaging systems
US20050243193A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Bob Gove Suppression of row-wise noise in an imager
US7477298B2 (en) * 2004-08-30 2009-01-13 Micron Technology, Inc. Anti-eclipsing circuit for image sensors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004015712A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Sony Corp 固体撮像装置及びその固定パターン雑音除去方法
KR20050079095A (ko) * 2004-02-04 2005-08-09 삼성전자주식회사 Ｃｍｏｓ 이미지 센서의 클램프 회로

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