KR101168909B1 - 방사선을 검출하는 이미지 센서의 구동 회로 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 X-선 등의 방사선을 검출하여 영상을 획득하기 위한 이미지 센서의 3-TR 픽셀들로부터 각 컬럼에서 순차적으로 신호를 독출하는 노멀 모드(normal mode)와 두 컬럼의 복수의 이웃 픽셀들에 대한 신호들을 전하 합산(charge summation) 방식으로 독출하는 비닝 모드(binning mode)를 지원하되, 비닝 모드에서 이와 같은 전하 합산 방식을 지원하면서도 독출 속도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서의 구동 회로 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 이미지 센서의 구동 회로는, 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고, 상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며, 상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력한다.
방사선 검출 이미지, 이미지 센서, CDS, 노멀 모드, 비닝 모드, 전하 합산

Description

방사선을 검출하는 이미지 센서의 구동 회로 및 방법{Image Sensor Driving Circuit and Method for Detecting Radiation}
본 발명은 이미지 센서의 구동 회로 및 방법에 관한 것으로서, X-선 등의 방사선을 검출하여 영상을 획득하기 위한 이미지 센서의 3-TR 픽셀들로부터 각 컬럼에서 순차적으로 신호를 독출하는 노멀 모드(normal mode)와 두 컬럼의 복수의 이웃 픽셀들에 대한 신호들을 전하 합산(charge summation) 방식으로 독출하는 비닝 모드(binning mode)를 지원하되, 비닝 모드에서 이와 같은 전하 합산 방식을 지원하면서도 독출 속도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서의 구동 회로 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 환자의 암이나 기타 환부의 상태를 진단하기 위하여 X-선을 환부에 조사하고 해당 영상을 획득하는 기술을 이용한다. X-선 촬영 기술에는 일반적인 아날로그 필름에 정지 영상을 획득하는 GR(General Radiography) 방식과 이미지 판에 조사되는 X-선을 소정 리더기로 읽어 영상을 디지털화하는 CR(Computed Radiography) 방식 등이 널리 사용되고 있다. 이외에도, 최근에는 반도체 이미지 센서를 이용해 직접 X-선을 감지하여 영상을 디지털화하는 DR(Digital Radiography) 방식도 등장하였다.
DR 방식에 있어서 최근에 반도체 이미지 센서를 이용한 다양한 방사선 진단 기기들이 개발 및 상품화되고 있다. 이와 같은 반도체 이미지 센서를 이용한 방사선 진단 방식은 그 편리함으로 인해 유방암이나 기타 환부의 상태를 진단하기 위하여 널리 보급될 전망이다.
이러한 반도체 이미지 센서의 동작 시에 픽셀들로부터 광전변환 신호를 독출하기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있다. 예를 들어, 대표적으로 shared pixel(전하 공유 방식 픽셀) 구조에서 플로팅 확산(floating diffusion) 영역에서 전하를 합산하는 방식, 드문드문 픽셀 신호들을 읽어들이는 sparse readout 방식 등이 존재한다. 하지만, 3-TR 픽셀 구조에서는 픽셀 사이즈가 커지면서 위와 같은 shared pixel 구조를 이용한 전하 합산 방식이 적용되기 어려우며, sparse readout 방식의 적용 시에도 독출 속도는 개선할 수 있으나 전하 합산 방식을 채용하지 못하므로, 안정적으로 저선량에서도 고감도로 픽셀 신호를 독출할 수 있도록 3-TR 픽셀 구조에 전하 합산 방식을 채용할 수 있는 비닝 처리 방식이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, X-선 등의 방사선을 검출하여 영상을 획득하기 위한 이미지 센서의 3-TR 픽셀들로부터 각 컬럼에서 순차적으로 신호를 독출하는 노멀 모드(normal mode)와 두 컬럼의 복수의 이웃 픽셀들에 대한 신호들을 전하 합산(charge summation) 방식으로 독출 하는 비닝 모드(binning mode)를 지원하되, 비닝 모드에서 전하 합산 방식을 지원하면서도 독출 속도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서의 구동 회로 및 방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 이미지 센서의 구동 회로는, 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고, 상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며, 상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 이미지 센서의 구동 회로는, 상기 노멀 모드에서 해당 컬럼의 이븐CDS 회로로 상기 광전변환신호를 출력하고, 상기 비닝 모드에서 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 인접 오드 CDS 회로로 입력하기 위한 멀티플렉서를 포함한다.
상기 이미지 센서의 구동 회로는, 각 컬럼마다 오드 로우 라인 및 이븐 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 각각 출력하기 위한 복수의 컬럼 출력 라인을 포함한다.
상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 선택하는 복수의 로우 라인의 수는 2이다.
상기 광전변환신호를 출력하는 각 픽셀은, 리셋신호에 따라 포토 다이오드의 출력을 리셋시키는 제1 트랜지스터; 포토 다이오드의 출력에 상응하는 전류를 발생시키는 제2 트랜지스터; 및 선택 신호에 따라 상기 제2 트랜지스터의 출력을 컬럼 출력 라인으로 출력하기 위한 제3 트랜지스터로 이루어지는 3-TR 구조이다.
상기 노멀 모드에서, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는, 제1 입력 단자가 기준 전압에 연결된 증폭기의 제2 입력 단자와 제1 스위치 사이에 연결된 제1 커패시터와, 상기 제2 입력 단자와 상기 증폭기의 출력 단자 사이에 연결된 제2 커패시터를 이용하여, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 커패시터와 병렬연결된 제2 스위치가 턴온 될 때, 상기 증폭기의 출력 단자를 통해 픽셀로부터의 광전변환신호를 샘플링하여 출력한다.
상기 제1스위치가 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프될 때 상기 픽셀과 상기 제1 커패시터의 리셋이 이루어진다.
상기 비닝 모드에서, 상기 오드 CDS 회로는, 제1 입력 단자가 기준 전압에 연결된 증폭기의 제2 입력 단자와 복수의 스위치 각각의 사이에 연결된 각 커패시터와, 상기 제2 입력 단자와 상기 증폭기의 출력 단자 사이에 연결된 제2 커패시터를 이용하여, 상기 복수의 스위치 및 상기 제2 커패시터와 병렬연결된 제2 스위치가 턴온 될 때, 상기 증폭기의 출력 단자를 통해, 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 해당 오드 컬럼 및 인접 이븐 컬럼의 상기 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 샘플링하여 출력한다.
상기 복수의 스위치가 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프될 때 해당 픽셀들과 상기 각 커패시터의 리셋이 이루어진다.
상기 광전변환신호를 출력하는 각 픽셀은, 입사되는 X-선을 포함한 방사선에 대하여 전기적 신호를 생성한다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른, 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 이용하여 이미지 센서를 구동하는 방법은, 상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 이용하여, 상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로에서 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하는 단계; 및 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로에서 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 이미지 센서의 구동 회로 및 방법에 따르면, X-선 등의 방사선을 검출하여 영상을 획득하기 위한 이미지 센서의 3-TR 픽셀들로부터 각 컬럼에서 순차적으로 신호를 독출하는 노멀 모드(normal mode)와 두 컬럼의 복수의 이웃 픽셀들에 대한 신호들을 전하 합산(charge summation) 방식으로 독출하는 비닝 모드(binning mode)를 지원할 수 있고, 비닝 모드에서 2*2 픽셀들의 전하를 합산하는 방식을 지원하면서도 독출 속도, 즉, 로우(row) 스캔 속도를 2배로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이미지 센서의 구동 회로 및 방법은, 픽셀 어레이의 출력이 스위치드 커패시터(switched capacitor) 방식과 전하 전달(charge transfer) 방식을 사용하는 CDS, 시그마-델타(Σ-Δ) ADC, 또는 싸이클릭(cyclic) ADC 구조 등에 적용될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 이미지 센서의 구동 회로 및 방법은, 컬럼 출력 라인이 2개로 구성되지만, 픽셀 설계 시에 추가 출력 라인을 최소 금속 커버리지(minium metal coverage)를 만족시키기 위한 금속으로 활용할 수 있으므로, 출력 라인의 추가가 필-팩터(fill-factor)에 영향을 주지 않으면서 픽셀 구조를 구현할 수 있다.
　　　　　　　　본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서(100)의 전체적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(110), 스캔 드라이버(scan driver)(120) 및 컬럼 드라이버(column driver)(130)로 이루어진다. 픽셀 어레이(110)에는 2차원 어레이 형태로 광전 변환 픽셀들이 형성되어 있으며, 픽셀 어레이(110)에서 감지하는 광전변환신호를 독출하기 위한 구동 회로로서 스캔 드라이버(120)와 컬럼 드라이버(130)가 동작한다. 스캔 드라이버(120)는 행 방향의 로우 라인(row line)을 순차 선택하여 선택된 로우 라인에 형성된 픽셀들이 외부로부터 입사되는 광을 감지하도록 활성화시킨다. 컬럼 드라이버(130)는 스캔 드라이버(120)가 선택하는 해당 로우 라인의 픽셀들로부터 각 컬럼에서 광전변환신호를 독출한다. 여기서, 광전변환신호를 출력하는 픽셀 어레이(110)의 각 픽셀은, 입사되는 X-선을 포함한 방사선에 대하여 광전변환하여 해당 전기적 신호를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 또 다른 방사선, 자외선, 레이저 등을 감지하여 영상을 획득하는 데 이미지 센서(100)가 이용될 수도 있다.
특히, 본 발명에서는 스캔 드라이버(120)와 컬럼 드라이버(130)가 노멀 모드(normal mode) 또는 비닝 모드(binning mode)에 따라 조금씩 다르게 동작한다. 예를 들어, 노멀 모드에서는, 스캔 드라이버(120)가 로우 라인을 하나씩 순차 선택함에 따라, 오드 컬럼(odd column)의 오드 CDS 회로 및 이븐 컬럼(even column)의 이븐CDS 회로가 각각 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 순차 출력할 수 있다. 반면, 비닝 모드에서는, 스캔 드라이버(120)가 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과, 이븐 컬럼쪽의 멀티플렉서(multiplexer)를 통해 수신하는 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력할 수 있다.
이하 이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서(100)의 구동 회로들의 노멀 모드 동작과 비닝 모드 동작에 대하여 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 드라이버(120)의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 드라이버(120)는 D-플립플롭들(D-FF), 이븐 쪽에 구비된 멀트플렉서들(MUX), 및 기타 로직 회로(XOR, 버퍼 등)를 포함한다.
노멀 모드에서는, 도 3과 같이 비닝 제어신호(Ext_BIN)가 로직 로우(logical low) 상태이며, 시작 펄스(Ext_STT)와 클럭 신호(Ext_CLK)를 받아 동작하는 D-플립플롭들(D-FF)이 순차적으로 액티브되는 신호를 출력함에 따라, 리셋 제어 신호(Ext_RST)와 선택 제어 신호(Ext_SEL)에 따라 동작하는 로직 회로에서 픽셀 어레이(110)의 로우 라인을 하나씩 순차 선택하기 위한 신호들(SEL_1, RST_1, SEL_2, RST_2,..)을 출력한다. 이때, 멀트플렉서들(MUX)은 비닝 제어신호(Ext_BIN)의 로직 로우 상태에 따라 이븐 쪽의 D-플립플롭의 출력을 선택하여 출력함으로써, 로우 라인이 순차적으로 선택되도록 하는 출력 신호들(SEL_1, RST_1, SEL_2, RST_2,..)이 생성된다. 여기서, 선택 신호(SEL_1, SEL_2,..)는 선택 제어 신호(Ext_SEL)에 동기되어 순차로 액티브됨으로써, 해당 로우 라인의 픽셀들의 포토 다이오드들(photo diode: PD)의 감지 신호가 출력되도록 하며, 리셋 신호(RST_1, RST_2,..)는 리셋 제어 신호(Ext_RST)에 동기되어 순차로 액티브됨으로써, 해당 로우 라인의 픽셀들의 포토 다이오드들의 출력을 리셋시키도록 제어한다(도 6 참조).
비닝 모드에서는, 도 4와 같이 비닝 제어신호(Ext_BIN)가 로직 하이(logical high) 상태이며, 시작 펄스(Ext_STT)와 클럭 신호(Ext_CLK)를 받아 동작하는 D-플립플롭들(D-FF)이 순차적으로 액티브되는 신호를 출력함에 따라, 리셋 제어 신호(Ext_RST)와 선택 제어 신호(Ext_SEL)에 따라 동작하는 로직 회로에서 픽셀 어레이(110)의 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)을 순차 선택하기 위한 신호들(SEL_1, RST_1, SEL_2, RST_2,..)을 출력한다. 이때, 멀트플렉서들(MUX)은 비닝 제어신호(Ext_BIN)의 로직 하이 상태에 따라 오드 쪽의 D-플립플롭의 출력을 선택 하여 출력함으로써, 2개의 로우 라인씩 순차적으로 선택되도록 하는 출력 신호들(SEL_1, RST_1, SEL_2, RST_2,..)이 생성된다. 즉, 해당 로우 라인의 포토 다이오드들(photo diode: PD)의 감지 신호가 출력되도록 하는 선택 신호(SEL_1, SEL_2,..)는, 클럭 신호(Ext_CLK)의 액티브시마다 선택 제어 신호(Ext_SEL)의 펄스폭으로 2라인에 대한 선택 신호들이 동시에 액티브된다. 또한, 해당 로우 라인의 포토 다이오드들(photo diode: PD)의 출력을 리셋시키는 리셋 신호(RST_1, RST_2,..)는, 클럭 신호(Ext_CLK)의 액티브시마다 선택 제어 신호(Ext_SEL)의 펄스폭으로 2라인에 대한 선택 신호들이 동시에 액티브된다.
결국, 스캔 드라이버(120)는 비닝 모드에서 노멀 모드와 동일 주기의 클럭 신호(Ext_CLK)를 사용한다고 가정할 때, 비닝 모드에서 노멀 모드에서보다2배 빠른 속도로 로우 라인을 스캐닝할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컬럼 드라이버(130)의 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 컬럼 드라이버(130)는, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로(131), 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로(132), 및 비밍 모드 시에 인접 이븐 컬럼의 광전변환신호들을 오드 CDS 회로(131)로 출력시키기 위한 멀티플렉서(133)를 포함한다. 이외에도, 컬럼 드라이버(130)는, CDS 회로들(131, 132)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기들 및 AD 변환기들로부터의 디지털 신호를 래치(latch)하고 출력하기 위한 출력 제어 회로(138)를 포함한다.
예를 들어, 노멀 모드에서는, 스캔 드라이버(120)가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 오드 CDS 회로(131) 및 이븐CDS 회로(132)는 각각 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 순차 출력하게 된다.
또한, 비닝 모드에서는, 스캔 드라이버(120)가 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)씩 순차 선택함에 따라, 이븐CDS 회로(132)는 동작을 중지하고, 오드 CDS 회로(131)는 해당 오드 컬럼의 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하게 된다(도 8 내지 도 11 참조).
이와 같은 비닝 모드에서, 인접 이븐 컬럼의 광전변환신호들을 오드 CDS 회로(131)로 보내주어야 하는데, 이를 위하여, 비닝 제어신호(Ext_BIN)의 로직 하이 상태에 따라 멀티플렉서(133)가 이븐 컬럼의 복수의 로우 라인(예를 들어, 2 로우 라인)의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 인접 오드 CDS 회로(131)로 입력하도록 선택하여 출력한다. 노멀 모드에서는 멀티플렉서(133)에 로직 로우 상태의 비닝 제어신호(Ext_BIN)가 입력됨으로써, 해당 이븐 컬럼의 이븐CDS 회로(132)로 해당 광전변환신호를 출력하도록 선택한다.
CDS 회로들(131, 132)로부터의 아날로그 신호는 AD 변환기들에 의하여 디지털 신호로 변환된 후, 기록 제어 신호(Ext_write)의 제어를 받아 순차로 출력 제어 회로(138)의 SRAM(Static Random Access) 등 래치회로에 저장된다. 각 모드에서 AD 변환기들로부터의 디지털 신호가 SRAM 등 래치회로의 해당 위치에 저장될 수 있다.
한편, 이와 같이 SRAM에 데이터가 저장됨과 동시에 SRAM에 기 저장된 데이터는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 방식으로 외부로 출력될 수 있다. 예를 들어, 시작 펄스(Ext_STT)와 클럭 신호(Ext_CLK)를 받아 동작하는 출력 제어 회로(138)의 D-플립플롭들(D-FF)은 노멀 또는 비닝 모드에 따라 순차적으로 하나씩 또는 2개씩 액티브되는 신호를 출력함에 따라, 각 모드에서 SRAM의 해당 위치로부터 독출되어 LVDS 방식으로 외부로 출력될 수 있다. 예를 들어, 비닝 제어신호(Ext_BIN)의 제어에 따라 출력 제어 회로(138)의 멀티플렉서(MUX)와 NAND 로직은, 노멀 모드에서 AD 변환기들로부터의 각 컬럼의 신호가 저장된 SRAM의 각각의 위치로부터 독출되도록 SRAM을 제어하며, 비닝 모드에서 각 오드 컬럼의 디지털 신호만 저장된 SRAM의 해당 위치에서만(오드 위치에서만)독출되도록 SRAM을 제어한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀 어레이(110)와 컬럼 출력 라인을 보여준다.
도 6을 참조하면, 픽셀 어레이(110)에 2차원 어레이 형태로 배열된 광전변환신호를 출력하기 위한 각 픽셀은, 포토 다이오드(PD)와 3개의 MOSFET 형태의 트랜지스터들(T1, T2, T3)로 구성되고, 각 컬럼마다 오드 로우 라인 및 이븐 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 각각 출력하기 위한 복수의 컬럼 출력 라인(예를 들어, 2개의 컬럼 출력 라인)이 포함된다.
예를 들어, 도 7의 타이밍도를 참조하면, 제1 트랜지스터(T1)는 리셋신호(φ RX) 에 따라 포토 다이오드(PD)의 출력을 VDD 전압으로 리셋시킨다. 제2 트랜지스터(T2)는 포토 다이오드(PD)의 출력에 상응하는 전류를 발생시키며, 제3 트랜지스터(T3)는 선택 신호(φSEL)에 따라 제2 트랜지스터(T2)의 출력을 (오드/이븐) 컬럼 출력 라인으로 출력한다. 여기서, 리셋신호(φRX)는 도 2에서의 리셋 신호들(RST1, RST2,..) 중 어느 하나를 나타내고, 선택 신호(φSEL)는 도 2에서의 선택 신호들(SEL1, SEL2,..) 중 어느 하나를 나타낸다.
특히, 위와 같이, 각 컬럼마다 오드 로우 라인 및 이븐 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 각각 출력하기 위한 2개의 컬럼 출력 라인 사이에는, 스위치가 포함되어 있으며, 이와 같은 2 컬럼 출력 라인 사이의 스위치는 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 반전 신호(Ext_Binb)에 따라 턴온/오프가 제어된다. 즉, 노멀 모드에서는 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 반전 신호(Ext_Binb)가 하이 로직 상태이므로 해당 스위치가 턴온되어 2 컬럼 출력 라인이 연결(short)되고, 이때, 연결된 2 컬럼 출력 라인을 통하여 오드 로우 라인의 픽셀의 신호(Vcol1 _ odd/ Vcol2 _ odd)와 이븐 로우 라인의 픽셀의 신호(Vcol1 _ even/Vcol2 _ even)가 교대로 출력됨으로써, 출력 오차를 없앨 수 있다. 또한, 비닝 모드에서는 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 반전 신호(Ext_Binb)가 로우 로직 상태이므로 해당 스위치가 턴오프되어 2 컬럼 출력 라인이 개방(open)되고, 이때, 2 컬럼 출력 라인 각각을 통하여 오드 로우 라인의 픽셀의 신호(Vcol1 _ odd)와 이븐 로우 라인의 픽셀의 신호(Vcol1 _ even)가 별도의 컬럼 출력 라 인으로 출력된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 노멀 모드 동작을 설명하기 위한 CDS 회로도이다.
노멀 모드에서, 오드 CDS 회로(131) 및 이븐CDS 회로(132)는 각각, 도 8과 같이, 증폭기(AMP), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 선택 신호(φSEL)에 따라 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 스위치, 및 샘플링 신호(φ1)에 따라 턴온/오프가 제어되는 스위치를 이용하여 픽셀로부터의 광전변환신호(Vcol1 _ odd/Vcol1 _ even)(또는 Vcol2_odd/Vcol2_even)를 샘플링하여 출력한다.
제1 커패시터(C1)는 제1 입력 단자(예를 들어, + 입력단자)가 기준 전압(Vref)에 연결된 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(예를 들어, - 입력단자)와 제1 스위치(선택 신호(φSEL)의 제어를 받는 스위치) 사이에 연결된다. 제2 커패시터(C2)는 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(예를 들어, - 입력단자)와 증폭기(AMP)의 출력 단자 사이에 연결된다. 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)는 제2 커패시터(C2)와 병렬 연결된다.
도 11의 타이밍도와 같이, 선택 신호(φSEL)와 샘플링 신호(φ1)가 로직 하이 상태일 때, 제1 스위치(선택 신호(φSEL)의 제어를 받는 스위치)와 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)가 턴온되고, 이때 증폭기(AMP)의 출력 단자를 통해 픽셀로부터의 광전변환신호를 샘플링하여 출력할 수 있다. 선택 신호(φSEL)만이 로직 하이 상태일 때에는, 제1스위치(선택 신호(φSEL)의 제어를 받는 스위치)가 턴온되고 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)가 턴오프되며, 이때, 픽셀과 제1 커패시터(C1)의 리셋이 이루어진다. 이와 같이 리셋과 데이터 샘플링을 반복하는 CDS(Correlated Differential Sampling) 동작에 따라, 리셋 동안에 제1 커패시터(C1)에 모인 전하와 비교하여, 상대적으로 데이터 샘플링 동안에 제1 커패시터(C1)에 모이는 전하에 대한 광전변환신호가 출력될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비닝 모드 동작을 설명하기 위한 오드 CDS 회로(131)의 도면이다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 비닝 모드 동작을 설명하기 위한 이븐 CDS 회로(132)의 도면이다.
비닝 모드에서, 오드 CDS 회로(131)는, 도 9와 같이, 증폭기(AMP), 제2 선택 신호(φSEL _ bin)에 따라 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 복수의 스위치, 상기 복수의 스위치에 각각 연결된 복수의 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 및 샘플링 신호(φ1)에 따라 턴온/오프가 제어되는 스위치를 이용하여, 복수 픽셀들(예를 들어, 2*2 픽셀들)로부터의 광전변환신호(Vcol1 _ odd,Vcol1 _ even,Vcol2 _ odd,Vcol2 _ even)를 전하 합산 방식으로 샘플링하여 출력한다.
복수의 커패시터(C1) 각각은 제1 입력 단자(예를 들어, + 입력단자)가 기준 전압(Vref)에 연결된 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(예를 들어, - 입력단자)와 복수 의 스위치(제2 선택 신호(φSEL _ bin)에 따라 각각 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 스위치) 각각의 사이에 연결된다. 제2 커패시터(C2)는 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(예를 들어, - 입력단자)와 증폭기(AMP)의 출력 단자 사이에 연결된다. 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)는 제2 커패시터(C2)와 병렬 연결된다.
비닝 모드에서, 제2 선택 신호(φSEL _ bin)는 노멀 모드에서의 선택 신호(φSEL)와 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 논리곱(AND) 로직 신호로서, 비닝 모드에서 비닝 제어 신호(Ext_Bin)가 로직 하이 상태이므로, 이때 제2 선택 신호(φSEL_bin)는 노멀 모드에서의 선택 신호(φSEL)와 동일하게 로직 상태를 가지는 신호가 된다.
이를 고려하여 도 11의 타이밍도를 참조하면, 제2 선택 신호(φSEL _ bin)와 샘플링 신호(φ1)가 로직 하이 상태일 때, 복수의 스위치(제2 선택 신호(φSEL _ bin)에 따라 각각 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 스위치)와 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)가 턴온되고, 이때 증폭기(AMP)의 출력 단자를 통해, 복수 픽셀들(예를 들어, 2*2 픽셀들)로부터의 광전변환신호(Vcol1 _ odd, Vcol1 _ even, Vcol2 _ odd, Vcol2_even)를 전하 합산 방식으로 샘플링하여 출력할 수 있다. 즉, 도 5의 멀티플렉서(133)을 통하여 수신하는 인접 이븐 컬럼의 2 로우 라인에서의 두 광전변환신호들(Vcol2 _ odd, Vcol2 _ even)과 자신의 해당 오드 컬럼의 두 광전변환신호들(Vcol1 _ odd, Vcol1_even)이 복수의 커패시터(C1)에서 전하 합산 방식으로 합산되고 샘플링되어 출력된다. 제2 선택 신호(φSEL _ bin)만이 로직 하이 상태일 때에는, 복수의 스위치(제2 선택 신호(φSEL _ bin)에 따라 각각 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 스위치)만 턴온되고, 제2 스위치(샘플링 신호(φ1)의 제어를 받는 스위치)는 턴오프되며, 이때, 해당 픽셀들과 복수의 커패시터(C1)의 리셋이 이루어진다. 이와 같은 리셋과 데이터 샘플링은 스캔 드라이버(120)의 각 라인 선택 주기(Row Time) 마다 한번씩 이루어진다.
도 10과 같이, 비닝 모드에서, 이븐 CDS 회로(132)는, 증폭기(AMP), 제1 커패시터(C1), 제3 선택 신호(φSEL _ binb)에 따라 턴온/오프(turn on/off)가 제어되는 제1 스위치, 제2 커패시터(C2), 및 샘플링 신호(φ1)에 따라 턴온/오프가 제어되는 스위치에 따라 동작한다. 이때, 비닝 모드에서의 이븐 CDS 회로(132)는, 도 8과 유사하게 동작하지만, 제3 선택 신호(φSEL _ binb)가 로우 상태를 유지하므로, Vcol2 _ odd로부터 광전변환신호를 샘플링하는 동작을 중지하게 된다. 이때, 제3 선택 신호(φSEL _ binb) 대신 접지 전압(VSS)을 받는 다른 복수의 스위치들(Vcol1 _ odd, Vcol1 _ even, Vcol2 _ even에 연결된 더미(dummy) 스위치들)도 턴오프되어 동작을 중지한다.
비닝 모드에서, 제3 선택 신호(φSEL _ binb)는 노멀 모드에서의 선택 신호(φSEL)와 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 반전 신호(Ext_Binb)와의 논리곱(AND) 로직 신호로 서, 비닝 모드에서 비닝 제어 신호(Ext_Bin)의 반전 신호(Ext_Binb)가 로직 로우 상태이므로, 이때 제3 선택 신호(φSEL _ binb)는 로우 상태를 유지한다. 노멀 모드에서는, 제3 선택 신호(φSEL _ binb)가 선택 신호(φSEL)와 동일하게 로직 상태를 가지는 신호가 된다.
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 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 드라이버의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 드라이버의 노멀 모드 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔 드라이버의 비닝 모드 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컬럼 드라이버의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀 어레이와 컬럼 출력 라인을 보여준다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 픽셀의 신호 독출을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 노멀 모드 동작을 설명하기 위한 CDS 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 비닝 모드 동작을 설명하기 위한 오드 CDS 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 비닝 모드 동작을 설명하기 위한 이븐 CDS 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 CDS 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

Claims (12)

  1. 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고,
    상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고,
    상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 2개의 로우 라인씩을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 2개의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 2개의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  2. 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고,
    상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하되,
    상기 노멀 모드에서 해당 컬럼의 이븐CDS 회로로 상기 광전변환신호를 출력하고, 상기 비닝 모드에서 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 인접 오드 CDS 회로로 입력하기 위한 멀티플렉서를 이용하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  3. 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고,
    상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하되,
    각 컬럼마다 오드 로우 라인 및 이븐 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 각각 출력하기 위한 2개의 컬럼 출력 라인을 이용하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 2개의 컬럼 출력 라인 사이에 연결된 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 상기 노멀 모드에서 턴온되고 상기 비닝 모드에서 턴오프되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  5. 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고,
    상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하되,
    상기 노멀 모드에서, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는,
    제1 입력 단자가 기준 전압에 연결된 증폭기의 제2 입력 단자와 제1 스위치 사이에 연결된 제1 커패시터와, 상기 제2 입력 단자와 상기 증폭기의 출력 단자 사이에 연결된 제2 커패시터를 이용하여, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 커패시터와 병렬연결된 제2 스위치가 턴온 될 때, 상기 증폭기의 출력 단자를 통해 픽셀로부터의 광전변환신호를 샘플링하여 출력하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1스위치가 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프될 때 상기 픽셀과 상기 제1 커패시터의 리셋이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  7. 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버와 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하고,
    상기 컬럼 드라이버는, 상기 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 포함하며,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로는 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하고, 상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 복수의 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로는 해당 오드 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하되,
    상기 비닝 모드에서, 상기 오드 CDS 회로는,
    제1 입력 단자가 기준 전압에 연결된 증폭기의 제2 입력 단자와 복수의 스위치 각각의 사이에 연결된 각 커패시터와, 상기 제2 입력 단자와 상기 증폭기의 출력 단자 사이에 연결된 제2 커패시터를 이용하여, 상기 복수의 스위치 및 상기 제2 커패시터와 병렬연결된 제2 스위치가 턴온 될 때, 상기 증폭기의 출력 단자를 통해, 상기 복수의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 해당 오드 컬럼 및 인접 이븐 컬럼의 상기 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 샘플링하여 출력하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 스위치가 턴온되고 상기 제2 스위치가 턴오프될 때 해당 픽셀들과 상기 각 커패시터의 리셋이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  9. 제1항, 제2항, 제3항, 제5항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전변환신호를 출력하는 각 픽셀은,
    리셋신호에 따라 포토 다이오드의 출력을 리셋시키는 제1 트랜지스터;
    포토 다이오드의 출력에 상응하는 전류를 발생시키는 제2 트랜지스터; 및
    선택 신호에 따라 상기 제2 트랜지스터의 출력을 컬럼 출력 라인으로 출력하기 위한 제3 트랜지스터
    로 이루어지는 3-TR 구조인 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  10. 제1항, 제2항, 제3항, 제5항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전변환신호를 출력하는 각 픽셀은,
    입사되는 X-선을 포함한 방사선에 대하여 전기적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 회로.
  11. 삭제
  12. 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 이용하여 이미지 센서를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 컬럼 드라이버는, 스캔 드라이버의 노멀 모드 또는 비닝 모드 동작에 따라, 오드(odd) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 오드 CDS 회로 및 이븐(even) 컬럼으로부터의 광전변환신호를 노멀 모드 또는 비닝 모드로 각각 독출하는 이븐CDS 회로를 이용하여,
    상기 노멀 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 로우 라인을 순차 선택함에 따라, 상기 오드 CDS 회로 및 상기 이븐CDS 회로에서 해당 컬럼의 각 로우 라인의 픽셀로부터의 광전변환신호를 각각 순차 출력하는 단계; 및
    상기 비닝 모드에서, 상기 스캔 드라이버가 2개의 로우 라인씩을 순차 선택함에 따라, 상기 이븐CDS 회로는 동작을 중지하고, 상기 오드 CDS 회로에서 해당 오드 컬럼의 2개의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들과 인접 이븐 컬럼의 2개의 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 전하 합산 방식으로 합산하여 순차 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 구동 방법.
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