KR101681490B1 - Method for controlling image sensing device - Google Patents
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Abstract
본 발명은 포토 다이오드에 모아진 전하를 플로팅 노드로 전달하기 위한 제1 전달수단과, 상기 플로팅 노드를 리셋 전압으로 리셋시키기 위한 제2 전달수단을 구비한 이미지 센싱 장치의 제어방법에 있어서, 상기 제2 전달수단을 턴온시켜, 상기 플로팅 노드를 리셋 시키는 단계; 상기 제1 전달수단을 턴온시켜 상기 포토 다이오드에 모아진 전하를 상기 플로팅 노드로 전달하는 단계; 상기 플로팅 노드에 전달된 전하의 양에 대응하는 신호를 생성하여 출력하는 단계; 및 예정된 구간동안 예정된 횟수로 상기 제1 전달수단의 턴온과 턴오프를 반복하여 상기 포토 다이오드에 있는 전하를 상기 플로팅 노드로 이동시켜 상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계를 포함하는 이미지 센싱장치의 제어방법을 제공한다.There is provided a method of controlling an image sensing apparatus having first transmitting means for transmitting charge accumulated in a photodiode to a floating node and second transmitting means for resetting the floating node to a reset voltage, Turning on the transfer means to reset the floating node; Turning on the first transfer means to transfer charge collected in the photodiode to the floating node; Generating and outputting a signal corresponding to the amount of charge transferred to the floating node; And resetting the photodiode by repeating the turn-on and turn-off of the first transmitting means a predetermined number of times during a predetermined interval to move the charge in the photodiode to the floating node, thereby resetting the photodiode to provide.
Description
본 발명을 이미지 센싱장치의 제어방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 이미지 센서의 픽셀의 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of controlling an image sensing apparatus, and more particularly, to a method of controlling pixels of an image sensor.
이미지 센싱장치는 휴대폰 카메라나 디지털 카메라 등에서 영상을 생성해 내는 장치를 말하는 것이다. 이미지 센싱장치에 구비되는 센싱 소자로는 CMOS 이미지 센서(CMOS image sensor)와, CCD(charge coupled device)가 있다. An image sensing device is a device that generates images from a mobile phone camera or a digital camera. The sensing devices included in the image sensing device include a CMOS image sensor and a charge coupled device (CCD).
이미지 센서는 빛에 반응하는 반도체의 성질을 이용하여 이미지를 찍어내는 센서이다. 자연계에 존재하는 각 피사체의 부분 부분은 빛의 밝기 및 파장 등이 서로 달라서, 감지하는 센서에 구비된 각 픽셀에서 다른 전기적인 값을 보이는데, 이 전기적인 값을 신호처리가 가능한 레벨로 만들어 주는 것이 바로 이미지 센서가 하는 일이다. 이를 위해 이미지 센서는 다수의 픽셀이 어레이된 픽셀에서 감지한 아날로그 전압을 디지털 전압으로 바꾸어 주는 아날로그 디지털 변환기와, 메모리등을 구비한다. An image sensor is a sensor that takes an image by taking advantage of the properties of a semiconductor that reacts to light. Each part of the subject in the natural world has different brightness and wavelength of light, so that each pixel provided in the sensing sensor shows different electrical value. This electrical value is made to be a signal processing level This is what the image sensor does. To this end, the image sensor includes an analog-to-digital converter for converting an analog voltage sensed by a pixel in which a plurality of pixels are arrayed into a digital voltage, and a memory.
이미지 센싱장치는 다수의 픽셀을 매트릭스 형태로 구비하고 있다. 하나의 픽셀에는 전통적으로 4개의 모스 트랜지스터와 포토 다이오드를 포함한다. 포토 다이오드는 외부에서 입사된 빛에 대응하여 전하를 모아서 제공한다. 픽셀은 한번 포토 다이오드에 의해 모아진 전하에 대응하는 신호를 출력하고 나면 내부 노드를 리셋시키게 된다. 따라서 리셋 동작은 다음 신호를 생성하기 위해 매우 중요한 동작 단계이다.
The image sensing apparatus includes a plurality of pixels in a matrix form. One pixel traditionally includes four MOS transistors and a photodiode. The photodiode collects and supplies charges corresponding to light incident from the outside. Once the pixel outputs a signal corresponding to the charge collected by the photodiode, it resets the internal node. Therefore, the reset operation is a very important operation step to generate the next signal.
본 발명은 이미지 센서의 픽셀 동작에서 리셋 동작의 특성을 향상할 수 있는 이미지 센서의 제어방법을 제공한다.
The present invention provides a method of controlling an image sensor capable of improving a characteristic of a reset operation in a pixel operation of an image sensor.
본 발명은 포토 다이오드에 모아진 전하를 플로팅 노드로 전달하기 위한 제1 전달수단과, 상기 플로팅 노드를 리셋 전압으로 리셋시키기 위한 제2 전달수단을 구비한 이미지 센싱 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 제2 전달수단을 턴온시켜, 상기 플로팅 노드에 리셋전압을 인가시키는 단계; 상기 제1 전달수단을 턴온시켜 상기 포토 다이오드에 모아진 전하를 상기 플로팅 노드로 전달하는 단계; 상기 플로팅 노드에 전달된 전하의 양에 대응하는 신호를 생성하여 출력하는 단계; 및 예정된 구간동안 예정된 횟수로 상기 제1 전달수단의 턴온과 턴오프를 반복하여 상기 포토 다이오드에 있는 전하를 상기 플로팅 노드로 이동시켜 상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계를 포함하는 이미지 센싱장치의 제어방법을 제공한다.
There is provided a method of controlling an image sensing apparatus having first transmitting means for transmitting charge accumulated in a photodiode to a floating node and second transmitting means for resetting the floating node to a reset voltage, Turning on a transfer means to apply a reset voltage to the floating node; Turning on the first transfer means to transfer charge collected in the photodiode to the floating node; Generating and outputting a signal corresponding to the amount of charge transferred to the floating node; And resetting the photodiode by repeating the turn-on and turn-off of the first transmitting means a predetermined number of times during a predetermined interval to move the charge in the photodiode to the floating node, thereby resetting the photodiode to provide.
본 발명에 따른 이미지 센싱장치는 포토 다이오드의 리셋 상태에 대한 신뢰성이 향상되어, 전체적으로 신뢰성이 있는 이미지 데이터의 처리가 가능하다.
The image sensing apparatus according to the present invention improves the reliability of the reset state of the photodiode, thereby enabling the processing of image data having reliability as a whole.
도1은 본 발명을 설명하기 위한 이미지 센싱장치의 픽셀을 나타내는 회로도.
도2는 본 발명을 설명하기 위해 이미지 센싱장치에 구비된 픽셀의 각 노드별 퍼텐셜 분포도를 나타내는 도면.
도3은 본 발명을 설명하기 위해 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내는 동작 파형도.
도4 내지 도6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내기 위한 동작 파형도.1 is a circuit diagram showing pixels of an image sensing device for explaining the present invention;
2 is a diagram showing a potential distribution diagram for each node of pixels provided in an image sensing apparatus for explaining the present invention.
3 is an operation waveform diagram showing a control method of an image sensing apparatus for explaining the present invention.
FIG. 4 to FIG. 6 are operation waveforms for illustrating a control method of the image sensing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. do.
도1은 본 발명을 설명하기 위한 이미지 센싱장치의 픽셀을 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing pixels of an image sensing apparatus for explaining the present invention.
도1을 참조하여 살펴보면, 픽셀은 포토 다이오드(D1), 전달 트랜지스터(TT), 리셋 트랜지스터(TR), 드라이빙 트랜지스터(TD), 선택 트랜지스터(TS)를 포함한다. 포토 다이오드(D1)는 외부에서 입사되는 빛에 대응하는 전하를 축척한다. 전달 트랜지스터(TT)는 전달 제어신호(Tx)에 응답하여 포토 다이오드(D1)에 축척된 전하를 플로팅 노드(FD)로 전달한다. 드라이빙 트랜지스터(TD)는 플로팅 노드(FD)에 축척된 전하량에 대응하는 신호를 일측단을 통해 드라이빙한다. 선택 트랜지스터(TS)는 선택 제어신호(Sx)에 응답하여 드라이빙 트랜지스터(TD)에 의해 제공되는 신호를 전달한다. 리셋 트랜지스터(TR)는 플로팅 노드(FD)를 리셋시키기 위한 것이다. 또한 정전류원(I1)이 선택 트랜지스터(TS)에 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, the pixel includes a photodiode D1, a transfer transistor TT, a reset transistor TR, a driving transistor TD, and a selection transistor TS. The photodiode D1 scales the charge corresponding to the light incident from the outside. The transfer transistor TT transfers the charge accumulated in the photodiode D1 to the floating node FD in response to the transfer control signal Tx. The driving transistor TD drives a signal corresponding to the amount of charges accumulated in the floating node FD through one end. The selection transistor TS transmits a signal provided by the driving transistor TD in response to the selection control signal Sx. The reset transistor TR is for resetting the floating node FD. The constant current source I1 is connected to the selection transistor TS.
리셋 트랜지스터(TR)는 리셋 제어신호(Rx)에 응답하여 플로팅 노드(FD)에 전원전압 레벨을 공급하고, 그에 대응하는 리셋레벨, 여기서는 전원전압 레벨로 플로팅 노드(FD)가 리셋된다. 리셋 트랜지스터(Rx)가 턴오프되고, 전달 트랜지스터(TT)가 턴온되면, 플로팅 노드(FD)에 포토 다이오드(D1)에 의해 축척된 전하가 전달된다. 플로팅 노드(FD)에 축척된 전하량에 대응하는 신호가 드라이빙 트랜지스터(TD) 및 선택 트랜지스터(TS)에 의해 후속 노드에 출력된다.The reset transistor TR supplies the power supply voltage level to the floating node FD in response to the reset control signal Rx and the floating node FD is reset to the corresponding reset level, here the power supply voltage level. When the reset transistor Rx is turned off and the transfer transistor TT is turned on, the charge accumulated by the photodiode D1 is transferred to the floating node FD. A signal corresponding to the amount of charges accumulated in the floating node FD is outputted to the subsequent node by the driving transistor TD and the selection transistor TS.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내기 위해 픽셀의 각 노드별 퍼텐셜 분포도를 나타내는 도면이다. 특히, 포토 다이오드, 플로팅 노드, 리셋 레벨을 네거티브 퍼텐셜 웰(Negative Potential WELL)로 표시한 것이다. 2 is a diagram showing a potential distribution diagram for each node of a pixel to show a control method of an image sensing apparatus according to an embodiment of the present invention. In particular, a photodiode, a floating node, and a reset level are indicated by a negative potential well.
외부에서 입사된 빛에 대응하는 전하량이 포토 다이오드(D1)에 축적되고, 그에 대응하는 퍼텐셜 레벨(PL - UL)이 포토 다이오드(D1)에 형성된다. 전달 제어신호(Tx)에 의해 전달 트랜지스터(TT)가 턴온되면 포토 다이오드(D1)에 있는 전하가 플로팅 노드(FD)에 이동된다. 한편, 리셋 제어신호(Rx)에 응답하여 리셋 트랜지스터(TR)가 턴온되면, 플로팅 노드(FD)는 리셋 레벨인 전원전압 레벨(VDD)이 된다.
A charge amount corresponding to the light incident from the outside is accumulated in the photodiode D1 and a corresponding potential level PL-UL is formed in the photodiode D1. When the transfer transistor TT is turned on by the transfer control signal Tx, the charge in the photodiode D1 is transferred to the floating node FD. On the other hand, when the reset transistor TR is turned on in response to the reset control signal Rx, the floating node FD becomes the power supply voltage level VDD which is the reset level.
이미지 센서의 픽셀 동작은 크게 플로팅 노드가 리셋되는 리셋구간, 포토 다이오드에 있는 전하량에 대응하는 신호를 외부로 출력하는 이미지신호 출력구간으로 나눌 수 있다. 또한, 포토 다이오드에서 외부에서 입사된 빛에 대응하여 모아진 전하를 플로팅 노드에 전달 시키고 나면, 포토 다이오드의 퍼텐셜을 리셋시키는 동작이 필요하다. 따라서, 리셋구간 및 이미지신호 출력구간의 이전 구간 또는 이후 구간에 포토 다이오드를 리셋 시키는 동작을 이미지 센싱장치는 수행하게 된다.The pixel operation of the image sensor can be largely divided into a reset period in which the floating node is reset and an image signal output period in which a signal corresponding to the amount of charge in the photodiode is output to the outside. Further, once the collected charges corresponding to the light incident from the outside in the photodiode are transmitted to the floating node, an operation of resetting the potential of the photodiode is required. Therefore, the image sensing device performs the operation of resetting the photodiodes in the reset period and the preceding or following period of the image signal output period.
도3은 본 발명을 설명하기 위해 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내는 동작 파형도이다. 특히 픽셀의 동작을 나타내고 있다.3 is an operation waveform diagram showing a control method of an image sensing apparatus for explaining the present invention. In particular, the operation of the pixel is shown.
전술한 바와 같이, 이미지 센싱장치의 픽셀은 크게 플로팅 노드를 리셋하는 구간(A), 포토 다이오드에 모아진 전하량에 대응하는 신호를 출력하는 구간(B), 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)으로 나눌 수 있다. As described above, the pixels of the image sensing device are largely divided into a period A for resetting the floating node, a period B for outputting a signal corresponding to the amount of charge collected in the photodiode, and a period C for resetting the photodiode .
플로팅 노드를 리셋하는 구간(A)에서는 선택 제어신호(Sx)와, 리셋 제어신호(Rx)가 활성화된다. 따라서 플로팅 노드(FD)는 이 구간에서 전원전압(VDD)로 리셋된다. 그로 인해 드라이빙 트랜지스터(TD)는 플로팅 노드(FD)의 리셋레벨에 대응하는 신호를 일측단으로 드라이빙한다. 포토 다이오드에 모아진 전하량에 대응하는 신호를 출력하는 구간(B)에서는 선택 제어신호(Sx)와, 전달 제어신호(Tx)가 활성화된다. 따라서 포토 다이오드(D1)에 모아진 전하량은 플로팅노드(FD)에 인가된다. 그로 인해 드라이빙 트랜지스터(TD)는 플로팅 노드(FD)에 유기되는 전압에 대응하는 신호를 일측단으로 드라이빙한다.In the period A for resetting the floating node, the selection control signal Sx and the reset control signal Rx are activated. Therefore, the floating node FD is reset to the power supply voltage VDD in this period. As a result, the driving transistor TD drives the signal corresponding to the reset level of the floating node FD to one side. The selection control signal Sx and the transfer control signal Tx are activated in the section B for outputting a signal corresponding to the amount of charge accumulated in the photodiode. Therefore, the amount of charge accumulated in the photodiode D1 is applied to the floating node FD. As a result, the driving transistor TD drives the signal corresponding to the voltage induced in the floating node FD to one end.
포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에서는 다음 단계에서 외부에서 입사된 빛에 대응하는 전하량을 정확하게 모으기 위해, 포토 다이오드에 있는 전하가 플로팅 노드로 빠져나가도록 한다. 이를 위해, 리셋 제어신호(Rx)와, 전달 제어신호(Tx)가 활성화된다.In the section C for resetting the photodiode, in the next step, the charge in the photodiode is discharged to the floating node in order to accurately collect the charge corresponding to the light incident from the outside. To this end, the reset control signal Rx and the transfer control signal Tx are activated.
그러나, 이 구간(C)에서 전달 제어신호(Tx)가 한번의 활성화 동작에 의해 포토 다이오드에 있는 전하를 플로팅 노드로 이동시키기 때문에, 원하는 양의 전하가 모두 플로팅 노드로 이동시킬 수 없는 경우도 생길 수 있다. 포토 다이오드에 전하가 남아 있게 되면, 후에 입사된 빛에 대응하는 전하량을 정확하게 측정하기 어렵다.However, since the transfer control signal Tx moves charges in the photodiode to the floating node by one activation operation in this period C, there is a case in which the desired amount of charge can not all be transferred to the floating node . When charges remain in the photodiode, it is difficult to accurately measure the amount of charge corresponding to the incident light.
본 발명은 이를 해결 하기 위해, 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에서 전달 제어신호(Tx)를 순차적으로 동작시켜, 포토 다이오드에 있는 전하가 모두 플로팅 노드로 이동될 수 있도록 하는 이미지 센싱장치의 제어방법을 제안한다.
In order to solve the above problem, the present invention provides a control method of an image sensing apparatus which sequentially operates a transfer control signal (Tx) in a period (C) for resetting a photodiode so that all charges in the photodiode can be moved to a floating node Method.
도4은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내기 위한 동작 파형도이다.4 is an operation waveform diagram illustrating a control method of an image sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법은 플로팅 노드를 리셋하는 구간(A), 포토 다이오드에 모아진 전하량에 대응하는 신호를 출력하는 구간(B), 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)을 포함한다. 플로팅 노드를 리셋하는 구간(A)과 포토 다이오드에 모아진 전하량에 대응하는 신호를 출력하는 구간(B)은 도3에서 설명한 것과 실질적으로 같은 동작이 이루어진다.4, a control method of an image sensing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a period A for resetting a floating node, a period B for outputting a signal corresponding to the amount of charge collected in the photodiode, And a section C for resetting the diode. The section A for resetting the floating node and the section B for outputting the signal corresponding to the amount of charge collected in the photodiode are substantially the same as those described in FIG.
포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에서는 도3에서와는 달리, 리셋 제어신호(Rx)가 활성화되어 있는 구간에서 전달 트랜지스터(TT)를 턴온과 턴오프를 주기적으로 시킨다. 다시 말해, 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에서는 한 번 활성화된 리셋 제어신호(Rx)에 응답하여 플로팅 노드(FD)가 한 번 리셋되고, 플로팅 노드(FD)가 한 번 리셋되는 동안 두 번 이상 주기적으로 활성화된 전달 제어신호(Tx)에 응답하여 포토 다이오드(D1)가 두 번 이상 주기적으로 리셋된다. 이와 같이 함으로서 포토 다이오드(D1)에 있는 전하가 순차적으로 플로팅 노드(FD)로 전달될 수 있다. 이와 같이, 포토 다이오드에 있는 전하를 단계별로 제거할 수 있게 되면, 포토 다이오드의 리셋 구간(C)에서 전하가 한번에 빠져나감으로서 원하는 만큼 전하가 충분히 빠져나가지 못하는 오버 리셋 현상을 방지할 수 있다.In the section C for resetting the photodiode, unlike in FIG. 3, the transfer transistor TT is periodically turned on and off in a period in which the reset control signal Rx is active. In other words, in the interval C for resetting the photodiode, the floating node FD is reset once in response to the once-activated reset control signal Rx, and the floating node FD is reset twice The photodiode D1 is periodically reset at least twice in response to the periodically activated transfer control signal Tx. In this way, charges in the photodiode D1 can be sequentially transferred to the floating node FD. As described above, when the charge in the photodiode can be removed step by step, it is possible to prevent an over-reset phenomenon in which the charge does not sufficiently escape from the reset period C of the photodiode due to the exiting of charges at a time.
여기서 리셋 제어신호(Rx)가 활성화된 동안, 선택 제어신호(Sx)를 활성화시켜 선택 트랜지스터(TS)가 턴온되도록 하였으나, 경우에 따라서는 턴오프를 유지할 수도 있다.
Here, while the reset control signal Rx is activated, the selection control signal Sx is activated to turn on the selection transistor TS, but in some cases, it may be turned off.
도5는 제2 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내기 위한 동작 파형도이다. 특히 도5에 도시된 구간은 도4의 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에 대해서만 도시한 것이다.5 is an operation waveform diagram illustrating a control method of the image sensing apparatus according to the second embodiment. In particular, the section shown in FIG. 5 is only shown for the section C for resetting the photodiode of FIG.
도5에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법은 도4에 도시된 것과 같이, 리셋 제어신호(Rx)가 활성화되어 있는 구간에서 전달 트랜지스터(TT)를 주기적으로 턴온 또는 턴오프시킨다. 이와 같이 함으로서 포토 다이오드(D1)에 있는 전하가 순차적으로 플로팅 노드(FD)로 전달될 수 있다. As shown in FIG. 5, the control method of the image sensing apparatus according to the second embodiment is such that, as shown in FIG. 4, the transfer transistor TT is periodically turned on in a period in which the reset control signal Rx is active Or turn off. In this way, charges in the photodiode D1 can be sequentially transferred to the floating node FD.
또한, 리셋 제어신호(Rx)가 활성화되는 동안 전압레벨을 도4의 경우보다 더 높은 값(X 참조)을 유지시켜, 리셋 트랜지스터(TR)를 통해 전원전압(VDD)의 전압레벨이 플로팅 노드(FD)에 그대로 전달될 수 있도록 한다. 일반적으로 리셋 트랜지스터(TR)를 앤모스 트랜지스터로 구현하였을 경우에, 전원전압 레벨에서 문턱전압 만큼 줄어든 전압레벨이 플로팅 노드(FD)에 인가된다. 리셋 트랜지스터(TR)의 게이트에 전원전압 레벨보다 문턱전압 만큼 더 큰 전압레벨이 인가된다면, 전원전압 레벨이 플로팅 노드(FD)에 인가될 수 있는 것이다.While the reset control signal Rx is activated, the voltage level is maintained at a higher value (X reference) than in the case of FIG. 4, so that the voltage level of the power supply voltage VDD through the reset transistor TR becomes higher than the voltage level of the floating node FD). Generally, when the reset transistor TR is implemented as an NMOS transistor, a voltage level reduced by the threshold voltage at the power supply voltage level is applied to the floating node FD. If a voltage level higher than the power supply voltage level by a threshold voltage is applied to the gate of the reset transistor TR, the power supply voltage level can be applied to the floating node FD.
또한, 리셋 제어신호(Rx)의 전압레벨을 전달 제어신호(Tx) 보다 조금이라도 더 높게 유지한다면, 플로팅 노드(FD)에 전달되는 리셋전압이 높아져, 리셋하는 구간(C)에서 포토 다이오드(D1)에서 플로팅 노드(FD)로 전하가 더 많이 빠르게 이동할 수 있다.
If the voltage level of the reset control signal Rx is kept slightly higher than the transfer control signal Tx, the reset voltage transmitted to the floating node FD becomes high, and the photodiode D1 ) To the floating node (FD).
도6은 제3 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법을 나타내기 위한 동작 파형도이다. 특히 도6에 도시된 구간은 도4의 포토 다이오드를 리셋하는 구간(C)에 대해서만 도시한 것이다.6 is an operation waveform diagram for illustrating a control method of the image sensing apparatus according to the third embodiment. In particular, the section shown in FIG. 6 is only shown for the section C for resetting the photodiode of FIG.
도6에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법은 도4에 도시된 것과 같이, 리셋 제어신호(Rx)가 활성화되어 있는 구간에서 전달 제어신호(Tx)를 턴온과 턴오프를 주기적으로 턴온시킨다. 이와 같이 함으로서 포토 다이오드(D1)에 있는 전하가 순차적으로 플로팅 노드(FD)로 전달될 수 있다.As shown in FIG. 6, in the method of controlling an image sensing apparatus according to the third embodiment, as shown in FIG. 4, when the transfer control signal Tx is turned on and off in the section in which the reset control signal Rx is active Turns the turn-off periodically on. In this way, charges in the photodiode D1 can be sequentially transferred to the floating node FD.
또한, 본 실시예에 따른 이미지 센싱장치의 제어방법은 전달 트랜지스터(TT)의 턴온과 턴오프 주기를 서로 달리하도록 하는 것이 특징이다. 이와 같이 하는 이유는 너무 많이 전달 트랜지스터(TT)가 턴온과 턴오프를 반복하게 되면, 포토 다이오드(D1)와 플로팅 노드(FD)간 차지 셰어링 현상이 일어나서, 포토 다이오드(D1)에 전하가 더 머무를 수 있다. 전달 트랜지스터(TT)를 턴온 시키는 구간이 증가될 수록 포토 다이오드(D1)에 있는 전하가 플로팅 노드(FD)에 더 많이 이동될 수 있는 것이다. 따라서, 전달 트랜지스터(TT)의 턴온과 턴오프 동작을 반복시켜, 포토 다이오드(D1)에 있는 전하를 순차적으로 플로팅 노드(FD)에 이동시키되, 그 주기를 적절히 조절하여 보다 더 많은 전하가 플로팅 노드에 신속하게 이동할 수 있도록 할 수 있는 것이다.The control method of the image sensing apparatus according to the present embodiment is characterized in that the turn-on and turn-off periods of the transfer transistor TT are made different from each other. The reason for doing this is that if the transfer transistor TT is repeatedly turned on and off, a charge sharing phenomenon occurs between the photodiode D1 and the floating node FD, You can stay. As the period in which the transfer transistor TT is turned on is increased, the charge in the photodiode D1 can be more moved to the floating node FD. Therefore, the turn-on and turn-off operations of the transfer transistor TT are repeated to sequentially move the charge in the photodiode D1 to the floating node FD, So that the user can move quickly.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 센싱 장치는 픽셀이 외부에서 입사된 빛에 대응하는 신호를 생성하기 전에, 포토 다이오드에 있는 전하를 효과적으로 플로팅 노드로 이동시켜, 포토 다이오드에는 외부에서 입사된 빛에 대응하는 정확한 전하량이 생성될 수 있다.As described above, the image sensing apparatus according to the present invention effectively moves the charge in the photodiode to the floating node before the pixel generates the signal corresponding to the light incident from the outside, An accurate charge amount corresponding to light can be generated.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.
Claims (7)
상기 제2 전달수단을 턴온시켜, 상기 플로팅 노드에 리셋전압을 인가시키는 단계;
상기 제1 전달수단을 턴온시켜 상기 포토 다이오드에 모아진 전하를 상기 플로팅 노드로 전달하는 단계;
상기 플로팅 노드에 전달된 전하의 양에 대응하는 신호를 생성하여 출력하는 단계; 및
상기 포토 다이오드의 리셋 구간 동안 상기 제1 전달수단의 턴온과 턴오프를 적어도 두 번 수행하여 상기 포토 다이오드에 있는 전하를 상기 플로팅 노드로 이동시켜 상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계
를 포함하는 이미지 센싱장치의 제어방법.
A method of controlling an image sensing apparatus having first transfer means for transferring charge accumulated in a photodiode to a floating node and second transfer means for resetting the floating node to a reset voltage,
Turning on the second transmission means to apply a reset voltage to the floating node;
Turning on the first transfer means to transfer charge collected in the photodiode to the floating node;
Generating and outputting a signal corresponding to the amount of charge transferred to the floating node; And
Performing a turn-on and a turn-off of the first transmitting means at least twice during a reset period of the photodiode to move charge in the photodiode to the floating node to reset the photodiode
And controlling the image sensing device.
상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계는
상기 제2 전달수단을 예정된 구간동안 활성화된 상태로 진행되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱장치의 제어방법.
The method according to claim 1,
The step of resetting the photodiode
Wherein the second transmitting means is activated during a predetermined interval.
상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계는
상기 적어도 두 번 중 마지막 번째의 상기 제1 전달수단이 턴온되는 구간은 이전의 턴온되는 구간보다 더 긴 시간동안 턴온되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱장치의 제어방법.
3. The method of claim 2,
The step of resetting the photodiode
Wherein a period during which the first transfer means of the last of the at least two of the plurality of the first transfer means is turned on is turned on for a longer period of time than a previous turn on period of the image.
상기 제 1 및 제2 전달수단은 모스 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 이미지 센싱장치의 제어방법.
The method according to claim 2, wherein
Wherein the first and second transmission means are MOS transistors.
상기 포토 다이오드를 리셋시키는 단계에서,
상기 제2 전달수단으로 구현된 모스 트랜지스터에 의해 전달되는 전압의 크기가 줄어들지 않도록, 전달되는 전압보다 소정 전압레벨만큼 더 큰 전압으로 게이트가 제어되는 것을 특징으로 하는 이미지 센싱장치의 제어방법.5. The method of claim 4,
In the step of resetting the photodiode,
Wherein the gate is controlled by a voltage that is greater than a voltage to be delivered by a predetermined voltage level so that the magnitude of the voltage delivered by the MOS transistor implemented by the second transfer means is not reduced.
를 포함하는 이미지 센싱장치의 제어방법.
Periodically resetting the photodiode twice or more in response to the first control signal during a period of resetting the floating node once in response to the second control signal
And controlling the image sensing device.
상기 포토 다이오드를 리셋하는 단계 이후에,
상기 플로팅 노드의 리셋레벨에 대응하는 신호를 출력하는 단계; 및
상기 포토 다이오드에 축적된 전하량에 대응하는 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 이미지 센싱장치의 제어방법.The method according to claim 6,
After the step of resetting the photodiode,
Outputting a signal corresponding to a reset level of the floating node; And
And outputting a signal corresponding to the amount of charge accumulated in the photodiode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100108324A KR101681490B1 (en) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Method for controlling image sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100108324A KR101681490B1 (en) | 2010-11-02 | 2010-11-02 | Method for controlling image sensing device |
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|---|---|
| KR20120047362A KR20120047362A (en) | 2012-05-14 |
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ID=46266106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR (1) | KR101681490B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100460773B1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-12-09 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Image sensor with improved fill factor and method for driving thereof |
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2010
- 2010-11-02 KR KR1020100108324A patent/KR101681490B1/en active IP Right Grant
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| KR20120047362A (en) | 2012-05-14 |
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