KR101464749B1 - Driving apparatus - Google Patents
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Abstract
화소를 구동하는 경우에서, 로우 레벨의 전원의 변동을 방지하고, 이에 의해, 화질의 열화를 방지한다. pMOS 트랜지스터(31)는, 전위 VDD와 접속한다. pMOS 트랜지스터(31)와 직렬로 접속된 nMOS 트랜지스터(32)는, 전위 VSS와 접속된다. 타이밍 조정부(51)는, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32) 중 어느 1개의 온의 타이밍을 제어하는 온 신호 φTR_PMOS를 이용하여, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)를 개별로 제어한다. pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 접속점의 전위의 신호는, 화소를 구동하는 구동 신호로서 화소부에 입력된다. 본 발명은, 예를 들면, CMOS 이미지 센서의 화소 구동 회로에 적용할 수 있다.
AND 회로, OR 회로, NOT 회로, 화소 구동 회로, 어드레스 디코더, 드라이버부, 타이밍 조정부, 제어부, 전소 게이트 신호, 리셋 신호, 셀렉트 신호
In the case of driving the pixels, the fluctuation of the power supply of the low level is prevented, thereby preventing deterioration of image quality. The pMOS transistor 31 is connected to the potential VDD. The nMOS transistor 32 connected in series with the pMOS transistor 31 is connected to the potential VSS. The timing adjusting section 51 individually controls the pMOS transistor 31 and the nMOS transistor 32 by using the ON signal? TR_PMOS for controlling the timing of turning on any one of the pMOS transistor 31 and the nMOS transistor 32 do. The signal of the potential of the connection point between the pMOS transistor 31 and the nMOS transistor 32 is input to the pixel portion as a drive signal for driving the pixel. The present invention can be applied to, for example, a pixel drive circuit of a CMOS image sensor.
An AND circuit, an OR circuit, a NOT circuit, a pixel driving circuit, an address decoder, a driver section, a timing adjusting section, a control section,
Description
<관련 출원의 교차 참조>≪ Cross reference of related application >
본 발명은 2007년 8월 8일 일본특허청에 제출된 일본특허출원 제2007-206000호, 및 2007년 5월 17일 일본특허청에 제출된 일본특허출원 제2007-132098호에 관한 기술내용을 포함하며, 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.The present invention includes Japanese Patent Application No. 2007-206000 filed on August 8, 2007, Japanese Patent Office, and Japanese Patent Application No. 2007-132098 filed on May 17, 2007, Japanese Patent Office , The entire contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명은, 화소를 구동하는 구동 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a driving apparatus for driving a pixel.
도 1은, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서의 화소 구동 회로 또는 V 구동 회로의 구성의 일례를 도시하고, 구체적으로는 설명의 편의상, n행째의 화소를 구동하는 부분에 대해서 도시한다. 또한, 도 1에서는, 설명의 간략화를 위해서, AND 회로, OR 회로, 및 NOT 회로를 이용하여 설명하지만, 실제 회로 상에서는, AND, OR 및 NOT 회로를 이용하지 않고 NAND, NOR, 및 NOT 회로를 이용하여 실현한다. 1 shows an example of the configuration of a pixel driving circuit or a V driving circuit of a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. Specifically, for convenience of explanation, a portion driving a pixel in the n-th row is shown. 1, an AND circuit, an OR circuit, and a NOT circuit are used for the sake of simplicity of explanation. However, NAND, NOR, and NOT circuits are used on an actual circuit without using AND, OR and NOT circuits .
도 1을 참조하면, 도시된 화소 구동 회로(10)는, 어드레스 디코더(11), 타이밍 조정부(12), 드라이버부(13), 및 제어부(14)에 의해 구성되고, n행째의 화소를 구동하기 위한 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n) 을 생성해서 출력한다. 1, the illustrated
어드레스 디코더(11)는, 소정의 타이밍에서, 구동 대상으로서 n행째의 화소를 선택하기 위한 행 선택 신호 φV_LINE(n)을 타이밍 조정부(12)에 공급한다. The
타이밍 조정부(12)는, 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)의 생성의 타이밍을 조정한다. 구체적으로는, 타이밍 조정부(12)는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(21), AND 회로(22), OR 회로(23), 및 NOT 회로(24)를 포함한다. 타이밍 조정부(12)는 리셋 신호 RST(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(25) 및 NOT 회로(26)를 더 포함한다. 타이밍 조정부(12)는 셀렉트 신호 SEL(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(27) 및 NOT 회로(28)를 더 포함한다. The
AND 회로(21)는, 어드레스 디코더(11)로부터 입력되는 행 선택 신호 φV_LINE(n)과, 제어부(14)로부터 입력되는 타이밍 신호 φRTR의 논리곱을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(23)에 공급한다. AND 회로(22)는, 어드레스 디코더(11)로부터 입력되는 행 선택 신호 φV_LINE(n)과, 제어부(14)로부터 입력되는 타이밍 신호 φSTR의 논리곱을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(23)에 공급한다. The
OR 회로(23)는, AND 회로(21)로부터 공급되는 신호와, AND 회로(22)로부터 공급되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 NOT 회로(24)에 공급한다. NOT 회로(24)는, OR 회로(23)로부터 공급되는 신호의 부정을 구하고, 그 결 과 얻어지는 신호를 드라이버부(13)에 공급한다. 이에 의해, 후술하는 드라이버부(13)에서 생성되는 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍이 제어된다. The
또한,AND 회로(25)에는, 어드레스 디코더(11)로부터 입력되는 행 선택 신호 φV_LINE(n)과, 제어부(14)로부터 입력되는 타이밍 신호 φRST의 논리곱을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 NOT 회로(26)에 공급한다. NOT 회로(26)는, AND 회로(25)로부터 공급되는 신호의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 드라이버부(13)에 공급한다. 그 결과, 드라이버부(13)에서 생성되는 리셋 신호 RST(n)의 생성의 타이밍이 제어된다. The
또한,AND 회로(27)에는, 어드레스 디코더(11)로부터 입력되는 행 선택 신호 φV_LINE(n)과, 제어부(14)로부터 입력되는 타이밍 신호 φSEL의 논리곱을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 NOT 회로(28)에 공급한다. NOT 회로(28)는, AND 회로(27)로부터 공급되는 신호의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 드라이버부(13)에 공급한다. 이에 의해, 드라이버부(13)에서 생성되는 셀렉트 신호 SEL(n)의 생성의 타이밍이 제어된다. The
드라이버부(13)는, 타이밍 조정부(12)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)을 생성해서 출력한다. The
구체적으로는, 드라이버부(13)에서는,pMOS형 트랜지스터(31)와 nMOS형 트랜지스터(32)가 직렬로 접속된다. pMOS 트랜지스터(31)의 소스에 하이(High) 레벨의 전위로서 전위 VDD가 접속되고, nMOS 트랜지스터(32)의 소스에 로우(Low) 레벨의 전위로서 전위 VSS가 접속되어 있다. pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 게이트에는, 타이밍 조정부(12)의 NOT 회로(24)로부터 공급되는 신호가 공급된다. 그 신호가 로우 레벨인 경우, pMOS 트랜지스터(31)가 온으로 되지만, 하이 레벨인 경우 nMOS 트랜지스터(32)가 온으로 된다. Specifically, in the
그 결과, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 드레인끼리가 접속된 점의 전위는, 게이트에 입력되는 신호가 로우 레벨인 경우, 전위 VDD로 되지만, 하이 레벨인 경우, 전위 VSS로 된다. 언급한 점은 이하에서 전송 게이트 접속점(transfer gate junction point)으로 지칭된다. 그리고, 전위의 신호는, 전송 게이트 신호 TR(n)로서, 복수의 화소로 구성되는 화소부의 n행째의 화소의 전송 게이트에 인가된다. 이상과 같이 해서, 드라이버부(13)에서는, 타이밍 조정부(12)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전송 게이트 신호 TR(n)이 생성되어, 출력된다. As a result, the potential at the point where the drains of the
또한, 드라이버부(13)에서는,pMOS 트랜지스터(31) 및 nMOS 트랜지스터(32)와 마찬가지로,pMOS 트랜지스터(33)와 nMOS 트랜지스터(34)가 직렬로 접속되고, pMOS 트랜지스터(33)의 소스에 전위 VDD가 접속되고, nMOS 트랜지스터(34)의 소스에 전위 VSS가 접속되어 있다. 또한,pMOS 트랜지스터(33)와 nMOS 트랜지스터(34)의 게이트에는, 타이밍 조정부(12)의 NOT 회로(26)로부터 공급되는 신호가 공급된다. 그리고, pMOS 트랜지스터(33)와 nMOS 트랜지스터(34)의 드레인끼리가 접속된 점의 전위의 신호가, 리셋 신호 RST(n)로서, 화소부의 n행째의 화소에 입력된다. 언급되는 점은 이하에서 리셋 접속점이라고 지칭된다. 그 결과, 타이밍 조정부(12)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전위 VDD 또는 전위 VSS의 리셋 신호 RST(n)가, 화소부의 n행째의 화소에 입력된다. In the
또한, 드라이버부(13)에서는,pMOS 트랜지스터(31) 및 nMOS 트랜지스터(32)와 마찬가지로,pMOS 트랜지스터(35)와 nMOS 트랜지스터(36)가 직렬로 접속되고, pMOS 트랜지스터(35)의 소스에 전위 VDD가 접속되고, nMOS 트랜지스터(36)의 소스에 전위 VSS가 접속되어 있다. 또한,pMOS 트랜지스터(35)와 nMOS 트랜지스터(36)의 게이트에는, 타이밍 조정부(12)의 NOT 회로(28)로부터 공급되는 신호가 공급된다. 그리고, pMOS 트랜지스터(35)와 nMOS 트랜지스터(36)의 드레인끼리가 접속된 점의 전위의 신호가, 셀렉트 신호 SEL(n)로서, 화소부의 n행째의 화소에 입력된다. 언급된 점은 이하에서 셀렉트 접속점으로 지칭된다. 그 결과, 타이밍 조정부(12)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전위 VDD 또는 전위 VSS의 셀렉트 신호 SEL(n)이, 화소부의 n행째의 화소에 입력된다. In the
제어부(14)는, 소정의 타이밍에서, 하이 레벨 또는 로우 레벨의 타이밍 신호 φSEL, φRST, φSTR, 및 φRTR을 생성하여, 타이밍 조정부(12)에 공급한다. The
다음으로, 도 2를 참조하여, 도 1의 화소 구동 회로(10)에서의, 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력에 관한 신호의 타이밍에 대해서 설명한다. Next, with reference to Fig. 2, the timing of a signal relating to the output of the transfer gate signal TR (n) in the
도 2에 나타내는 바와 같이, 시각 t1에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)의 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 그 후, 시각 t2에서 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR의 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, AND 회로(21 및 22), OR 회로(23), 및 NOT 회로(24)에 의해 생성되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)가 온으로 됨과 함께,nMOS 트랜지스터(32)가 오프로 되어, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. As shown in Fig. 2, at time t 1, the level of the row selection signal φV_LINE (n) and from the low level to the high level, then the high level timing signal φSTR or level of φRTR at time t 2 from the low level The signals generated by the
다음으로, 도 2에 나타내는 바와 같이, 시각 t3에서, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR의 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되면, AND 회로(21 및 22), OR 회로(23), 및 NOT 회로(24)에 의해 생성되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)가 오프로 됨과 함께,nMOS 트랜지스터(32)가 온으로 되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, as shown in Fig. 2, when at time t 3, the timing signal φSTR or level of φRTR as from the high level low level, AND circuit (21 and 22), OR
그 후, 도 2에 나타내는 바와 같이 시각, t4에서 행 선택 신호 φV_LINE(n)의 레벨은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되지만, AND 회로(21 및 22), OR 회로(23), 및 NOT 회로(24)에 의해 생성되는 신호의 레벨은, 하이 레벨로 유지된다. 따라서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 계속 출력된다. Thereafter, the level of the time, the row selection signal φV_LINE (n) at t 4, as shown in Fig. 2 is, but from the high level to the low level, AND circuit (21 and 22), OR
또한, 전술한 설명에서는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨 또는 로우 레벨이라고 기술했지만, 이 기술은, 타이밍 신호 φSTR과 φRTR의 양쪽이 하이 레벨 또는 로우 레벨인 경우와, 타이밍 신호 φSTR 및 φRTR 중 어느 한쪽이 하이 레벨 또는 로우 레벨이며, 다른 쪽이 항상 로우 레벨인 경우를 의미한다. In the above description, the timing signal? STR or? RTR is described as being at the high level or the low level. However, this technique is applicable to the case where both the timing signals? STR and? RTR are at the high level or the low level, One of them is a high level or a low level, and the other is always a low level.
또한, 도시는 생략하지만, 도 1의 화소 구동 회로(10)에서는, 리셋 신호 RST(n)나 셀렉트 신호 SEL(n)에 대해서도 마찬가지로, 행 선택 신호 φV_LINE(n)과 타이밍 신호 φSEL 또는 φRST의 레벨에 따라서, 리셋 신호 RST(n)나 셀렉트 신호 SEL(n)의 전위가 전위 VDD로 되거나, 전위 VSS로 되거나 한다. Although the illustration is omitted, the
그런데, 도 1의 화소 구동 회로(10)에서는, 직렬로 접속되는 pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 또는 36)의 게이트에 입력되는 동일한 신호는 이상적으로는 완전하게 동시의 타이밍에서 전파하는 것이 바람직하다. 하지만, pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 또는 36)의 온 오프 상태의 절환시에, 동작 타이밍이 어긋나서, pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 또는 36)의 양쪽이 온 상태가 되는 순간이 발생하는 경우가 있다. 1, the same signal inputted to the gates of the
한편, 화소의 특성에 따라 상술한 바와 같은 전송 게이트 신호 TR(n)로서, 하이 레벨, 미들 레벨, 로우 레벨의 3값을 출력하는 구동 회로가, 예를 들면 일본특허공개 제2002-77730호에 공지되어 기술된다. 특히 상술한 형태의 구동 회로에서, 드라이버부의 pMOS의 전단의 논리 게이트수와 nMOS의 전단의 논리 게이트수가 상이한 경우가 많다. 따라서, 스큐 어긋남(skew deviation)이 일어날 가능성이 높아진다. On the other hand, a drive circuit for outputting three values of a high level, a middle level, and a low level as the above-described transfer gate signal TR (n) according to the characteristics of a pixel is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2002-77730 Are well known and described. In particular, in the driving circuit of the above-described type, the number of the logic gates of the front end of the pMOS of the driver section and the number of the logic gates of the front end of the nMOS are often different. Therefore, skew deviation is more likely to occur.
또한, 화소 구동 회로(10)의 드라이버부(13)의 pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 또는 36)는, 1행분의 화소의 게이트를 동시에 개폐하기 위해서, 통상적으로, 능력이 큰 트랜지스터를 이용하여 설계된다. 이 때문에, 드라이버부(13)의 pMOS 트랜지스터(31, 33 및 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 및 36)의 동작 타이밍이 어긋나서, pMOS 트랜지스터(31, 33 및 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 및 36)의 양쪽이 온 상태로 되는 순간이 발생한 경우, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 흐르는 관통 전류가 큰 것으로 된다고 하는 염려가 있었다. The
그리고, 큰 관통 전류가 전위 VSS의 로우 레벨의 전원에 흘러서 로우 레벨이 변동된 경우, 예를 들면, 다른 축적 기간중의 행의 화소의 게이트를 억제하는 로우 레벨도 변동되게 된다. 특히, 화소 구동 회로(10)가 형성된 칩의 내부에 탑재한 차지 펌프에서 발생하는 마이너스 전위를 로우 레벨의 전위 VSS로 하고 있는 경우, 차지 펌프의 능력에 따라서는, 관통 전류에 의한 마이너스 전위의 변동이 해결될 때까지 시간이 걸리게 되는 경우가 있다. 그 결과, 화질에 악영향이 생겨서, 화질이 열화한다. When the large through current flows to the low level power supply of the potential VSS and the low level changes, for example, the low level which suppresses the gate of the pixel of the row in the other accumulation period also fluctuates. Particularly, when the negative potential generated in the charge pump mounted in the chip in which the
이상과 같이, 전술한 화소 구동 회로(10)에서는, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐름으로써, 전위 VSS의 로우 레벨의 전원이 변동되고, 화질에 악영향을 미치는 경우가 있었다. As described above, in the above-described
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 화소를 구동하는 경우에서, 로우 레벨의 전원의 변동을 방지하고, 이에 의해, 화질의 열화를 방지할 수 있도록 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation, and it is intended to prevent fluctuation of a power supply of a low level in driving a pixel, thereby preventing deterioration of image quality.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소를 구동하는 구동 장치로서, 제1 전위와 접속하는 제1 pMOS형 트랜지스터와, 제1 pMOS형 트랜지스터와 직렬로 접속된, 제2 전위와 접속하는 제1 nMOS형 트랜지스터와, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터 중 어느 1개의 턴온의 타이밍을 제어하는 제1 온 신호를 이용하여, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터를 개별로 제어하는 제어부를 구비하고, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터 사이의 접속점(node)의 전위의 신호는, 화소를 구동하는 구동 신호로서 화소에 입력된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a driving apparatus for driving a pixel, comprising: a first pMOS transistor connected to a first potential; a first nMOS transistor connected in series with a first pMOS transistor, Type transistor and the first nMOS transistor are controlled by using a first ON signal for controlling the timing of turning on any one of the first pMOS transistor and the first nMOS transistor to control the first pMOS transistor and the first nMOS transistor individually The signal of the potential of the node between the first pMOS transistor and the first nMOS transistor is input to the pixel as a drive signal for driving the pixel.
제어부는, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터를 개별로 제어함으로써, 접속점의 전위가 제1 전위인 제1 전위 기간, 접속점의 전위가 제2 전위인 제2 전위 기간, 및 접속점이 하이 임피던스인 하이 임피던스 기간의 길이와 개시의 타이밍을 제어할 수 있다. The control unit controls the first pMOS transistor and the first nMOS transistor to control the first pMOS transistor and the first nMOS transistor so that the first potential period in which the potential of the connection point is the first potential, the second potential period in which the potential of the connection point is the second potential, The length of the high impedance period which is the impedance and the timing of the start can be controlled.
제어부는, 제1 전위 기간과 제2 전위 기간의 한쪽으로부터 다른 쪽으로의 천이시에 하이 임피던스 기간이 설정되도록, 제1 전위 기간, 제2 전위 기간, 하이 임피던스 기간의 길이와 개시의 타이밍을 제어할 수 있다. The control unit controls the length of the first potential period, the second potential period, and the high impedance period and the timing of the start so that the high impedance period is set at the transition from one of the first potential period and the second potential period .
구동 장치는, 상기 제1 pMOS형 트랜지스터에 병렬로 접속된, 제3 전위와 접속하는 제2 pMOS형 트랜지스터, 또는, 제1 nMOS형 트랜지스터에 병렬로 접속된, 제3 전위와 접속하는 제2 nMOS형 트랜지스터 중 어느 1개인 제2 트랜지스터를 더 구비하고, 제어 수단은, 제1 온 신호와, 제2 트랜지스터의 턴온의 타이밍을 제어하는 제2 온 신호를 이용하여, 제1 pMOS형 트랜지스터, 제1 nMOS형 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터를 개별로 제어하고, 제1 pMOS형 트랜지스터, 제1 nMOS형 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터의 접속점의 전위의 신호는, 구동 신호로서 화소에 입력될 수 있다. The driving device includes a second pMOS transistor connected in parallel to the first pMOS transistor and connected to a third potential or a second nMOS transistor connected in parallel to the first nMOS transistor and connected to a third potential, Type transistor, and the control means includes a second on-signal for controlling the timing of turning on the first transistor and the second on-signal for controlling the turn-on timing of the second transistor, the nMOS transistor and the second transistor are individually controlled and the signal of the potential of the connection point of the first pMOS transistor, the first nMOS transistor and the second transistor can be input to the pixel as the driving signal.
제어부는, 제1 pMOS형 트랜지스터, 제1 nMOS형 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터를 개별로 제어함으로써, 접속점의 전위가 제1 전위인 제1 전위 기간, 접속점의 전위가 제2 전위인 제2 전위 기간, 접속점의 전위가 제3 전위인 제3 전위 기간, 및 접속점이 하이 임피던스인 하이 임피던스 기간의 길이와 개시의 타이밍을 제어할 수 있다. The control unit controls the first pMOS transistor, the first nMOS transistor and the second transistor individually to control the first potential period in which the potential of the connection point is the first potential, the second potential period in which the potential of the connection point is the second potential The third potential period where the potential of the connection point is the third potential, and the timing of the length and the start of the high impedance period in which the connection point is high impedance.
제어부는, 제1 전위 기간, 제2 전위 기간, 및 제3 전위 기간 중 어느 1개로부터 다른 1개로의 천이시에, 하이 임피던스 기간이 설정되도록, 제1 전위 기간, 제2 전위 기간, 제3 전위 기간, 및 하이 임피던스 기간의 길이와 개시의 타이밍을 제어할 수 있다. The control section controls the first potential period, the second potential period, the third potential period, and the third potential period so that the high impedance period is set at the time of transition from any one of the first potential period, the second potential period, The length of the potential period, and the period of the high impedance period and the timing of the start can be controlled.
구동 장치에서, 제1 전위와 접속하는 제1 pMOS형 트랜지스터와, 제1 pMOS형 트랜지스터와 직렬로 접속된, 제2 전위와 접속하는 제1 nMOS형 트랜지스터 중 어느 1개의 턴온의 타이밍을 제어하는 제1 온 신호를 이용하여, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터가 개별로 제어된다. 또한, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터의 접속점의 전위의 신호는, 화소를 구동하는 구동 신호로서 화소에 입력된다. A first pMOS transistor connected to the first potential and a second pMOS transistor connected in series with the first pMOS transistor and the first nMOS transistor connected to the second potential, 1 on signal, the first pMOS transistor and the first nMOS transistor are individually controlled. The signal of the potential of the connection point of the first pMOS transistor and the first nMOS transistor is input to the pixel as a driving signal for driving the pixel.
화소가 구동되는 구동 장치에서, 로우 레벨의 전원의 변동은 화질의 열화를 방지하여 방지될 수 있다.In a driving apparatus in which pixels are driven, variations in the power supply of the low level can be prevented by preventing deterioration of image quality.
본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 기술하기에 앞서, 첨부하는 특허청구범위와 이하에 기술된 바람직한 실시예의 특정한 구성요소에서 기술된 몇몇의 특징들 간의 관계가 기술된다. 그러나, 이 기술은 단지, 청구항에서 서술된 바와 같이 본 발명을 지지하는 특정한 구성요소가 본 발명의 실시예에 기술된 것을 확정하기 위한 것이다. 따라서, 실시예에 기술된 일부 특정한 구성요소가 이하의 설명에서의 하나와 같이 기술되지 않는 경우라도, 이것은 특정한 구성요소가 그 특징에 대응하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다. 반대로, 실시 형태가 구성 요건에 대응하는 것으로서 여기에 기재되어 있었다고 하여도, 그것은, 그 실시 형태가, 그 구성 요건 이외의 구성 요건에는 대응하지 않는 것인 것을 의미하는 것도 아니다. Before describing the preferred embodiments of the present invention in detail, the relationship between the appended claims and some of the features described in the specific components of the preferred embodiments described below is described. However, this technique is only for confirming what is described in the embodiment of the present invention by the specific elements supporting the present invention as described in the claims. Thus, even if some of the specific components described in the embodiments are not described as one in the following description, this does not mean that the particular component does not correspond to the feature. Conversely, even if an embodiment corresponds to a constituent requirement and is described here, it does not mean that the embodiment does not correspond to constituent requirements other than the constituent requirements.
본 발명의 실시예에 따르면, 화소를 구동하는 구동 장치(예를 들면, 도 3의 화소 구동 회로(50))에서, 제1 전위(예를 들면, 전위 VDD)와 접속하는 제1 pMOS형 트랜지스터(예를 들면, 도 3의 pMOS 트랜지스터(31))와, 제1 pMOS형 트랜지스터와 직렬로 접속된, 제2 전위(예를 들면, 전위 VSS)와 접속하는 제1 nMOS형 트랜지스터 (예를 들면, 도 3의 nMOS 트랜지스터(32))와, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터 중 어느 1개의 온의 타이밍을 제어하는 제1 온 신호(예를 들면, 온 신호 φTR_PMOS)를 이용하여, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터를 개별로 제어하는 제어 수단(예를 들면, 도 3의 타이밍 조정부(51))을 구비하고, 제1 pMOS형 트랜지스터와 제1 nMOS형 트랜지스터의 접속점의 전위의 신호는, 화소를 구동하는 구동 신호(예를 들면, 전송 게이트 신호 TR(n))로서 화소에 입력된다. According to the embodiment of the present invention, in the driving device (for example, the
구동 장치는, 제1 pMOS형 트랜지스터에 병렬로 접속된, 제3 전위와 접속하는 제2 pMOS형 트랜지스터, 또는, 제1 nMOS형 트랜지스터에 병렬로 접속된, 제3 전위와 접속하는 제2 nMOS형 트랜지스터 중 어느 1개인 제2 트랜지스터(예를 들면, 도 8의 pMOS 트랜지스터(121))를 더 포함하고, 제어 수단은, 제1 온 신호와, 상기 제2 트랜지스터의 턴온의 타이밍을 제어하는 제2 온 신호를 이용하여, 제1 pMOS형 트랜지스터, 제1 nMOS형 트랜지스터, 및, 제2 트랜지스터를 개별로 제어하고, 제1 pMOS형 트랜지스터, 제1 nMOS형 트랜지스터, 및 제2 트랜지스터의 접속점의 전위의 신호는, 구동 신호로서 화소에 입력된다. The driving device includes a second pMOS transistor connected in parallel to the first pMOS transistor and connected to the third potential or a second nMOS transistor connected in parallel to the first nMOS transistor and connected to the third potential, (For example, the
이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은, 본 발명을 적용한 CMOS 이미지 센서의 화소 구동 회로의 제1 실시 형태의 구성예를 도시하고 있다. Fig. 3 shows a configuration example of the first embodiment of the pixel drive circuit of the CMOS image sensor to which the present invention is applied.
도 3에서는, 설명의 편의상, n행째의 화소를 구동하는 부분에 대해서만 도시해서 설명한다. 또한, 도 3에서는, 간단한 설명을 위해서, AND 회로, OR 회로, 및 NOT 회로를 이용하여 설명하지만, 실제 회로 상에서는,NAND 회로, NOR 회로, 및 NOT 회로를 이용하여 실현하는 것이 가능하다. 이것들은, 후술하는 도 8에서도 마찬가지이다. In Fig. 3, only the portion for driving the pixel in the n-th row is illustrated and described for convenience of explanation. 3, an AND circuit, an OR circuit, and a NOT circuit are used for the sake of simplicity. However, it is possible to realize a real circuit by using a NAND circuit, a NOR circuit, and a NOT circuit. These are the same also in Fig. 8 to be described later.
도 3의 화소 구동 회로(50)는, 어드레스 디코더(11), 드라이버부(13), 타이밍 조정부(51), 및 제어부(52)에 의해 구성되고, 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)을 생성해서 출력한다. 또한, 도 3에서, 도 1과 동일한 것에는, 동일한 부호를 붙이고 있고, 설명은 반복되기 때문에 생략한다. 3 includes an
타이밍 조정부(51)는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(21), NOT 회로(60), OR 회로(61), 및 다른 NOT 회로(66)를 포함한다. 타이밍 조정부(51)는 리셋 신호 RST(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(25), NOT 회로(26), OR 회로(62), 및 NOT 회로(65)를 더 포함한다. 타이밍 조정부(51)는, 셀렉트 신호 SEL(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(27), NOT 회로(28), OR 회로(63), 및 NOT 회로(64)에 의해 구성된다. The
특히, 타이밍 조정부(51)에서는, 드라이버부(13)의 전단에, OR 회로(61 내지 63) 및 NOT 회로(64 내지 66)가 배치되어 있다. 또한, 타이밍 조정부(51)에서는, 드라이버부(13)의 pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)와 nMOS 트랜지스터(32, 34 또 는 36)에 동일한 신호를 입력하는 것이 아니라, nMOS 트랜지스터(32, 34 또는 36)에 입력하는 신호를 이용한 논리합의 결과 얻어지는 신호를, pMOS 트랜지스터(31, 33 또는 35)에 입력한다. Particularly, in the
또한, 타이밍 조정부(51)에서는, 도 1의 화소 구동 회로(10)에서 형성된 AND 회로(22)와 OR 회로(23)가 형성되지 않고, AND 회로(21)로부터 출력되는 신호가 직접 NOT 회로(60)에 입력된다. 따라서, 제어부(52)는, 타이밍 신호 φSTR을 생성할 필요가 없다. The AND
좀더 구체적으로는, 타이밍 조정부(51)의 NOT 회로(60)는, AND 회로(21)로부터 공급되는 신호의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 출력한다. NOT 회로(60)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(32)에 입력됨과 함께,OR 회로(61)에 입력된다. 또한, 제어부(52)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(31)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS는, NOT 회로(66)에 입력된다. 이후, NOT 회로(66)는, 그 온 신호 φTR_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(61)에 입력한다. More specifically, the
OR 회로(61)는, NOT 회로(60)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(66)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(31)에 입력한다. 특히, OR 회로(61)는, NOT 회로(66)로부터 출력되는 신호를 이용하여, NOT 회로(60)로부터 출력되는, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호를 생성한다. 이에 의해, 타이밍 조정부(51)는, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
한편, 타이밍 조정부(51)의 NOT 회로(26)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(34)에 입력됨과 함께,OR 회로(62)에 입력된다. 또한, 제어부(52)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(33)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φRST_PMOS는, NOT 회로(65)에 입력된다. NOT 회로(65)는, 그 온 신호 φRST_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(62)에 입력한다. On the other hand, the signal output from the
OR 회로(62)는, NOT 회로(26)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(65)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(33)에 입력한다. 그 결과, 타이밍 조정부(51)는, pMOS 트랜지스터(33)와 nMOS 트랜지스터(34)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
또한, 타이밍 조정부(51)의 NOT 회로(28)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(36)에 입력됨과 함께,OR 회로(63)에 입력된다. 또한, 제어부(52)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(35)를 온시키기 위한 온 신호 φSEL_PMOS는, NOT 회로(64)에 입력된다. 이후, NOT 회로(64)는, 그 온 신호 φSEL_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(63)에 입력한다. The signal output from the
OR 회로(63)는, NOT 회로(28)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(64)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(35)에 입력한다. 그 결과, 타이밍 조정부(51)는, pMOS 트랜지스터(35)와 nMOS 트랜지스터(36)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
제어부(52)는, 소정의 타이밍에서, 하이 레벨 또는 로우 레벨의 타이밍 신호 φSEL, φRST, 및 φRTR, 및, 온 신호 φTR_PMOS, φRST_PMOS, 및 φSEL_PMOS를 생 성하고, 타이밍 조정부(51)에 공급한다. The
다음으로, 도 4를 참조하여, 도 3의 화소 구동 회로(50)에서의, 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력에 관한 신호의 타이밍의 예에 대해서 설명한다. Next, with reference to Fig. 4, an example of the timing of the signal relating to the output of the transfer gate signal TR (n) in the
시각 t11에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 그 후, 시각 t12에서, 타이밍 신호 φRTR이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, AND 회로(21) 및 NOT 회로(60)에 의해 생성되고,nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 4에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨이면, AND 회로(21) NOT 회로(60), OR 회로(61), 및 NOT 회로(66)에 의해 생성되고,pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 양쪽이 오프로 되어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스(Hi-Z)로 된다. At time t 11, the row selection signal φV_LINE (n) is from a low level to a high level, and then, when at time t 12, the timing signal φRTR is from a low level to a high level, the AND
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 시각, t13에서 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)는 온 상태로 되어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD의 하이 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Further, Fig. 4 If from time, t 13 on signal φTR_PMOS a low level in, as shown in the high level, the signal input to the
이상과 같이, 시각 t12에서 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨로 될 때, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 되어, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력은 종료한다. 하지만, 온 신호 φTR_PMOS가 하이 레벨로 되는 시각 t13까지는, pMOS 트랜지스터(31)가 온 상태로 되지 않는다. 따라서, 전송 게이트 접속점은 하이 임피던스로 된다. As described above, when at time t 12 is timing signal φRTR be a high level, the output of the
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시각 t14에서 온 신호 φTR_PMOS가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)가 오프로 되돌아가, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 접속점은 다시 하이 임피던스로 된다. As shown in Figure 4, is at time t 14 on signal φTR_PMOS when from the high level to the low level, the signal input to the
다음으로, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시각 t15에서 타이밍 신호 φRTR이 로우 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 4에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)는 오프 상태로 유지되지만, nMOS 트랜지스터(32)는 온 상태로 되어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, as shown in Figure 4, when at time t 15 is timing signal φRTR to the low level, the signal input to the
그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시각 t16에서 행 선택 신호 φV_LINE(n)은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되지만, 타이밍 신호 φRTR, 및 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 유지된다. 따라서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 계속 출력된다. 4, the row selection signal? V_LINE (n) changes from the high level to the low level at time t 16 , but when the timing signal? RTR and the ON signal? TR_PMOS are maintained at the low level, the signal input to the
이상과 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨, 및, 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이시키는 경우에, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스로 되도록, 제어부(52)가, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨을 변화시킨다. 따라서, 천이시에, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 양쪽이 순간적으로 온으로 되어, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. As described above, when the level of the transfer gate signal TR (n) is transited from the high level to the low level and from the low level to the high level, the
그 결과, 로우 레벨의 전원의 흔들림이 변동된다. 또한, 특히, 화소 구동 회로(50)가 형성된 칩의 내부에 탑재한 차지 펌프에서 발생하는 마이너스 전위를 로우 레벨의 전위 VSS로 하고 있는 경우, 차지 펌프에의 부하가 없어진다. 따라서, 화소부에서의 화질의 열화를 방지할 수 있다. As a result, the fluctuation of the low-level power supply fluctuates. In particular, when the negative potential generated in the charge pump mounted in the chip in which the
또한, 제어부(52)는, 타이밍 신호 φRTR, 혹은, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨 의 절환의 타이밍이나 펄스 길이를 변경함으로써, 전송 게이트 신호 TR(n)의 전위가 전위 VDD인 기간, 전송 게이트 신호 TR(n)의 전위가 전위 VSS인 기간, 및 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스인 기간(이하, 하이 임피던스 기간이라고 함)의 개시의 타이밍과 기간(길이)을 변경할 수 있다. 타이밍 신호 φRTR, 혹은, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨의 절환의 타이밍이나 펄스 길이의 변경은, 예를 들면, 제어부(52)에 형성된 레지스터(도시 생략)를 이용하여 임의로 행할 수 있다. The
예를 들면, 제어부(52)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 해서 관통 전류가 흐르는 것을 억제한다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이시키는 경우, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 해서 관통 전류가 흐르는 것을 억제할 수도 있다. For example, as shown in Fig. 5, the
도 5에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 할 때, 제어부(52)는, 시각 t15보다 전의 시각 t14가 아니라, 시각 t15보다 후의 시각 t21에서, 온 신호 φTR_PMOS를 하이 레벨로부터 로우 레벨로 한다. 이에 의해,nMOS 트랜지스터(32)가 온 상태로 됨과 동시에, pMOS 트랜지스터(31)가 오프로 되기 때문에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이하는 경우에는, 전송 게이트 접속점은, 하이 임피던스로 되지 않는다. As shown in Fig. 5, in the case of shifting the level of the transfer gate signal TR (n) to a high level from a low level, when the transfer gate connection point in the middle of its transition to a high impedance, the
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이하는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 할 때, 제어부(52)는, 시각 t12보다 후의 시각 t13이 아니라, 시각 t12보다 전의 시각 t31에서, 온 신호 φTR_PMOS를 로우 레벨로부터 하이 레벨로 한다. 이에 의해,nMOS 트랜지스터(32)가 오프로 됨과 동시에, pMOS 트랜지스터(31)가 온으로 되기 때문에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우에는, 전송 게이트 접속점은, 하이 임피던스로 되지 않 는다. 6, when the transfer gate connecting point is set to the high impedance during the transition only when the level of the transfer gate signal TR (n) transitions from the high level to the low level, not a time later than the time t 13 t 12, and at time t 31 prior to the time t 12, the on signal φTR_PMOS from a low level to a high level. Thus, when the level of the transfer gate signal TR (n) transits from the low level to the high level since the
또한, 제어부(52)는, 관통 전류를 방지하는 것보다도, 하이 임피던스 기간을 삭감해서 시간(클럭 기간)의 단축을 우선하고자 하는 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이시키는 경우에도, 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이시키는 경우에도, 천이의 도중에, 전송 게이트 접속점을, 하이 임피던스로 하게 하지 않을 수도 있다. 7, when the high impedance period is shortened and the shortening of the time (clock period) is to be prioritized, the
이 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제어부(52)는, 시각 t12보다 전의 시각 t31에서, 온 신호 φTR_PMOS를 로우 레벨로부터 하이 레벨로 하고, 시각 t15보다 후의 시각 t21에서, 온 신호 φTR_PMOS를 하이 레벨로부터 로우 레벨로 한다. 특히, 제어부(52)는, 온 신호 φTR_PMOS의 펄스의 길이를, 타이밍 신호 φRTR의 펄스의 길이 이상으로 한다. In this case, as shown in Figure 7, the
또한, 타이밍 신호 φRTR의 레벨이 하이 레벨인 동안, 제어부(52)는, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨을 변경함으로써, pMOS 트랜지스터(31)를 온 또는 오프 상태로 하고, 하이 임피던스 기간을 설정하도록 하거나, 설정하지 않도록 하거나 할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 타이밍 신호 φRTR의 레벨이 하이 레벨인 동안에 복수 회 하이 임피던스 기간을 설정하도록 하거나, 하이 임피던스 기간을 전혀 설정하지 않도록 하거나 할 수도 있다. While the level of the timing signal? RTR is at the high level, the
또한, 전술한 설명에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)에 대해서 설명했지만, 리셋 신호 RST(n)이나 셀렉트 신호 SEL(n)에 대해서도 마찬가지로, 제어부(52)가, 온 신호 φRST_PMOS나 φSEL_PMOS의 레벨을 변화시킴으로써, 리셋 신호 RST(n)이나 셀렉트 신호 SEL(n)의 레벨의 천이의 도중에, 리셋 접속점이나 셀렉트 접속점을 하이 임피던스로 하여, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. Similarly, the
도 8은, 본 발명을 적용한 CMOS 이미지 센서의 화소 구동 회로의 제2 실시 형태의 구성예를 도시하고 있다. Fig. 8 shows a configuration example of a second embodiment of a pixel drive circuit of a CMOS image sensor to which the present invention is applied.
도 8의 화소 구동 회로(100)는, 어드레스 디코더(11), 타이밍 조정부(101), 드라이버부(102), 및 제어부(103)에 의해 구성되고, 하이 레벨과 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)뿐만아니라, 미들 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)도 생성해서 출력한다. 8 includes an
또한, 도 8에서는, 설명의 편의상, 전송 게이트 신호 TR(n)을 생성하는 부분에 대해서만 도시해서 설명하지만, 리셋 신호 RST(n)과 셀렉트 신호 SEL(n)도, 전송 게이트 신호 TR(n)과 마찬가지로 생성되어, 출력된다. 또한, 도 8에서, 도 1이나 도 3과 동일한 것에는, 동일한 부호를 붙이고 있고, 설명은 반복되기 때문에 생략한다. The reset signal RST (n) and the select signal SEL (n) are also applied to the transfer gate signal TR (n) in FIG. 8, And outputs it. In Fig. 8, the same elements as those in Fig. 1 or Fig. 3 are denoted by the same reference numerals and will not be described because they are repeated.
타이밍 조정부(101)에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍을 조정하기 위해서, 드라이버부(102)의 전단에, 2개의 OR 회로(111 및 112), 및, 2개의 NOT 회로(113 및 114)가 배치된다. 또한, 타이밍 조정부(101)는, 드라이버부(102)의, 전송 게이트 신호 TR(n)을 생성하기 위한 2개의 pMOS(121 및 122), 및 1개의 nMOS 트랜지스터(123)에, 개별로 신호를 입력한다. The
구체적으로는, 타이밍 조정부(101)의 NOT 회로(60)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(102)의 nMOS 트랜지스터(123)에 입력됨과 함께,OR 회로(111 및 112)에 입력된다. 또한, 제어부(103)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(121)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS1은, NOT 회로(113)에 입력되고, NOT 회로(113)는, 그 온 신호 φTR_PMOS1의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(111)에 입력한다. OR 회로(111)는, NOT 회로(60)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(113)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(121)에 입력한다. Specifically, the signal output from the
또한, 제어부(103)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(122)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS2는, NOT 회로(114)에 입력되고, NOT 회로(114)는, 그 온 신호 φTR_PMOS2의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(112)에 입력한다. OR 회로(112)는, NOT 회로(60)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(114)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(122)에 입력한다. The ON signal? TR_PMOS2 for controlling the timing of turning on the
이상과 같이, OR 회로(111)는, NOT 회로(113)로부터 출력되는 신호를 이용하여, NOT 회로(60)로부터 출력되는, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호를 생성한다. 또한, OR 회로(112)는, NOT 회로(114)로부터 출력되는 신호를 이용하여, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호를 생성한다. 이에 의해, 타이밍 조정부(101)는, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)을 개별로 제어할 수 있다. As described above, the
드라이버부(102)는, 타이밍 조정부(101)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전송 게이트 신호 TR(n) 등을 생성한다. 구체적으로는, 드라이버부(102)에서는, pMOS 트랜지스터(121)과 pMOS 트랜지스터(122)가 병렬로 접속되고, 그것들과 nMOS 트랜지스터(123)가 직렬로 접속된다. 그리고, pMOS 트랜지스터(121)의 소스에 하이 레벨의 전위로서 전위 VDD1이 접속되고, pMOS 트랜지스터(122)의 소스에 미들 레벨의 전위로서 전위 VDD2가 접속된다. 또한, nMOS 트랜지스터(123)의 소스에 로우 레벨의 전위로서 전위 VSS가 접속되어 있다. The
pMOS 트랜지스터(121)의 게이트에는 타이밍 조정부(101)의 OR 회로(111)로부터 공급되는 신호가, pMOS 트랜지스터(122)의 게이트에는 OR 회로(112)로부터 공급되는 신호가, nMOS 트랜지스터(123)의 게이트에는, NOT 회로(60)로부터 공급되는 신호가, 각각 입력된다. a signal supplied from the
pMOS 트랜지스터(121), pMOS 트랜지스터(122), 및 nMOS 트랜지스터(123)는, 각각의 게이트에 공급되는 신호의 레벨에 따라서, 온 또는 오프로 되고, 그 결과, pMOS 트랜지스터(121), pMOS 트랜지스터(122), 및 nMOS 트랜지스터(123)의 드레인끼리가 접속된 점(이하, 3접속점(three-connection point)이라고 함)의 전위는, 전위 VDD1, 전위 VDD2, 또는 전위 VSS로 된다. 그리고, 이 전위의 신호가, 전송 게이트 신호 TR(n)로서, 화소부의 n행째의 화소의 전송 게이트에 인가된다. 이상과 같이 해서, 드라이버부(102)에서는, 타이밍 조정부(101)로부터 공급되는 신호에 따 라서, 전송 게이트 신호 TR(n)이 생성되어, 출력된다. The
제어부(103)는, 소정의 타이밍에서, 하이 레벨 또는 로우 레벨의 타이밍 신호 φRTR, 온 신호 φTR_PMOS1, 온 신호 φTR_PMOS2 등을 생성하여, 타이밍 조정부(101)에 공급한다. The
도 8에서는, 전위 VDD2가 pMOS 트랜지스터(122)에 접속되었지만,nMOS에 접속되도록 하여도 된다. 이 경우, 전위 VDD2가 접속된 nMOS는, nMOS 트랜지스터(123)와 병렬로 접속되고, 그 nMOS의 게이트에는, OR 회로(112)로부터 출력된 신호를 반전한 신호가 입력된다. In Fig. 8, although the potential VDD2 is connected to the
다음으로, 도 9를 참조하여, 도 8의 화소 구동 회로(100)에서의, 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력에 관한 신호의 타이밍의 예에 대해서 설명한다. Next, with reference to Fig. 9, an example of the timing of a signal relating to the output of the transfer gate signal TR (n) in the
도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t51에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 그 후, 시각 t52에서, 타이밍 신호 φRTR이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨이면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 양쪽 모두 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)의 모두가 오프로 되어, 도 9에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(1))로 된다. As shown in Figure 9, it is at time t 51, the row selection signal φV_LINE (n) and from low level to high level, and then, when at time t 52, the timing signal φRTR is from a low level to a high level, the nMOS transistor The signal inputted to the
다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t53에서 온 신호 φTR_PMOS1이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는 하이 레벨로 유지되며, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(122)와 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)는 온 상태로 된다. 따라서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD1의 하이 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. 9, when the ON signal? TR_PMOS1 changes from the low level to the high level at time t 53 , the signal input to the
이상과 같이, 시각 t52에서 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨로 될 때, nMOS 트랜지스터(123)는 오프로 되어, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력은 종료하지만, 온 신호 φTR_PMOS1 또는 φTR_PMOS2가 하이 레벨로 되는 시각 t53까지는, pMOS(121 또는 122)가 온으로 되지 않는다. 따라서, 3접속점은 하이 임피던스로 된다. As described above, when the timing signal? RTR becomes the high level at time t 52 , the
그리고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t54에서 온 신호 φTR_PMOS1이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, pMOS 트랜지스터(122) 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, pMOS 트랜지스터(122) 및 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)는 오프로 되돌아가, 도 9에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(2))로 된다. 9, when the on-signal? TR_PMOS1 returns from the high level to the low level at time t 54 , the signals input to the
이상과 같이, 제어부(103)는, 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1을 하이 레벨로 함으로써, pMOS 트랜지스터(121)를 온 상태로 하 고, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로 할 수 있다. 따라서, 제어부(103)는, 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1을 하이 레벨로 하는 기간을 제어함으로써, pMOS 트랜지스터(121)의 온 기간을 제어하여, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 하이 레벨인 하이 레벨 기간의 유무, 길이, 개시의 타이밍 등을 제어할 수 있다. As described above, while the timing signal? RTR is at the high level, the
다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t55에서 온 신호 φTR_PMOS2가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(121)와 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(122)가 온으로 되고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD2의 미들 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, but as shown in FIG. 9, the signal at time t 55 on signal φTR_PMOS2 that when from a low level to a high level, the input to the signal and the
그리고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t56에서 온 신호 φTR_PMOS2가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, pMOS 트랜지스터(121) 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, pMOS 트랜지스터(121) 및 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(122)는 오프로 되돌아가, 도 9에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(3))로 된다. 9, when the on-signal? TR_PMOS2 returns from the high level to the low level at time t 56 , the signals input to the
이상과 같이, 제어부(103)는, 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS2를 하이 레벨로 함으로써, pMOS 트랜지스터(122)를 온으로 하여, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 미들 레벨로 할 수 있다. 따라서, 제어부(103)는, 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS2를 하이 레벨로 하는 기간을 제어함으로써, pMOS 트랜지스터(122)의 온 기간을 제어하고, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 미들 레벨인 미들 레벨 기간의 유무, 길이, 개시의 타이밍 등을 제어할 수 있다. As described above, the
이후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t57에서 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 양쪽 모두 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS(121 및 122)는 오프 상태로 유지되지만, nMOS 트랜지스터(123)가 온으로 되어, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Thereafter, as shown in Fig. 9, when the timing signal? RTR returns from the high level to the low level at time t 57 , the signal input to the
그리고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 t58에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되지만, 타이밍 신호 φRTR, 및 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨로 유지되면, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 모두 하이 레벨로 유지된다. 따라서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 계속 출력된다. 9, when the timing signal? RTR and the ON signals? TR_PMOS1 and? TR_PMOS2 are held at the low level, the row selection signal? V_LINE (n) is changed from the high level to the low level at time t 58 , And 122, and the
이상과 같이, 도 9에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로, 하이 레벨로부터 미들 레벨로, 미들 레벨로부터 로우 레벨로 각각 천이시키는 경우에, 그 천이의 도중에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 임피던스로 하고 있다. 이렇게, 천이의 도중에 3접속점이 하이 임피던스인 기간이 설정됨으로써, 천이시에 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 9, when the level of the transfer gate signal TR (n) is transited from the low level to the high level, from the high level to the middle level, and from the middle level to the low level, And the level of the gate signal TR (n) is high impedance. Thus, by setting a period in which three connection points are high impedance in the middle of the transition, it is possible to prevent a through current from flowing from the potential VDD to the potential VSS at the time of transition.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 타이밍 신호 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1과 온 신호 φTR_PMOS2의 양쪽이 로우 레벨인 기간이, 3접속점을 하이 임피던스로 하는 기간으로 된다. 따라서, 온 신호 φTR_PMOS1과 φTR_PMOS2의 레벨의 절환 타이밍이나 펄스 기간을 변경함으로써, 임의의 타이밍에서, 임의의 길이의 3접속점을 하이 임피던스로 하는 기간을 설정할 수 있다. Also, as shown in Fig. 9, while the timing signal? RTR is at the high level, a period in which both of the ON signal? TR_PMOS1 and the ON signal? TR_PMOS2 are low level is a period in which three connection points are high impedance. Therefore, by changing the switching timing and the pulse period of the levels of the ON signals? TR_PMOS1 and? TR_PMOS2, it is possible to set a period in which three connection points of arbitrary lengths are made high impedance at an arbitrary timing.
예를 들면, 하이 임피던스 기간 Hi-Z(1)만, Hi-Z(2)만, Hi-Z(3)만, Hi-Z(1)과 Hi-Z(2)만, Hi-Z(1)과 Hi-Z(3)만, 또는 Hi-Z(2)과 Hi-Z(3)만을, 설정할 수 있다. 또한, 제어부(103)는, 관통 전류를 방지하는 것보다도, 하이 임피던스 기간을 삭감해서 시간의 단축을 우선하고자 하는 경우, 전혀 하이 임피던스 기간을 설정하지 않도록 할 수도 있다. For example, only Hi-Z (1), Hi-Z (2), Hi-Z (3), Hi-Z 1) and Hi-Z (3), or only Hi-Z (2) and Hi-Z (3). Further, the
또한, 전술한 화소 구동 회로(50)와 화소 구동 회로(100)에서는, 도 1의 AND 회로(22)와 OR 회로(23)가 형성되지 않았지만, 도 1의 화소 구동 회로(10)와 마찬가지로,AND 회로(22)와 OR 회로(23)가 형성되도록 하여도 된다. 이 경우의 화소 구동 회로에 대해서 이하에 설명한다. The AND
도 10은, 본 발명을 적용한 CMOS 이미지 센서의 화소 구동 회로의 제3 실시 형태의 구성예를 도시하고 있다. Fig. 10 shows a configuration example of a third embodiment of a pixel drive circuit of a CMOS image sensor to which the present invention is applied.
또한, 도 10에서는, 설명의 편의상, n행째의 화소를 구동하는 부분에 대해서만 도시해서 설명한다. 또한, 도 10에서는, 간단을 위해서, AND 회로, OR 회로, 및 NOT 회로를 이용하여 설명하지만, 실제 회로 상에서는,NAND 회로, NOR 회로, 및 NOT 회로를 이용하여 실현하는 것이 가능하다. 이것들은, 후술하는 도 15에서도 마찬가지이다. In Fig. 10, only the portion for driving the pixels in the n-th row is illustrated and described for convenience of explanation. In Fig. 10, an AND circuit, an OR circuit, and a NOT circuit are used for the sake of simplicity, but it can be realized by using a NAND circuit, a NOR circuit, and a NOT circuit on an actual circuit. These are also the same in Fig. 15 to be described later.
도 10의 화소 구동 회로(150)는, 어드레스 디코더(11), 드라이버부(13), 타이밍 조정부(151), 및 제어부(152)에 의해 구성되고, 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)을 생성해서 출력한다. 또한, 도 10에서, 도 1이나 도 3과 동일한 것에는, 동일한 부호를 붙이고 있고, 설명은 반복되기 때문에 적절히 생략한다. The
타이밍 조정부(151)는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(21), AND 회로(22), OR 회로(23), NOT 회로(24), OR 회로(61), 및 NOT 회로(66)를 포함한다. 타이밍 조정부(151)는, 리셋 신호 RST(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(25), NOT 회로(26), OR 회로(62), 및 NOT 회로(65)를 포함한다. 타이밍 조정부(151)는, 셀렉트 신호 SEL(n)의 생성의 타이밍을 조정하는 논리 게이트인 AND 회로(27), NOT 회로(28), OR 회로(63), 및 NOT 회로(64)에 의해 구성된다. The
특히, 타이밍 조정부(151)에서는, 드라이버부(13)의 전단에, OR 회로(61 내지 63) 및 NOT 회로(64 내지 66)가 배치되어 있다. 그리고, 타이밍 조정부(151)에서는, 드라이버부(13)의 pMOS 트랜지스터(31)(33, 35)와 nMOS 트랜지스터(32)(34, 36)에 동일한 신호를 입력하는 것이 아니라, nMOS 트랜지스터(32)(34, 36)에 입력하는 신호를 이용한 논리합의 결과 얻어지는 신호를, pMOS 트랜지스터(31)(33, 35)에 입력한다. Particularly, in the
구체적으로는, 타이밍 조정부(151)의 NOT 회로(24)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(32)에 입력됨과 함께,OR 회로(61)에 입력된다. 또한, 제어부(152)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(31)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS는, NOT 회로(66)에 입력된다. NOT 회로(66)는, 그 온 신호 φTR_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(61)에 입력한다. Specifically, the signal output from the
OR 회로(61)는, NOT 회로(24)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(66)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(31)에 입력한다. 특히, OR 회로(61)는, NOT 회로(66)로부터 출력되는 신호를 이용하여, NOT 회로(24)로부터 출력되는, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호를 생성한다. 이에 의해, 타이밍 조정부(151)는, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
또한, 타이밍 조정부(151)의 NOT 회로(26)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(34)에 입력됨과 함께,OR 회로(62)에 입력된다. 또한, 제어부(152)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(33)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φRST_PMOS는, NOT 회로(65)에 입력된다. 이후, NOT 회로(65)는, 그 온 신호 φRST_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(62)에 입력한다. The signal output from the
OR 회로(62)는, NOT 회로(26)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(65)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(33)에 입력한다. 그 결과, 타이밍 조정부(151)는, pMOS 트랜지스터(33)와 nMOS 트랜지스터(34)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
또한, 타이밍 조정부(151)의 NOT 회로(28)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(13)의 nMOS 트랜지스터(36)에 입력됨과 함께,OR 회로(63)에 입력된다. 또한, 제어부(152)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(35)를 턴온시키기 위한 온 신호 φSEL_PMOS는, NOT 회로(64)에 입력된다. 이후, NOT 회로(64)는, 그 온 신호 φSEL_PMOS의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(63)에 입력한다. The signal output from the
OR 회로(63)는, NOT 회로(28)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(64)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(35)에 입력한다. 그 결과, 타이밍 조정부(151)는, pMOS 트랜지스터(35)와 nMOS 트랜지스터(36)를 개별로 제어할 수 있다. The OR
제어부(152)는, 소정의 타이밍에서, 하이 레벨 또는 로우 레벨의 타이밍 신호 φSEL, φRST, φSTR, 및 φRTR, 및, 온 신호 φTR_PMOS, φRST_PMOS, 및 φSEL_PMOS를 생성하고, 타이밍 조정부(151)에 공급한다. The
이제, 도 11을 참조하여, 도 10의 화소 구동 회로(150)에서의, 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력에 관한 신호의 타이밍의 예에 대해서 설명한다. Now, with reference to Fig. 11, an example of the timing of the signal concerning the output of the transfer gate signal TR (n) in the
도 11에 나타내는 바와 같이, 시각 t11에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 그 후, 시각 t12에서, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, AND 회로(21 및 22), OR 회로(23), 및 NOT 회로(24)에 의해 생성되고,nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 11에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨이면, AND 회로(21 및 22), OR 회로(23), NOT 회로(24), OR 회로(61), 및 NOT 회로(66)에 의해 생성되고,pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 양쪽이 오프로 되어, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스(Hi-Z)로 된다. 11, the two at time t 11, the row selection signal φV_LINE (n) and from low level to high level, and then, when at time t 12, the timing signal φSTR or φRTR is from a low level to a high level, The signal generated by the AND
이후, 도 11에 나타내는 바와 같이, 시각 t13에서 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)는 온 상태로 되고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD의 하이 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. 11, when the on-signal? TR_PMOS from the time t 13 changes from the low level to the high level, the signal input to the
이상과 같이, 시각 t12에서 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨로 될 때, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 되어, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력은 종료하지만, 온 신호 φTR_PMOS가 하이 레벨로 되는 시각 t13까지는, pMOS 트랜지스터(31)가 온 상태로 되지 않기 때문에, 전송 게이트 접속점은 하이 임피던스로 된다. As described above, when at time t 12 the timing signal φSTR or φRTR becomes the high level,
그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 시각 t14에서 온 신호 φTR_PMOS가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, nMOS 트랜지스터(32)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(31)가 오프 상태로 되돌아가, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 접속점은 다시 하이 임피던스로 된다. And, as shown in FIG. 11, when at time t 14 on signal φTR_PMOS as from the high level low level, the signal input to the
다음으로, 도 11에 나타내는 바와 같이, 시각 t15에서 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 로우 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 11에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(31)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(31)는 오프 상태로 유지되지만, nMOS 트랜지스터(32)는 온 상태로 되어, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, as shown in Figure 11, when the timing signal φSTR or φRTR at time t 15 to the low level, the signal input to the
그리고, 도 11에 도시하는 바와 같이, 시각 t16에서 행 선택 신호 φV_LINE(n)은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되지만, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR, 및 온 신호 φTR_PMOS가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 유지되다. 따라서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 계속 출력된다. 11, the row selection signal? V_LINE (n) is changed from the high level to the low level at time t 16. However, when the timing signal? STR or? RTR and the ON signal? TR_PMOS are held at the low level, 31 and the
이상과 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨, 및, 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이시키는 경우에, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스로 되도록, 제어부(152)가, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨을 변화시킨다. 따라서, 천이시에, pMOS 트랜지스터(31)와 nMOS 트랜지스터(32)의 양쪽이 순간적으로 온 상태로 되어, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. As described above, when the level of the transfer gate signal TR (n) is transited from the high level to the low level and from the low level to the high level, the
그 결과, 로우 레벨의 전원의 변동이 방지된다. 또한, 특히, 화소 구동 회로(150)가 형성된 칩의 내부에 탑재한 차지 펌프에서 발생하는 마이너스 전위를 로우 레벨의 전위 VSS로 하고 있는 경우, 차지 펌프에의 부하가 없어진다. 따라서, 화소부에서의 화질의 열화를 방지할 수 있다. As a result, fluctuation of the power supply of the low level is prevented. Particularly, when the negative potential generated in the charge pump mounted inside the chip in which the
또한, 제어부(152)는, 타이밍 신호 φSTR 또는 φRTR, 혹은, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨의 절환의 타이밍이나 펄스 길이를 변경함으로써, 전송 게이트 신호 TR(n)의 전위가 전위 VDD인 기간, 전송 게이트 신호 TR(n)의 전위가 전위 VSS인 기간, 및 전송 게이트 접속점이 하이 임피던스인 기간(이하, 하이 임피던스 기간이라고 함)의 개시의 타이밍과 기간(길이)을 변경할 수 있다. 타이밍 신호 φSTR 또는 φRTR, 혹은, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨의 절환의 타이밍이나 펄스 길이의 변경은, 예를 들면, 제어부(152)에 형성된 레지스터(도시 생략)를 이용하여 임의로 행할 수 있다. The
예를 들면, 제어부(152)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 해서 관통 전류가 흐르는 것을 억제한다. 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이시키는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 해서 관통 전류가 흐르는 것을 억제할 수도 있다. For example, as shown in Fig. 12, only when the level of the transfer gate signal TR (n) transits from the low level to the high level, the
도 12에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 할 때, 제어부(152)는, 시각 t15보다 전의 시각 t14가 아니라, 시각 t15보다 후의 시각 t21에서, 온 신호 φTR_PMOS를 하이 레벨로부터 로우 레벨로 한다. 이에 의해,nMOS 트랜지스터(32)가 온으로 됨과 동시에, pMOS 트랜지스터(31)가 오프로 되기 때문에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이하는 경우에는, 전송 게이트 접속점은, 하이 임피던스로 되지 않는다. 12, when the level of the transfer gate signal TR (n) is transited from the low level to the high level, and the transfer gate connection point is set to the high impedance during the transition, not the time t 14 prior to the 15, at time t 21 after the time t than 15, and an oN signal φTR_PMOS from the high level to the low level. Thereby, the
또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이하는 경우에만, 그 천이의 도중에 전송 게이트 접속점을 하이 임피던스로 할 때, 제어부(152)는, 시각 t12보다 후의 시각 t13이 아니라, 시각 t12보다 전의 시각 t31에서, 온 신호 φTR_PMOS를 로우 레벨로부터 하이 레벨로 한다. 이에 의해,nMOS 트랜지스터(32)가 오프로 됨과 동시에, pMOS 트랜지스 터(31)가 온으로 되기 때문에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하는 경우에는, 전송 게이트 접속점은, 하이 임피던스로 되지 않는다. 13, when the transfer gate connecting point is set to the high impedance during the transition only when the level of the transfer gate signal TR (n) transits from the high level to the low level, not a time later than the time t 13 t 12, and at time t 31 prior to the time t 12, the on signal φTR_PMOS from a low level to a high level. Thus, when the level of the transfer gate signal TR (n) transits from the low level to the high level since the
또한, 제어부(152)는, 관통 전류를 방지하는 것보다도, 하이 임피던스 기간을 삭감해서 시간 또는 클럭 기간의 단축을 우선하고자 하는 경우, 도 14에 나타내는 바와 같이, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이시키는 경우에도, 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이시키는 경우에도, 천이의 도중에, 전송 게이트 접속점을, 하이 임피던스로 하게 하지 않을 수도 있다. 14, in order to reduce the high impedance period and to shorten the time or the clock period, the
이 경우, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제어부(152)는, 시각 t12보다 전의 시각 t31에서, 온 신호 φTR_PMOS를 로우 레벨로부터 하이 레벨로 하고, 시각 t15보다 후의 시각 t21에서, 온 신호 φTR_PMOS를 하이 레벨로부터 로우 레벨로 한다. 특히, 제어부(152)는, 온 신호 φTR_PMOS의 펄스의 길이를, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR의 펄스의 길이 이상으로 한다. In this case, 14, the
또한, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR의 레벨이 하이 레벨인 동안, 제어부(152)는, 온 신호 φTR_PMOS의 레벨을 변경함으로써, pMOS 트랜지스터(31)를 온 또는 오프 상태로 하고, 하이 임피던스 기간을 설정하도록 하거나, 설정하지 않도록 하거나 할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR의 레벨이 하이 레벨인 동안에 복수 회 하이 임피던스 기간을 설정하도록 하거나, 하이 임피던스 기간을 전혀 설정하지 않도록 하거나 할 수도 있다. While the level of the timing signal? STR or? RTR is at the high level, the
또한, 전술한 설명에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)에 대해서 설명했지만, 리셋 신호 RST(n)나 셀렉트 신호 SEL(n)에 대해서도 마찬가지로, 제어부(152)가, 온 신호 φRST_PMOS나 φSEL_PMOS의 레벨을 변화시킴으로써, 리셋 신호 RST(n)나 셀렉트 신호 SEL(n)의 레벨의 천이의 도중에, 리셋 접속점이나 셀렉트 접속점을 하이 임피던스로 하여, 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. In the above description, the control signal for the reset signal RST (n) and the select signal SEL (n) is the same as the level of the on signal? RST_PMOS or? SEL_PMOS It is possible to prevent the through current from flowing from the potential VDD to the potential VSS by making the reset connection point or the select connection point high impedance during the transition of the level of the reset signal RST (n) or the select signal SEL (n).
도 15는, 본 발명을 적용한 CMOS 이미지 센서의 화소 구동 회로의 제4 실시 형태의 구성예를 도시하고 있다. Fig. 15 shows a configuration example of a fourth embodiment of a pixel drive circuit of a CMOS image sensor to which the present invention is applied.
도 15의 화소 구동 회로(200)는, 어드레스 디코더(11), 타이밍 조정부(201), 드라이버부(102), 및 제어부(202)에 의해 구성된다. 화소 구동 회로(200)는 하이 레벨과 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)뿐만아니라, 미들 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n), 리셋 신호 RST(n), 및 셀렉트 신호 SEL(n)도 생성해서 출력한다. 15 includes an
또한, 도 15에서는, 설명의 편의상, 전송 게이트 신호 TR(n)을 생성하는 부분에 대해서만 도시해서 설명하지만, 리셋 신호 RST(n)와 셀렉트 신호 SEL(n)도, 전송 게이트 신호 TR(n)과 마찬가지로 생성되어, 출력된다. 또한, 도 15에서, 도 1이나 도 8과 동일한 것에는, 동일한 부호를 붙이고 있고, 설명은 반복되기 때문에 생략한다. The reset signal RST (n) and the select signal SEL (n) are also applied to the transfer gate signal TR (n) in FIG. 15, And outputs it. In Fig. 15, the same components as those in Fig. 1 or Fig. 8 are denoted by the same reference numerals and will not be described because they are repeated.
타이밍 조정부(201)에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 생성의 타이밍을 조정하기 위해서, 드라이버부(102)의 전단에, 2개의 OR 회로(111 및 112), 및, 2개의 NOT 회로(113 및 114)가 배치된다. 타이밍 조정부(201)는, 드라이버부(102)의, 전송 게이트 신호 TR(n)을 생성하기 위한 2개의 pMOS(121 및 122), 및 1개의 nMOS 트랜지스터(123)에, 개별로 신호를 입력한다. The
구체적으로는, 타이밍 조정부(201)의 NOT 회로(24)로부터 출력되는 신호는, 드라이버부(102)의 nMOS 트랜지스터(123)에 입력됨과 함께,OR 회로(111 및 112)에 입력된다. 또한, 제어부(202)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(121)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS1은, NOT 회로(113)에 입력된다. NOT 회로(113)는, 그 온 신호 φTR_PMOS1의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(111)에 입력한다. OR 회로(111)는, NOT 회로(24)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(113)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(121)에 입력한다. Specifically, the signal output from the
또한, 제어부(202)로부터 출력되는, pMOS 트랜지스터(122)의 온의 타이밍을 제어하기 위한 온 신호 φTR_PMOS2는, NOT 회로(114)에 입력된다. NOT 회로(114)는, 그 온 신호 φTR_PMOS2의 부정을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 OR 회로(112)에 입력한다. OR 회로(112)는, NOT 회로(24)로부터 출력되는 신호와, NOT 회로(114)로부터 출력되는 신호의 논리합을 구하고, 그 결과 얻어지는 신호를 pMOS 트랜지스터(122)에 입력한다. The ON signal? TR_PMOS2 for controlling the timing of turning on the
이상과 같이, OR 회로(111)는, NOT 회로(113)로부터 출력되는 신호를 이용하여, NOT 회로(24)로부터 출력되는, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호를 생성한다. 한편, OR 회로(112)는, NOT 회로(114)로부터 출력되는 신호를 이용하여, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호와는 별도로, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호를 생성한다. 이에 의해, 타이밍 조정부(201)는, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)를 개별로 제어할 수 있다.As described above, the
드라이버부(102)는, 타이밍 조정부(201)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전송 게이트 신호 TR(n) 등을 생성한다. 구체적으로는, 드라이버부(102)에서는, pMOS 트랜지스터(121)와 pMOS 트랜지스터(122)가 병렬로 접속되고, 그것들과 nMOS 트랜지스터(123)가 직렬로 접속된다. pMOS 트랜지스터(121)의 소스에 하이 레벨의 전위로서 전위 VDD1이 접속되고, pMOS 트랜지스터(122)의 소스에 미들 레벨의 전위로서 전위 VDD2가 접속되고, nMOS 트랜지스터(123)의 소스에 로우 레벨의 전위로서 전위 VSS가 접속되어 있다. The
pMOS 트랜지스터(121)의 게이트에는 타이밍 조정부(201)의 OR 회로(111)로부터 공급되는 신호가, pMOS 트랜지스터(122)의 게이트에는 OR 회로(112)로부터 공급되는 신호가, nMOS 트랜지스터(123)의 게이트에는, NOT 회로(24)로부터 공급되는 신호가, 각각 입력된다. a signal supplied from the
pMOS 트랜지스터(121), pMOS 트랜지스터(122), 및 nMOS 트랜지스터(123)는, 각각의 게이트에 공급되는 신호의 레벨에 따라서, 온 또는 오프로 되고, 그 결과, pMOS 트랜지스터(121), pMOS 트랜지스터(122), 및 nMOS 트랜지스터(123)의 드레인끼리가 접속된 점(이하, 3접속점이라고 함)의 전위는, 전위 VDD1, 전위 VDD2, 또는 전위 VSS로 된다. 그리고, 이 전위의 신호가, 전송 게이트 신호 TR(n)로서, 화소 부의 n행째의 화소의 전송 게이트에 인가된다. 이상과 같이 해서, 드라이버부(102)에서는, 타이밍 조정부(201)로부터 공급되는 신호에 따라서, 전송 게이트 신호 TR(n)이 생성되어, 출력된다. The
제어부(202)는, 소정의 타이밍에서, 하이 레벨 또는 로우 레벨의 타이밍 신호 φSTR, 타이밍 신호 φRTR, 온 신호 φTR_PMOS1, 온 신호 φTR_PMOS2 등을 생성하여, 타이밍 조정부(201)에 공급한다. The
또한, 도 15에서는, 전위 VDD2가 pMOS 트랜지스터(122)에 접속되었지만,nMOS에 접속되도록 하여도 된다. 이 경우, 전위 VDD2가 접속된 nMOS는, nMOS 트랜지스터(123)와 병렬로 접속되고, 그 nMOS의 게이트에는, OR 회로(112)로부터 출력된 신호를 반전한 신호가 입력된다. In Fig. 15, although the potential VDD2 is connected to the
다음으로, 도 16을 참조하여, 도 15의 화소 구동 회로(200)에서의, 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력에 관한 신호의 타이밍의 예에 대해서 설명한다. Next, with reference to Fig. 16, an example of the timing of the signal concerning the output of the transfer gate signal TR (n) in the
도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t51에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 그 후, 시각 t52에서, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 16에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨이면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 양쪽 모두 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)의 모두가 오프로 되어, 도 16에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(1))로 된다. As shown in Figure 16, is at time t 51, the row selection signal φV_LINE (n) and from low level to high level, and then, when at time t 52, the timing signal φSTR or φRTR is from a low level to a high level, the signal input to the
다음으로, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t53에서 온 신호 φTR_PMOS1이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는 하이 레벨로 유지되며, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(122)와 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)는 온으로 되어, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD1의 하이 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. As Next, as shown in Figure 16, when at time t 53 from the ON signal φTR_PMOS1 the low level to the high level signal input to the
이상과 같이, 시각 t52에서 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨이 될 때, nMOS 트랜지스터(123)는 오프로 되어, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)의 출력은 종료하지만, 온 신호 φTR_PMOS1 또는 φTR_PMOS2가 하이 레벨로 되는 시각 t53까지는, pMOS(121 또는 122)가 온 상태로 되지 않는다. 따라서, 3접속점은 하이 임피던스로 된다. As described above, when the timing signal? STR or? RTR becomes high level at time t 52 , the
그리고, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t54에서 온 신호 φTR_PMOS1이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, pMOS 트랜지스터(122) 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, pMOS 트랜지스터(122) 및 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(121)는 오프 상태로 되돌아가, 도 16에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(2))로 된다. 16, when the on-signal? TR_PMOS1 returns from the high level to the low level at time t 54 , the signals input to the
이상과 같이, 제어부(202)는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1을 하이 레벨로 함으로써, pMOS 트랜지스터(121)를 온으로 하고, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 레벨로 할 수 있다. 따라서, 제어부(202)는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1을 하이 레벨로 하는 기간을 제어함으로써, pMOS 트랜지스터(121)의 온 기간을 제어하여, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 하이 레벨인 하이 레벨 기간의 유무, 길이, 개시의 타이밍 등을 제어할 수 있다. As described above, while the timing signal? STR or? RTR is at the high level, the
다음으로, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t55에서 온 신호 φTR_PMOS2가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 로우 레벨로 된다. 따라서, pMOS 트랜지스터(121)와 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(122)가 온으로 되어, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전위 VDD2의 미들 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, but as shown in Fig. 16, the signal at time t 55 on signal φTR_PMOS2 that when from a low level to a high level, the input to the signal and the
그리고, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t56에서 온 신호 φTR_PMOS2가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, pMOS 트랜지스터(121) 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는 그대로이지만, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 되돌아간다. 따라서, pMOS 트랜지스터(121) 및 nMOS 트랜지스터(123)는 오프 상태로 유지되지만, pMOS 트랜지스터(122)는 오프 상태로 되돌아 가, 도 16에 나타내는 바와 같이, 3접속점은 하이 임피던스(Hi-Z(3))로 된다. 16, when the on-signal? TR_PMOS2 returns from the high level to the low level at time t 56 , the signals input to the
이상과 같이, 제어부(202)는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS2를 하이 레벨로 함으로써, pMOS 트랜지스터(122)를 온으로 하고, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 미들 레벨로 할 수 있다. 따라서, 제어부(202)는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS2를 하이 레벨로 하는 기간을 제어함으로써, pMOS 트랜지스터(122)의 온 기간을 제어하고, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨이 미들 레벨인 미들 레벨 기간의 유무, 길이, 개시의 타이밍 등을 제어할 수 있다. As described above, the
다음으로, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t57에서 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되돌아가면, nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 하이 레벨로 된다. 또한, 이때, 도 16에 나타내는 바와 같이, 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨로 유지되면, pMOS 트랜지스터(121)에 입력되는 신호와, pMOS 트랜지스터(122)에 입력되는 신호는, 양쪽 모두 하이 레벨로 된다. 따라서, pMOS(121 및 122)는 오프 상태로 유지되지만, nMOS 트랜지스터(123)가 온 상태로 되어, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 출력된다. Next, as shown in Fig. 16, when the timing signal? STR or? RTR returns from the high level to the low level at time t 57 , the signal inputted to the
그리고, 도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 t58에서,행 선택 신호 φV_LINE(n)은 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되지만, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR, 및 온 신호 φTR_PMOS1 및 φTR_PMOS2가 로우 레벨로 유지되면, pMOS(121 및 122), 및 nMOS 트랜지스터(123)에 입력되는 신호는, 모두 하이 레벨로 유지된다. 따라서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전위 VSS의 로우 레벨의 전송 게이트 신호 TR(n)이 화소부에 계속 출력된다. 16, the row selection signal? V_LINE (n) changes from the high level to the low level at time t 58 , but when the timing signal? STR or? RTR and the ON signals? TR_PMOS1 and? TR_PMOS2 are maintained at the low level, The signals input to the
이상과 같이, 도 16에서는, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 로우 레벨로부터 하이 레벨로, 하이 레벨로부터 미들 레벨로, 미들 레벨로부터 로우 레벨로 각각 천이시키는 경우에, 그 천이의 도중에, 전송 게이트 신호 TR(n)의 레벨을 하이 임피던스로 하고 있다. 이렇게, 천이의 도중에 3접속점이 하이 임피던스인 기간이 설정됨으로써, 천이시에 전위 VDD로부터 전위 VSS에 관통 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 16, when the level of the transfer gate signal TR (n) is transited from the low level to the high level, from the high level to the middle level, and from the middle level to the low level, respectively, And the level of the gate signal TR (n) is high impedance. Thus, by setting a period in which three connection points are high impedance in the middle of the transition, it is possible to prevent a through current from flowing from the potential VDD to the potential VSS at the time of transition.
또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨인 동안에, 온 신호 φTR_PMOS1과 온 신호 φTR_PMOS2의 양쪽이 로우 레벨인 기간이, 3접속점을 하이 임피던스로 하는 기간으로 된다. 따라서, 온 신호 φTR_PMOS1과 φTR_PMOS2의 레벨의 절환 타이밍이나 펄스 기간을 변경함으로써, 임의의 타이밍에서, 임의의 길이의 3접속점을 하이 임피던스로 하는 기간을 설정할 수 있다. In addition, as shown in Fig. 16, while the timing signal? STR or? RTR is at the high level, the period in which both of the ON signal? TR_PMOS1 and the ON signal? TR_PMOS2 are low level is a period in which three connection points are high impedance. Therefore, by changing the switching timing and the pulse period of the levels of the ON signals? TR_PMOS1 and? TR_PMOS2, it is possible to set a period in which three connection points of arbitrary lengths are made high impedance at an arbitrary timing.
예를 들면, 하이 임피던스 기간 Hi-Z(1)만, Hi-Z(2)만, Hi-Z(3)만, Hi-Z(1)과 Hi-Z(2)만, Hi-Z(1)과 Hi-Z(3)만, 또는 Hi-Z(2)과 Hi-Z(3)만을, 설정할 수 있다. 또한, 제어부(202)는, 관통 전류를 방지하는 것보다도, 하이 임피던스 기간을 삭감해서 시간의 단축을 우선하고자 하는 경우, 전혀 하이 임피던스 기간을 설정하지 않도록 할 수도 있다. For example, only Hi-Z (1), Hi-Z (2), Hi-Z (3), Hi-Z 1) and Hi-Z (3), or only Hi-Z (2) and Hi-Z (3). Further, the
또한, 각 신호의 레벨로서는, 제어부(52)(103, 152, 202)에 형성된 레지스터 (도시 생략)를 이용하여, 화소 구동 회로(50)(100, 150, 200)에 알맞은 임의의 값을 설정할 수 있다. As the level of each signal, an arbitrary value suitable for the pixel driving circuit 50 (100, 150, 200) is set by using a register (not shown) formed in the control section 52 (103, 152, 202) .
또한, 전술한 도 11 내지 도 14 및 도 16의 설명에서는, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR이 하이 레벨(또는 로우 레벨)이다라고 기술했지만, 이 기술은, 타이밍 신호 φSTR과 φRTR의 양쪽이 하이 레벨(또는 로우 레벨)인 경우와, 타이밍 신호 φSTR 혹은 φRTR 중 어느 한쪽이 하이 레벨(또는 로우 레벨)이며, 다른 쪽이 항상 로우 레벨인 경우를 의미한다. 이때, 하이 레벨로 되는 타이밍 신호가 φSTR과 φRTR의 어느 쪽이어도, 온 신호를 이용하여 하이 임피던스 제어할 수 있다. 11 to 14 and FIG. 16, the timing signal? STR or? RTR is at a high level (or a low level). However, this technique is not applicable to the case where both the timing signals? STR and? (Or low level), and either the timing signal? STR or? RTR is at a high level (or a low level) and the other is always at a low level. At this time, the high impedance control can be performed by using the ON signal regardless of whether the timing signal that becomes the high level is? STR or? RTR.
본 명세서에서, 프로그램 기록 매체에 저장되는 프로그램을 기술하는 스텝은, 기재된 순서에 따라서 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않더라도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다. In the present specification, the steps describing the program stored in the program recording medium include not only the processing performed in a time-wise manner in accordance with the described order, but also the processing executed in parallel or individually .
본 발명의 바람직한 실시예는 특정한 용어를 이용해서 설명되는 한편, 그러한 설명은 설명적인 목적만을 위한 것이고, 이하의 특허청구범위의 취지나 범위를 벗어나지 않고 변경 및 변화가 만들어질 수 있다.While the preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such description is for illustrative purposes only, and variations and modifications may be made without departing from the spirit or scope of the following claims.
당업자라면, 첨부된 특허청구범위나 그 균등물의 범위를 벗어나지 않고 설계 요구 및 다른 인자에 따라서 다양한 수정, 조합, 부조합 및 변경이 가능함을 이해해야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes, combinations, subcombinations, and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims or the equivalents thereof, depending on design requirements and other factors.
도 1은 종래의 화소 구동 회로의 구성의 일례를 도시하는 도면. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional pixel driving circuit.
도 2는 도 1의 구동 회로에서의 신호의 타이밍을 도시하는 타이밍 차트. Fig. 2 is a timing chart showing the timing of signals in the driving circuit of Fig. 1. Fig.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화소 구동 회로의 구성예를 도시하는 회로도.3 is a circuit diagram showing a configuration example of a pixel driving circuit according to the first embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 7은 도 3에 도시된 화소 구동 회로에서의 신호들의 다른 타이밍 관계를 도시하는 타이밍 차트.Figs. 4 to 7 are timing charts showing different timing relationships of signals in the pixel driving circuit shown in Fig. 3. Fig.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화소 구동 회로의 구성예를 도시하는 회로도.8 is a circuit diagram showing a configuration example of a pixel driving circuit according to the second embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 도시된 화소 구동 회로에서의 신호의 타이밍을 도시하는 타이밍 차트.Fig. 9 is a timing chart showing the timing of signals in the pixel driving circuit shown in Fig. 8; Fig.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 화소 구동 회로의 구성예를 도시하는 회로도.10 is a circuit diagram showing a configuration example of a pixel driving circuit according to a third embodiment of the present invention.
도 11 내지 도 14는 도 10에 도시된 화소 구동 회로에서의 신호들의 다른 타이밍 관계를 도시하는 타이밍 차트.Figs. 11 to 14 are timing charts showing different timing relationships of signals in the pixel driving circuit shown in Fig. 10. Fig.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 화소 구동 회로의 구성예를 도시하는 회로도.15 is a circuit diagram showing a configuration example of a pixel driving circuit according to a fourth embodiment of the present invention;
도 16은 도 15의 화소 구동 회로에서의 신호들의 타이밍을 도시하는 타이밍 차트.16 is a timing chart showing the timing of signals in the pixel driving circuit of Fig.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
31: pMOS31: pMOS
32: nMOS32: nMOS
50: 화소 구동 회로50: Pixel driving circuit
51: 타이밍 조정부51: Timing adjustment section
100: 화소 구동 회로100: Pixel driving circuit
121: pMOS121: pMOS
150: 화소 구동 회로150: Pixel driving circuit
151: 타이밍 조정부151: Timing adjustment section
200: 화소 구동 회로200: Pixel driving circuit
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