KR102011945B1 - Black level compensating device of column parallel ADC - Google Patents

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KR102011945B1
KR102011945B1 KR1020180044125A KR20180044125A KR102011945B1 KR 102011945 B1 KR102011945 B1 KR 102011945B1 KR 1020180044125 A KR1020180044125 A KR 1020180044125A KR 20180044125 A KR20180044125 A KR 20180044125A KR 102011945 B1 KR102011945 B1 KR 102011945B1
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Abstract

Disclosed is a black level compensating device of a column parallel analog-to-digital converter (ADC) capable of suppressing the distortion of a signal caused by dark current to the maximum at high temperature/low brightness through amplification of a pre-amplifier. A black level compensating device of a column parallel ADC, as a black level compensating device included between pixels of a column parallel ADC and a pre-amplifier, comprises: a compensating capacitor (Cb) of which one end is connected between an output end of the pixel and a negative (-) input terminal of the pre-amplifier; and a current digital-to-analog converter (DAC) 1 connected to the other end of the compensating capacitor (Cb) and outputting voltage of a bottom plate (BP) corresponding to an optical black (OB) signal.

Description

열 병렬 아날로그 디지털 변환기의 블랙 레벨 보상 장치{Black level compensating device of column parallel ADC}Black level compensating device of column parallel ADC

본 발명은 열 병렬 아날로그 디지털 변환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 병렬 아날로그 디지털 변환기의 블랙 레벨 보상 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermal parallel analog-to-digital converter, and more particularly to a black level compensation device of a thermal parallel analog-to-digital converter.

도 1은 프리앰프(preamp)가 포함된 열 병렬 아날로그 디지털 변환기(Column Parallel ADC)의 주요 블록에 대한 그림이다. 1 is a diagram of the main block of a column parallel analog-to-digital converter with a preamp.

도 1을 참조하면, 열 병렬 ADC(1)에는 픽셀(11)이 존재하고, 픽셀(11)의 출력은 vin이라는 신호로 만들어진다. 픽셀(11)과 전류싱크는 소스 팔로워(source follower)로 동작하게 된다. Referring to FIG. 1, a pixel 11 exists in the column parallel ADC 1, and an output of the pixel 11 is made of a signal vin. The pixel 11 and the current sink operate as a source follower.

vin은 픽셀 출력 신호로, 열 병렬 ADC에서는 시간 간격을 두고 해당 신호를 2회 읽는 CDS(Correlate Double Sampling) 동작이 수행된다. 첫번째에는 픽셀(11)의 리셋 레벨(Reset Level)을, 두번째에는 픽셀(11)의 신호 레벨(Signal Level)을 읽어 내게 된다. vin is a pixel output signal. In a parallel parallel ADC, a Correlate Double Sampling (CDS) operation is performed to read the signal twice at a time interval. First, the reset level of the pixel 11 and the signal level of the pixel 11 are read.

리셋 레벨을 읽어내는 동안(Rx 동작)은 프리앰프(12)의 음(-) 입력단자와 출력단자 사이에 프리앰프 리셋(preamp reset) 신호인 pa_rst가 연결되어 프리앰프 출력신호인 vin_pre를 양(+) 입력단자에 입력되는 vref_pa 레벨로 내보내게 된다. 그리고 프리앰프(12)의 후단에서 qrst가 연결되는 동안 비교기(13)의 음(-) 입력단자로 들어가 vin_rst 커패시터(C1)에 신호를 채우게 된다. 리셋 동작이 완료되면, pa_rst는 스위치를 오프시키고, Tx가 열리기를 기다린다. While reading the reset level (Rx operation), pa_rst, a preamp reset signal, is connected between the negative input terminal and the output terminal of the preamplifier 12 so that the preamplifier output signal vin_pre is positive. +) Exported to the vref_pa level entered at the input terminal. Then, while qrst is connected at the rear end of the preamplifier 12, the negative input terminal of the comparator 13 enters the signal to fill the vin_rst capacitor C1. When the reset operation is complete, pa_rst switches off and waits for Tx to open.

픽셀 신호는 픽셀(11)에 정보가 담긴 후 Tx 동작을 통해 이를 읽음으로써 시작된다. Tx가 픽셀 데이터를 열어서, vin 신호로 천이된다. 이 경우 vin 신호는 하이(high)에서 로우(low)로 변경되며, 저장된 픽셀 신호의 크기가 클수록 많이 떨어지게 된다. vin 신호가 천이되면, 프리앰프(12)의 신호인 vin_pre는 설정된 이득(gain)에 따라서 출력의 크기가 결정된다. qsig가 떠 있는 동안(즉, qsig에 상응하는 스위치가 턴온되면) 프리앰프(12)의 출력신호는 vin_sig 신호로 전달되어 비교기(13)의 양(+) 입력단자로 전달되며, vin_sig 커패시터(C2)에 해당 신호를 채우게 된다. 이 동작이 끝나면 CDS 동작은 완료된다. 그리고 qsig와 qrst 신호는 off 상태가 된다. The pixel signal is started by storing information in the pixel 11 and reading it through a Tx operation. Tx opens the pixel data and transitions to the vin signal. In this case, the vin signal is changed from high to low, and the larger the size of the stored pixel signal is, the more it falls. When the vin signal transitions, the size of the output vin_pre, which is a signal of the preamplifier 12, is determined according to the set gain. While qsig is floating (i.e., when the switch corresponding to qsig is turned on), the output signal of the preamplifier 12 is transmitted as a vin_sig signal to the positive input terminal of the comparator 13, and the vin_sig capacitor C2 ) Will fill that signal. After this operation, the CDS operation is complete. The qsig and qrst signals are off.

비교기(13)의 바텀 플레이트(bottom plate)에 존재하는 신호인 vramp_cds 신호와 vrst_cds 신호 중 vramp_cds 신호는 하이(high)에서 로우(low)로 일정한 슬로프(slop)를 가지며 램프(ramp) 동작을 수행하게 된다. Among the vramp_cds signal and the vrst_cds signal, the vramp_cds signal, which is a signal present in the bottom plate of the comparator 13, has a constant slope from high to low to perform a ramp operation. do.

vramp_cds 신호가 로우(low)로 일정한 슬로프를 가지면서 천이하는 동안 탑 플레이트(top plate)에 존재하는 vin_sig 신호 또한 동시에 천이가 되기 시작한다. vin_sig 신호가 vin_rst 레벨을 크로스하는 지점에 비교기(13)는 출력(Out) 신호를 내보내게 된다. While the vramp_cds signal transitions low with a constant slope, the vin_sig signal present on the top plate also starts to transition at the same time. At the point where the vin_sig signal crosses the vin_rst level, the comparator 13 sends an output signal.

한편, vramp_cds 신호가 로우(low)로 천이되는 동작에서부터 code<n:0>의 신호((n+1) 비트 신호)는 CDS 블록 내에 존재하는 메모리(14)에 지속적으로 코드를 증가시키면서 업데이트된다. On the other hand, from the operation in which the vramp_cds signal transitions low, the signal of code <n: 0> ((n + 1) bit signal) is updated while continuously increasing the code in the memory 14 existing in the CDS block. .

비교기(13)의 출력 신호가 하이(high)로 트리거(trigger)하는 시점을 기준으로 메모리(14)에는 현재 업데이트된 코드가 저장되면서 디지털화(digitalize)를 수행하게 된다. On the basis of the time when the output signal of the comparator 13 is triggered high, the memory 14 is digitized while the currently updated code is stored.

도 2는 프리앰프를 사용한 도 1의 열 병렬 ADC에 대한 타이밍도이다. 2 is a timing diagram for the column parallel ADC of FIG. 1 using a preamplifier.

블랙 레벨 보상(BLC, Black Level Compensation) 동작은 빛이 들어오지 않는 픽셀(OB, Optical Black)에 대응되는 출력 코드를 읽고, 아날로그 회로가 가지는 옵셋 등에 의해 출력 코드가 "0(zero)"보다 크거나 혹은 "0" 아래라고 판단될 경우 이를 최대한 "0"에 근접하게 맞추기 위해 필요하다. The Black Level Compensation (BLC) operation reads an output code corresponding to a non-lighting pixel (OB, Optical Black), and the output code is greater than " zero " Or if it is determined to be below "0", it is necessary to make it as close as possible to "0".

예를 들어, vin_sig 신호가 vin_rst 신호보다 700mV 높다면 램프 동작에 의해 크로스 지점은 700에 해당하는 코드가 메모리에 저장될 수 있다. For example, if the vin_sig signal is 700mV higher than the vin_rst signal, a code corresponding to 700 at the cross point may be stored in the memory by the ramp operation.

즉, 옵티컬 블랙 신호(OB 신호)를 읽어서 출력 코드가 떠 있거나 가라앉아 있을 때 그에 해당하는 코드만큼을 전류 DAC를 통해 아날로그 신호로 바꾼 후, 램프 수행 전에 OB 출력이 높으면 vrst_cds 신호의 옵셋(offset)을 띄워 "0" 코드에 근접하도록 가라앉힌다. 또는 신호가 "0" 코드 이하라고 판단되는 경우에는 vramp_cds 신호의 옵셋(하이 레벨)을 띄워 실제 빛을 받는 픽셀이 순수한 신호만 출력되도록 한다. That is, when the output code is floating or sinking by reading the optical black signal (OB signal), the corresponding code is changed to the analog signal through the current DAC. If the OB output is high before the ramp is performed, the offset of the vrst_cds signal is offset. Spawn to approximate the "0" code. Alternatively, if it is determined that the signal is less than or equal to the "0" code, an offset (high level) of the vramp_cds signal is raised so that only the pure signal is output by the pixel that receives the actual light.

도 3은 저조도에서 일반 픽셀을 읽었을 때 신호를 증폭시키는 프리앰프의 증폭 현상을 나타낸 개념도이고, 도 4는 저조도, 특히 고온에서 프리앰프로 입력되는 신호와 이를 증폭시키는 현상을 나타낸 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating amplification of a preamplifier that amplifies a signal when a general pixel is read at low light, and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a signal input to the preamplifier at low light, particularly at a high temperature, and amplification thereof.

비교기로 입력되는 vramp_cds와 vrst_cds로 BLC(블랙 레벨 보상)를 조절하게 된다. 따라서 고온(high temperature) 상황에서의 저조도(즉, 프리앰프의 최대 이득(max gain)) 상황에서 암전류(dark current)에 의해서 유발된 왜곡 신호 또한 프리앰프의 최대 이득에 의해 증폭이 되어, 화질의 심각한 저하가 유발된다. 온도가 높을수록 픽셀 트랜지스터의 암전류 또한 많아지게 되므로, 고온 상황에서 더 문제가 될 수 있다. The black level compensation (BLC) is controlled by vramp_cds and vrst_cds input to the comparator. Therefore, the distortion signal caused by the dark current in the low light condition (i.e., the maximum gain of the preamplifier at high temperature) is also amplified by the maximum gain of the preamplifier. Serious degradation is caused. As the temperature increases, the dark current of the pixel transistor also increases, which may be a problem in high temperature situations.

프리앰프의 최대 이득에 의해 증폭된 신호는 vramp_cds 혹은 vrst_cds의 옵셋을 변화시켜 조절할 수 있는 한계치를 벗어나게 되므로, 복구가 어려운 화질 저하를 가져올 수 있다. 이 경우 픽셀 노이즈를 최소화하기 위해 만들어 높은 프리앰프의 이득을 최대로 쓸 수가 없어, 기존의 블랙 레벨 보상 방법에는 한계가 있었다. Since the signal amplified by the maximum gain of the preamplifier is out of the limit that can be adjusted by changing the offset of vramp_cds or vrst_cds, it may result in image quality that is difficult to recover. In this case, it was not possible to maximize the gain of the high preamplifier made to minimize the pixel noise, and the conventional black level compensation method was limited.

한국공개특허 10-2007-0070990호 (2007.07.04. 공개) - 자동 블랙 레벨 보상 기능을 갖는 이미지 센서Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2007-0070990 (published Jul. 4, 2007)-Image sensor with automatic black level compensation

본 발명은 프리앰프의 증폭을 통하여 고온/저조도 상황에서 암전류로 인해 발생하는 신호의 왜곡을 최대한 억제할 수 있는 열 병렬 아날로그 디지털 변환기의 블랙 레벨 보상 장치를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a black level compensation device of a thermal parallel analog-to-digital converter capable of maximally suppressing distortion of a signal caused by dark current in a high temperature / low light condition through amplification of a preamplifier.

본 발명은 고정 패턴 잡음(FPN, Fixed Pattern Noise)의 절감 효과를 극대화할 수 있는 열 병렬 아날로그 디지털 변환기의 블랙 레벨 보상 장치를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a black level compensation device of a column-parallel analog-to-digital converter capable of maximizing a reduction effect of fixed pattern noise (FPN).

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아날로그 신호인 픽셀 신호를 디지털 변환하는 열 병렬 아날로그 디지털 변환기(Column Parallel ADC)의 픽셀과 프리앰프 사이에 포함되는 블랙 레벨 보상 장치로서, 일단이 상기 픽셀의 출력단과 상기 프리앰프의 음(-) 입력단자 사이에 연결되는 보상 커패시터(Cb); 및 상기 보상 커패시터(Cb)의 타단에 연결되며, 옵티컬 블랙(OB) 신호에 상응하는 바텀 플레이트(BP) 전압이 출력되는 전류 DAC1를 포함하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a black level compensation device is included between a pixel and a preamplifier of a column parallel analog-to-digital converter (Column Parallel ADC) for digitally converting a pixel signal that is an analog signal, one end of which is the output end of the pixel and the A compensation capacitor Cb connected between the negative input terminal of the preamp; And a current DAC1 connected to the other end of the compensation capacitor Cb and outputting a bottom plate BP voltage corresponding to the optical black signal.

상기 전류 DAC1은 디지털화된 OB 신호와 블랙 레벨 보상(BLC) 동작 신호를 입력으로 하고, 상기 OB 신호를 상응하는 크기의 아날로그 신호인 OB 전류로 디지털 아날로그 변환한 후 상기 BLC 동작 신호에 따라 상기 OB 전류가 반영하여 상기 보상 커패시터의 BP 전압을 변경시킬 수 있다.The current DAC1 inputs a digitized OB signal and a black level compensation (BLC) operation signal, converts the OB signal into an OB current which is an analog signal having a corresponding magnitude, and then converts the OB current according to the BLC operation signal. By reflecting it can change the BP voltage of the compensation capacitor.

상기 전류 DAC1은, 미리 정해진 로우 레벨(low level)의 전압을 출력하는 로우 레벨 출력부; 상기 OB 신호의 비트 값에 따라 트랜지스터의 온/오프를 제어하여 상기 OB 신호를 상응하는 크기를 갖는 OB 전류로 변환하는 OB 전류 변환부; 및 초기에는 상기 로우 레벨 출력부의 출력을 상기 보상 커패시터의 BP 전압으로 출력하고, 블랙 레벨 보상(BLC) 동작 신호에 따라 상기 OB 전류 변환부에서 변환된 상기 OB 전류의 크기에 상응하여 출력되는 상기 BP 전압의 크기를 변경시키는 BP 신호 출력부를 포함할 수 있다.The current DAC1 may include a low level output unit configured to output a predetermined low level voltage; An OB current converter configured to control on / off of a transistor according to a bit value of the OB signal to convert the OB signal into an OB current having a corresponding magnitude; And initially outputting the output of the low level output unit as the BP voltage of the compensation capacitor, and outputting the BP corresponding to the magnitude of the OB current converted by the OB current converter according to a black level compensation (BLC) operation signal. It may include a BP signal output unit for changing the magnitude of the voltage.

상기 로우 레벨 출력부는, 소스단에 VDD 전압이 인가되고, 드레인단은 상기 BP 신호 출력부의 출력단에 연결되며, 게이트단에 인가되는 바이어스 전압에 의해 턴온되는 LL 트랜지스터를 포함할 수 있다.The low level output unit may include a LL transistor to which a VDD voltage is applied to a source terminal, and a drain terminal is connected to an output terminal of the BP signal output unit and turned on by a bias voltage applied to a gate terminal.

상기 OB 신호가 2진 (n+1)비트 신호인 경우, 상기 OB 전류 변환부는, 상기 OB 신호의 비트 수(n+1)에 상응하는 개수의 비트 자리(BL) 트랜지스터를 포함하고, 상기 BL 트랜지스터들이 상기 OB 신호의 각 비트 자리에 할당된 비트 값에 따라 온/오프가 제어되는 비트 값 연동부와; 상기 BL 트랜지스터들 각각에 1:1 매칭되며, 매칭되는 상기 BL 트랜지스터들에 대응되는 비트 자리에 상응하는 레벨의 전류를 흘려주는 (n+1)개의 비트 자리값(BV) 트랜지스터를 포함하는 전류 분배부를 포함할 수 있다.When the OB signal is a binary (n + 1) bit signal, the OB current converter includes a bit digit (BL) transistor corresponding to the number of bits (n + 1) of the OB signal, and the BL A bit value interlocker in which transistors are controlled on / off according to bit values assigned to respective bit positions of the OB signal; A current distribution including (n + 1) bit digit (BV) transistors 1: 1 matched to each of the BL transistors and configured to flow a current having a level corresponding to a bit digit corresponding to the matched BL transistors It may include wealth.

상기 BV 트랜지스터 중 상기 OB 신호에서 k번째 비트에 대응되는 (k+1)번째 BV 트랜지스터는 소정의 바이어스 전압이 게이트단에 인가되는 2k+1개의 전류 출력(CL) 트랜지스터를 포함하여, 1번째 BV 트랜지스터에 비해 2k 배의 전류를 흘려줄 수 있다.The (k + 1) -th BV transistor corresponding to the k-th bit of the OB signal among the BV transistors includes 2 k + 1 current output (CL) transistors to which a predetermined bias voltage is applied to a gate terminal. It can deliver 2k times more current than a BV transistor.

상기 BL 트랜지스터에는 게이트단으로 상기 OB 신호 중 대응되는 비트 자리의 비트 값이 입력되되, 상기 비트 값이 '0'인 경우 턴온되고, '1'인 경우에는 턴오프되며, 상기 OB 신호는 옵티컬 블랙 픽셀의 디지털 출력값인 OB 코드가 반전된 반전코드일 수 있다.A bit value of a corresponding bit position among the OB signals is input to the BL transistor, and when the bit value is '0', the bit value is turned on, and when the bit value is '1', the bit value is turned off, and the OB signal is optical black. The OB code, which is the digital output value of the pixel, may be an inverted inversion code.

상기 BL 트랜지스터는 게이트단이 서로 연결된 공통 게이트 구조를 가지며, 상기 OB 전류 변환부는 (n+1)개의 상기 BL 트랜지스터가 상기 OB 신호의 비트 값에 따라 개별적으로 온/오프 제어되되, 비트 값이 '0'에 해당하는 비트 자리에 상응하는 레벨의 전류가 합해진 상기 OB 신호가 상기 BP 신호 출력부가 유입될 수 있다.The BL transistor has a common gate structure in which gate ends thereof are connected to each other, and the OB current converter has (n + 1) BL transistors individually on / off controlled according to bit values of the OB signal, and the bit value is' The BP signal output unit may be introduced into the OB signal in which the current of the level corresponding to the bit position corresponding to 0 'is added.

상기 BP 신호 출력부는, 소스단으로 상기 OB 전류가 유입되고, 드레인단이 상기 출력단에 연결되며, 게이트단에는 상기 BLC 동작 신호가 인가되는 BLC 트랜지스터와; 상기 BLC 트랜지스터의 드레인단과 그라운드 사이에 연결되는 저항을 포함할 수 있다.The BP signal output unit may include: a BLC transistor to which the OB current flows into a source terminal, a drain terminal is connected to the output terminal, and a BLC operation signal is applied to a gate terminal; It may include a resistor connected between the drain terminal and the ground of the BLC transistor.

상기 BLC 트랜지스터는 상기 BLC 동작 신호가 하이에서 로우로 천이될 때 턴온되어 상기 OB 전류가 상기 드레인단으로 흐르게 하며, 상기 OB 전류가 상기 저항과 만나 상기 BP 신호의 레벨을 높이게 될 수 있다.The BLC transistor may be turned on when the BLC operation signal transitions from high to low so that the OB current flows to the drain terminal, and the OB current meets the resistance to increase the level of the BP signal.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 프리앰프를 사용하는 열 병렬 ADC 구조에서 상기 프리앰프에 구현되는 블랙 레벨 보상 장치로서, 일단이 픽셀의 출력단에 연결된 스위치; 및 상기 스위치의 타단과 상기 프리앰프의 입력단 사이에 일단이 연결되는 보상 커패시터를 포함하되, 상기 보상 커패시터의 일단에는 상기 픽셀의 출력이 입력되고, 상기 보상 커패시터의 타단에는 블랙 레벨 보상 레벨이 입력되는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a black level compensation device implemented in the preamplifier in a column parallel ADC structure using the preamplifier, comprising: a switch having one end connected to an output terminal of a pixel; And a compensation capacitor having one end connected between the other end of the switch and an input end of the preamplifier, wherein one end of the compensation capacitor is input with an output of the pixel and another end of the compensation capacitor with a black level compensation level. A black level compensation device for a thermal parallel ADC is provided.

상기 보상 커패시터의 타단에는 전류 DAC1과 저항을 연결하여 상기 블랙 레벨 보상 레벨을 조절할 수 있다.The black level compensation level may be adjusted by connecting a current DAC1 and a resistor to the other end of the compensation capacitor.

상기 전류 DAC1은 옵티컬 블랙 픽셀로부터 읽은 ADC 출력 신호인 OB 신호와 블랙 레벨 보상 동작을 알리는 신호를 입력받아 동작할 수 있다.The current DAC1 may operate by receiving an OB signal, which is an ADC output signal read from an optical black pixel, and a signal indicating a black level compensation operation.

한편 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 프리앰프를 사용하는 열 병렬 ADC 구조에서 상기 프리앰프에 구현되는 블랙 레벨 보상 장치로서, 픽셀의 출력단과 상기 프리앰프의 입력단 사이에 연결되는 싱크 트랜지스터 및 인에이블 트랜지스터를 포함하되, 상기 인에이블 트랜지스터는 온도센서의 출력을 트리거하여 생성된 인에이블 신호에 의해 턴온되는 것을 특징으로 하는 블랙 레벨 보상 장치가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a black level compensation device implemented in the preamplifier in a column parallel ADC structure using a preamplifier, comprising a sink transistor and an enable connected between an output terminal of a pixel and an input terminal of the preamplifier Including a transistor, wherein the enable transistor is provided with a black level compensation device, characterized in that turned on by the enable signal generated by triggering the output of the temperature sensor.

상기 싱크 트랜지스터는 VCON 신호에 의해 동작하되, 상기 VCON 신호는 전류 복사 회로에 의해 생성되며, 레지스터의 조절을 통해 상기 VCON 신호의 바이어스 레벨이 조절될 수 있다.The sink transistor is operated by a VCON signal, the VCON signal is generated by a current copy circuit, and the bias level of the VCON signal may be adjusted by adjusting a resistor.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 프리앰프의 증폭을 통하여 고온/저조도 상황에서 암전류로 인해 발생하는 신호의 왜곡을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the amplification of the preamplifier has an effect of suppressing distortion of a signal generated due to a dark current in a high temperature / low light condition as much as possible.

또한, 고정 패턴 잡음(FPN)의 절감 효과를 극대화할 수 있는 효과도 있다. In addition, it is possible to maximize the reduction effect of the fixed pattern noise (FPN).

도 1은 프리앰프(preamp)가 포함된 열 병렬 아날로그 디지털 변환기(Column Parallel ADC)의 주요 블록에 대한 그림,
도 2는 프리앰프를 사용한 도 1의 열 병렬 ADC에 대한 타이밍도,
도 3은 저조도에서 일반 픽셀을 읽었을 때 신호를 증폭시키는 프리앰프의 증폭 현상을 나타낸 개념도,
도 4는 저조도, 특히 고온에서 프리앰프로 입력되는 신호와 이를 증폭시키는 현상을 나타낸 개념도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프를 나타낸 회로도,
도 6은 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치에 포함되는 전류 DAC1의 구현 예시도,
도 7은 OB 신호의 예시를 나타낸 도면,
도 8은 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 포함하는 프리앰프를 사용한 열 병렬 ADC 동작을 나타낸 타이밍도,
도 9은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프 전단을 나타낸 회도로,
도 10는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프 전단을 나타낸 회도로,
도 11은 제2 및 제3 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치에 포함되는 전류 DAC2의 구현 예시도,
도 12은 온도센서 및 이를 이용한 인에이블 신호를 나타낸 도면.
1 is a diagram of the main block of a column parallel analog-to-digital converter (Column Parallel ADC) with a preamp,
2 is a timing diagram for the column parallel ADC of FIG. 1 using a preamp;
3 is a conceptual diagram illustrating an amplification phenomenon of a preamplifier that amplifies a signal when a normal pixel is read at low light;
4 is a conceptual diagram illustrating a signal input to a preamplifier and amplification thereof at low light, particularly at high temperature;
5 is a circuit diagram showing a preamplifier of a column parallel ADC with a black level compensation device according to a first embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating an implementation of the current DAC1 included in the black level compensation device according to the first embodiment;
7 is a diagram illustrating an example of an OB signal;
8 is a timing diagram illustrating a column parallel ADC operation using a preamplifier including a black level compensation device according to a first embodiment;
9 is a circuit diagram showing a preamplifier front end of a thermal parallel ADC having a black level compensation device according to a second embodiment of the present invention.
10 is a circuit diagram illustrating a preamplifier front end of a column parallel ADC having a black level compensation device according to a third embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an implementation of a current DAC2 included in a black level compensation device according to the second and third embodiments;
12 illustrates a temperature sensor and an enable signal using the same.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.In addition, the components of the embodiments described with reference to the drawings are not limited to the corresponding embodiments, and may be implemented to be included in other embodiments within the scope of the technical spirit of the present invention. Even if the description is omitted, it is obvious that a plurality of embodiments may be reimplemented into one integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same or related reference numerals and redundant description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “… module”, “… unit” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which means hardware or software or hardware and software. It can be implemented as a combination of.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프를 나타낸 회로도이고, 도 6은 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치에 포함되는 전류 DAC1의 구현 예시도이며, 도 7은 OB 신호의 예시를 나타낸 도면이고, 도 8은 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 포함하는 프리앰프를 사용한 열 병렬 ADC 동작을 나타낸 타이밍도이다. FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a preamplifier of a column parallel ADC having a black level compensation device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an implementation of the current DAC1 included in the black level compensation device according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an OB signal, and FIG. 8 is a timing diagram illustrating a column parallel ADC operation using a preamplifier including a black level compensation device according to a first embodiment.

도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 열 병렬 ADC와 비교할 때 비교기(13)를 포함한 프리앰프(12)의 후면의 회로는 동일하여 생략되어 있다. Referring to FIG. 5, the circuit on the rear side of the preamplifier 12 including the comparator 13 is identically omitted when compared with the column parallel ADC shown in FIG. 1.

픽셀(11)과 프리앰프(12) 사이에 스위치가 개재된다. 그리고 해당 스위치는 px_en 신호에 의해 온/오프가 제어된다. A switch is interposed between the pixel 11 and the preamp 12. The switch is controlled on / off by the px_en signal.

스위치 후단에 vin 신호에는 보상 커패시터(Cb)가 추가된다. 그리고 보상 커패시터(Cb)의 바텀 플레이트(bottom plate)에는 전류 DAC1(20)이 배치된다. The compensation capacitor Cb is added to the vin signal after the switch. The current DAC1 20 is disposed on a bottom plate of the compensation capacitor Cb.

전류 DAC1(20)은 디지털 아날로그 변환기(Digital Analog Converter)로서, 제1 입력 신호로 옵티컬 블랙 신호(OB 신호)(OBb<n:0>)가 입력된다. OB 신호는 옵티컬 블랙 픽셀(OB 픽셀)의 ADC 출력 값에 상응하는 신호(OB 코드 혹은 그 반전코드)로서, 2진수로 표현된 (n+1)비트 디지털 신호일 수 있다. 여기서, n은 0 이상의 정수이다. The current DAC1 20 is a digital analog converter, and an optical black signal (OB signal) OBb <n: 0> is input to the first input signal. The OB signal is a signal (OB code or inverted code) corresponding to the ADC output value of the optical black pixel (OB pixel) and may be a (n + 1) bit digital signal represented in binary. N is an integer of 0 or more.

또한 전류 DAC1(20)에는 제2 입력 신호로 BLC 동작 신호(blc_onb)가 입력된다. BLC 동작 신호(blc_onb)가 하이(high)에서 로우(low)로 천이되는 순간 보상 커패시터(Cb)의 바텀 플레이트의 전압 레벨(vin_bot)을 변화시키게 된다. In addition, the BLC operation signal blc_onb is input to the current DAC1 20 as the second input signal. As soon as the BLC operation signal blc_onb transitions from high to low, the voltage level vin_bot of the bottom plate of the compensation capacitor Cb is changed.

도 6에는 전류 DAC1(20)의 일 실시예가 도시되어 있다. 6 illustrates one embodiment of current DAC1 20.

전류 DAC1(20)은 로우 레벨 출력부(30), 옵티컬 블랙(OB) 전류 출력부(40) 및 바텀 플레이트(BP) 신호 출력부(50)를 포함한다. The current DAC1 20 includes a low level output unit 30, an optical black (OB) current output unit 40, and a bottom plate (BP) signal output unit 50.

로우 레벨 출력부(30)는 전류 DAC1(20)에서 초기 출력되는 출력 신호(vin_bot)가 특정한 로우 레벨(low level)을 나타내도록 하는 부분으로, 전류 DAC1(20)의 일측(도면에서는 맨 우측)에 배치된 LL(로우 레벨용) 트랜지스터(T31, T32)를 포함한다. The low level output unit 30 is a portion such that the output signal vin_bot initially output from the current DAC1 20 indicates a specific low level. One side of the current DAC1 20 (far right in the drawing) LL (low level) transistors T31 and T32 disposed therein.

제1 LL 트랜지스터(T31)와 제2 LL 트랜지스터(T23)는 직렬 연결된다. 제1 LL 트랜지스터(T31)의 게이트단에는 특정 값의 전류를 흘려주기 위해 존재하는 정전압(vbias)이 인가되고, 제2 LL 트랜지스터(T32)의 게이트단에는 해당 트랜지스터(T32)를 항상 턴온시키기 위한 VSS 전압이 인가된다. The first LL transistor T31 and the second LL transistor T23 are connected in series. A constant voltage vbias that is present to flow a current of a specific value is applied to the gate terminal of the first LL transistor T31, and the transistor T32 is always turned on at the gate terminal of the second LL transistor T32. VSS voltage is applied.

그리고 제1 LL 트랜지스터(T31)의 소스단에는 VDD 전압이 인가되고, 제1 LL 트랜지스터(T31)의 드레인단에는 제2 LL 트랜지스터(T32)의 소스단이 연결된다. 그리고 제2 LL 트랜지스터(T32)의 드레인단으로 출력 신호(vin_bot)가 출력될 수 있다. 여기서, 제2 LL 트랜지스터(T32)는 생략될 수도 있다. The VDD voltage is applied to the source terminal of the first LL transistor T31, and the source terminal of the second LL transistor T32 is connected to the drain terminal of the first LL transistor T31. The output signal vin_bot may be output to the drain terminal of the second LL transistor T32. Here, the second LL transistor T32 may be omitted.

전류 DAC1(20)의 타측(도면에서는 좌측)에는 OB 신호에 상응하는 전류를 출력하기 위한 OB 전류 변환부(40)가 배치된다. On the other side (left side in the figure) of the current DAC1 20, an OB current converter 40 for outputting a current corresponding to the OB signal is disposed.

OB 전류 변환부(40)는 (n+1)비트 디지털 신호인 OB 신호의 비트 수에 상응하는 개수(n+1)의 비트 자리(BL) 트랜지스터(T20~T2n)를 포함하는 비트 값 연동부(44)와, (n+1)개의 BL 트랜지스터(T20~T2n) 각각에 대응되는 비트 자리에 상응하는 레벨의 전류를 흘려주는 (n+1)개의 비트 자리값(BV) 트랜지스터단(T10~T1n)을 포함하는 전류 분배부(42)를 포함한다. The OB current converter 40 includes a bit value interlocking unit including a number n + 1 bit position BL transistors T20 to T2n corresponding to the number of bits of an OB signal that is a (n + 1) bit digital signal. (44) and (n + 1) bit position value (BV) transistor stages T10 through which current flows at a level corresponding to the bit position corresponding to each of the (n + 1) BL transistors T20 to T2n. And a current distributor 42 comprising T1n).

비트 값 연동부(44)는 비트 값이 '0'과 '1'로 표현되는 2진 (n+1)비트의 OB 신호에 상응하여 BL 트랜지스터들(T20~T2n)의 온/오프를 제어함으로써 비트 값에 연동된 트랜지스터 동작이 수행되게 한다. The bit value interlock unit 44 controls ON / OFF of the BL transistors T20 to T2n corresponding to binary (n + 1) bit OB signals whose bit values are represented by '0' and '1'. Allow transistor operation linked to the bit value to be performed.

BL 트랜지스터(T2*)는 PMOS로서, 게이트단에 로우 레벨(즉, 0V)이 인가되면 턴온될 수 있다. 즉, OB 신호의 임의의 비트 자리의 비트 값이 '0'인 경우에는 해당 BL 트랜지스터(T2*)를 턴온하고, 비트 값이 '1'인 경우에는 해당 BL 트랜지스터(T2*)를 턴오프시킨다. The BL transistor T2 * is a PMOS and may be turned on when a low level (ie, 0V) is applied to the gate terminal. That is, when the bit value of any bit position of the OB signal is '0', the corresponding BL transistor T2 * is turned on, and when the bit value is '1', the BL transistor T2 * is turned off. .

이러한 BL 트랜지스터의 동작에 맞춰, OB 신호로는 OB 픽셀의 ADC 출력값에 상응하는 코드(OB<n:0>)가 반전된 반전코드(OBb<n:0>)가 인가되게 할 수 있다. 예컨대, OB<9:0> = 0100000000 이면 OBb<9:0> = 1011111111 이 OB 신호로 전류 DAC1(20)에 입력될 수 있다. According to the operation of the BL transistor, the inverted code OBb <n: 0> in which the code OB <n: 0> corresponding to the ADC output value of the OB pixel is inverted may be applied to the OB signal. For example, when OB <9: 0> = 0100000000, OBb <9: 0> = 1011111111 may be input to the current DAC1 20 as an OB signal.

전류 분배부(42)는 2진 (n+1)비트의 각 비트 자리에 할당된 비트 자리값에 상응하는 크기의 전류를 흘려준다. The current divider 42 flows a current having a magnitude corresponding to the bit position value allocated to each bit position of the binary (n + 1) bit.

(n+1)비트의 OB 신호에서 최하위 비트를 1번째 비트, 최상위 비트를 (n+1)번째 비트인 것으로 순서를 정의한다. 이 경우 (k+1)번째 비트에 해당하는 비트 자리의 비트 자리값은 2k가 된다. 여기서, 0≤k≤n이다.The order is defined as the least significant bit being the 1st bit and the most significant bit being the (n + 1) th bit in the (n + 1) -bit OB signal. In this case, the bit position value of the bit position corresponding to the (k + 1) th bit is 2 k . Here, 0 ≦ k ≦ n.

이 때 전류 분배부(42)에서는 1번째 비트에 상응하는 제1 BV 트랜지스터(T10)에는 Io가 흐르는 것으로 가정하면, (k+1)번째 비트에 상응하는 제(k+1)번째 BV 트랜지스터(T1k)에는 2k Io가 흐르도록 구성된다. 즉, OB 신호에서 k번째 비트에 대응되는 (k+1)번째 BV 트랜지스터는 2k+1개의 전류 출력(CL) 트랜지스터를 포함하고 있어, 1번째 BV 트랜지스터에 비해 2K 배의 전류를 흘려줄 수 있게 된다.At this time, if it is assumed that Io flows in the first BV transistor T10 corresponding to the first bit in the current distributor 42, the (k + 1) th BV transistor corresponding to the (k + 1) th bit ( T1k) is configured to flow 2 k Io. That is, the (k + 1) -th BV transistor corresponding to the k-th bit in the OB signal includes 2 k + 1 current output (CL) transistors, so that it can flow 2 K times as much current as the first BV transistor. It becomes possible.

여기서, BL 트랜지스터(T2*) 각각에는 해당 BL 트랜지스터의 비트 자리에 따른 비트 자리값에 상응하는 크기의 전류를 흘려주는 BV 트랜지스터단(T1*)이 1:1 매칭되어 연결된다. 예컨대, (k+1)번째 BL 트랜지스터(T2k)에는 (k+1)번째 BV 트랜지스터단(T1k)이 1:1 매칭된다. Here, each of the BL transistors T2 * is connected in a 1: 1 match with the BV transistor stage T1 * that supplies a current having a magnitude corresponding to the bit position value corresponding to the bit position of the BL transistor. For example, the (k + 1) -th BL transistor T2k is matched 1: 1 with the (k + 1) -th BV transistor stage T1k.

이때 (k+1)번째 BV 트랜지스터단(T1k)에는 m(=2k+1)개의 전류 출력(CL) 트랜지스터가 포함된다. At this time, the (k + 1) th BV transistor stage T1k includes m (= 2 k + 1 ) current output CL transistors.

1개의 CL 트랜지스터의 게이트단에는 정전압(vbias)이 인가되어 일정한 크기의 전류가 출력된다. 예컨대, 1uA(=Io)의 전류가 흐를 수 있다. 이 경우 10개의 CL 트랜지스터에 대해서는 10uA의 전류가 흐를 수 있다. 본 실시예에서는 편의상 저항(R)이 1K 옴(ohm)인 경우를 가정하기로 한다. A constant voltage is applied to the gate terminal of one CL transistor to output a current having a constant magnitude. For example, a current of 1 uA (= Io) can flow. In this case, 10 uA of current may flow for the 10 CL transistors. In the present embodiment, it is assumed that the resistance R is 1K ohm for convenience.

따라서, 전류 분배부(42)는 각각 1(=20)uA, 2(=21)uA, ..., 2nuA를 흘려줄 수 있는 (n+1)개의 BV 트랜지스터단(T10~T1n)으로 구성될 수 있다. Accordingly, the current distributor 42 has (n + 1) BV transistor stages T10 to 1 (= 2 0 ) uA, 2 (= 2 1 ) uA, ..., 2 n uA, respectively. T1n).

본 실시예에서 비트 값 연동부(44)와 전류 분배부(42)에 속하는 각 트랜지스터는 다음과 같이 매칭될 수 있다. In the present exemplary embodiment, each transistor belonging to the bit value interlock 44 and the current divider 42 may be matched as follows.

1(=0+1)번째 BL 트랜지스터(T20)에는 1(=20)개의 CL 트랜지스터를 포함하는 1번째 BV 트랜지스터(T10)이 1:1 매칭되고, (n+1)번째 BL 트랜지스터(T2n)에는 2n개의 CL 트랜지스터를 포함하는 (n+1)번째 BV 트랜지스터(T1n)이 1:1 매칭될 수 있다.In the 1 (= 0 + 1) -th BL transistor T20, the first BV transistor T10 including 1 (= 2 0 ) CL transistors is 1: 1 matched, and the (n + 1) -th BL transistor T2n ) May be 1: 1 matched to the (n + 1) -th BV transistor T1n including 2 n CL transistors.

예를 들어, 2번째 BL 트랜지스터(T21)의 게이트단에는 OB 신호의 2번째 비트 자리(최하위 비트에서부터의 순서를 의미함)에 상응하는 비트 값(0 혹은 1)이 인가되어, 해당 트랜지스터의 온/오프를 제어하게 된다. For example, a bit value (0 or 1) corresponding to the second bit position (meaning the order from the least significant bit) of the OB signal is applied to the gate terminal of the second BL transistor T21 to turn on the transistor. Control on / off.

2번째 BL 트랜지스터(T21)에 1:1 매칭된 2번째 BV 트랜지스터(T11)에는 2개의 CL 트랜지스터가 포함되어 있는 바, 2번째 BL 트랜지스터(T21)에 비트 값 0이 인가되어 턴온되는 경우 2uA의 전류를 흘려주게 된다. The second BV transistor T11 that is matched 1: 1 with the second BL transistor T21 includes two CL transistors. When the bit value 0 is applied to the second BL transistor T21 and turned on, It will flow the current.

(n+1)개의 BL 트랜지스터(T20~T2n)는 드레인단이 서로 연결된 공통 드레인 구조를 가지고 있는 바, 턴온된 BL 트랜지스터에 상응하는 비트 자리값을 나타내는 전류들이 서로 합해져서 후술하는 BP 신호 출력부(50)에 옵티컬 블랙 전류(OB 전류)로 유입된다. 여기서, OB 전류는 OB 신호에 상응하는 크기를 갖는 전류이다. Since the (n + 1) BL transistors T20 to T2n have a common drain structure in which drain terminals are connected to each other, currents representing bit position values corresponding to the turned-on BL transistors are summed together so that the BP signal output unit will be described later. 50 is introduced into the optical black current (OB current). Here, OB current is a current having a magnitude corresponding to the OB signal.

BP 신호 출력부(50)는 게이트단에 인가되는 BLC 동작 신호(blc_onb)에 의해 온/오프가 제어되는 BLC 트랜지스터(T4)를 포함한다. BLC 트랜지스터(T4)의 드레인단에는 저항(R)이 연결되며, LL 트랜지스터(T32)의 드레인단과 연결되어 전류 DAC1(20)의 출력단이 된다. The BP signal output unit 50 includes a BLC transistor T4 whose on / off is controlled by the BLC operation signal blc_onb applied to the gate terminal. A resistor R is connected to the drain terminal of the BLC transistor T4, and is connected to the drain terminal of the LL transistor T32 to become an output terminal of the current DAC1 20.

BLC 트랜지스터(T4)의 소스단에는 OB 전류 변환부(44)의 출력단, 즉 BL 트랜지스터(T20~T2n)의 공통 드레인단이 연결되어, 턴온된 BL 트랜지스터에 상응하는 비트 자리값을 나타내는 전류들이 서로 합해진 OB 전류가 유입된다. A source terminal of the BLC transistor T4 is connected to an output terminal of the OB current converter 44, that is, a common drain terminal of the BL transistors T20 to T2n, so that currents representing bit positions corresponding to the turned-on BL transistors are mutually different. The combined OB current is introduced.

BLC 동작 신호에 의해 BLC 트랜지스터(T4)가 턴온되면, OB 전류가 출력단으로 흐르게 되고, BLC 트랜지스터(T4)의 드레인에 연결된 저항(R)에 의해 출력단의 전압이 OB 전류에 상응하는 크기만큼 상승하게 된다. When the BLC transistor T4 is turned on by the BLC operation signal, the OB current flows to the output terminal, and the voltage at the output terminal rises by a magnitude corresponding to the OB current by the resistor R connected to the drain of the BLC transistor T4. do.

따라서, 처음 로우 레벨로 출력되던 BP 신호 vin_bot는 OB 전류에 상응하는 크기만큼 레벨이 상승하여 출력될 수 있다. Therefore, the BP signal vin_bot, which is initially outputted at the low level, may be output by increasing the level by a magnitude corresponding to the OB current.

전류 DAC1(20)의 동작에 대해 예를 들어 설명하면 다음과 같다. The operation of the current DAC1 20 will be described as an example.

이미지 센서의 전체 화면 밝기를 0~1024 코드로 정의한다면, OB 픽셀은 아무런 빛이 없는 부분으로 읽을 때 0 코드가 나오는 것이 정상이다. 이 때 1V 다이나믹 레인지(dynamic range)를 가지는 픽셀은 ADC를 거치면 1024 코드로 되는 것으로 가정한다. If you define the overall screen brightness of the image sensor as 0 to 1024 codes, it is normal for the OB pixels to have 0 code when read as a part with no light. In this case, it is assumed that a pixel having a 1V dynamic range becomes 1024 codes through the ADC.

OB 픽셀을 읽었을 때 256 코드가 읽힌다면 0 코드가 되도록 픽셀 출력 값을 내려 줄 필요가 있다. 이러한 BLC 동작을 수행하기 위해 256 코드에 해당하는 아날로그 값(256mV로 가정)이 출력되도록, 전류 DAC1(20)의 제1 입력 신호 OBb<9:0> = 1011111111 (OB<9:0> = 0100000000 의 반전신호) 이 선택된다. 그리고 BLC 보상 동작 신호인 blc_onb가 열리면서 256uA에 해당하는 전류가 추가로 흘러나와 저항(1K ohm으로 가정)을 만나게 되므로, 전류 DAC1(20)의 출력 신호인 vin_bot 레벨은 초기 로우 레벨에서 256mV만큼 올라간 전압을 출력하게 된다. If 256 codes are read when an OB pixel is read, the pixel output value needs to be lowered to be 0 code. The first input signal OBb <9: 0> = 1011111111 (OB <9: 0> = 0100000000 of the current DAC1 20 so that an analog value corresponding to 256 codes (assuming 256 mV) is outputted to perform this BLC operation. Reverse signal) is selected. Since blc_onb, the BLC compensation operation signal, is opened, an additional current of 256uA flows to meet the resistance (assuming 1K ohm), so the vin_bot level, which is the output signal of the current DAC1 (20), is increased by 256mV from the initial low level. Will print

도 8에는 제1 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 프리앰프를 사용한 열 병렬 ADC의 동작 타이밍도가 도시되어 있다. 특히 블랙 레벨 보상(BLC) 동작 수행을 위해 px_en, blc_onb, vin_bot가 어떻게 변화하는지를 보여주고 있다. 8 shows an operation timing diagram of a column parallel ADC using a preamplifier having a black level compensation device according to the first embodiment. In particular, it shows how px_en, blc_onb, and vin_bot change to perform a black level compensation (BLC) operation.

Tx를 통해 픽셀 데이터를 꺼내게 되면(①), vin_pre 신호는 축적된 신호와 고온에 따른 암전류로 인해 발생된 신호가 함께 합성되어 출력된다(②). 이 때 vin_pre 신호는 암전류 신호 + 영상 신호가 합성되어 출력되므로, 프리앰프(12)의 이득만큼 곱해져 출력이 솟아오르게 된다. When the pixel data is taken out through Tx (①), the vin_pre signal is combined with the accumulated signal and the signal generated by the dark current according to the high temperature, and outputs (②). At this time, the vin_pre signal is combined with the dark current signal + the video signal and outputted, so that the output is multiplied by the gain of the preamplifier 12.

프리앰프(12)의 출력인 vin_pre 신호가 세틀링(settling)된 이후, px_en(픽셀 인에이블 신호)을 오프(off)시켜 픽셀(11)과 분리한다(③). After the vin_pre signal that is the output of the preamplifier 12 is settled, px_en (pixel enable signal) is turned off to be separated from the pixel 11 (3).

BLC 보상 동작 신호(blc_onb)가 로우 레벨로 천이된 후(④), 이전에 읽었던 OB 픽셀의 출력 디지털 신호인 OB 신호 OBb<n:.0>에 상응하여 vin_bot 신호(전류 DAC1(20)의 출력)는 레벨이 상승하게 된다(⑤). After the BLC compensation operation signal blc_onb transitions to the low level (4), the vin_bot signal (current DAC1 (20)) corresponds to the OB signal OBb <n: .0>, which is the output digital signal of the previously read OB pixel. ) Will raise the level (⑤).

vin_bot 신호에 의해 vin 신호 또한 올라가면서, 프리앰프 게인(preamp gain)을 거쳐 반대의 위상으로 아래로 낮춰진 vin_pre가 출력된다(⑥). The vin signal is also raised by the vin_bot signal, and vin_pre lowered to the opposite phase through the preamp gain is output (6).

qsig 신호가 연결되어 있는 상태에서 프리앰프(12)의 출력신호가 vin_sig로 전달된다(⑦). In the state where the qsig signal is connected, the output signal of the preamplifier 12 is transmitted to vin_sig (⑦).

블랙 레벨 보상(BLC)이 적용된 vin_sig는 도 1의 vramp_cds가 램프 동작을 수행하면서 슬로프를 가지면서 떨어지게 된다(⑧). vin_rst 신호와 교차되는 지점에 해당하는 코드를 열 병렬 ADC(1)의 최종 출력으로 내보내게 된다(⑨). The vin_sig to which the black level compensation (BLC) is applied falls while having the slope while the vramp_cds of FIG. 1 performs the ramp operation (8). The code corresponding to the point of intersection with the vin_rst signal is sent to the final output of the column parallel ADC 1 (⑨).

도 9은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프 전단을 나타낸 회도로이고, 도 10는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치를 구비한 열 병렬 ADC의 프리앰프 전단을 나타낸 회도로이며, 도 11은 제2 및 제3 실시예에 따른 블랙 레벨 보상 장치에 포함되는 전류 DAC2의 구현 예시도이며, 도 12은 온도센서 및 이를 이용한 인에이블 신호를 나타낸 도면이다. 9 is a circuit diagram illustrating a preamplifier front end of a thermal parallel ADC having a black level compensation device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is provided with a black level compensation device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a preamplifier front end of one column parallel ADC, and FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating an implementation of the current DAC2 included in the black level compensation device according to the second and third embodiments, and FIG. 12 is a temperature sensor and phosphorus using the same. A diagram showing an enable signal.

도 9 및 도 10를 참조하면, 싱크 트랜지스터(Sink TR)를 이용하여 암전류에 의해 발생하는 출력 성분만큼을 제거하는 회로가 도시되어 있다. 9 and 10, a circuit for removing only an output component generated by a dark current using a sink transistor Sink TR is illustrated.

전류 DAC2(60)는 싱크 트랜지스터를 동작시키는 VCON 신호를 적절한 전류로 바이어스(bias)되게 만드는 블록이다. Current DAC2 60 is a block that biases the VCON signal to operate the sink transistor with the appropriate current.

vin 신호(특히, vin 전류)는 고온에서 암전류에 의해 지속적으로 올라가게 된다. The vin signal (especially the vin current) is constantly raised by the dark current at high temperatures.

따라서, 도 9에 도시된 것과 같이 인에이블 트랜지스터를 연결하거나 도 10에 도시된 것과 같이 스위치를 연결하여 인에이블 신호(en 신호)가 떠 있는 구간 동안에 적절한 싱크(sink)를 해 준다면 암전류에 의해 발생되어 프리앰프(12)로 증폭되는 신호의 양을 최소화할 수 있게 된다. Therefore, if the enable transistor is connected as shown in FIG. 9 or the switch is connected as shown in FIG. 10, and a proper sink is performed during the period in which the enable signal (en signal) is floating, it is generated by dark current. Thus, the amount of signal amplified by the preamplifier 12 can be minimized.

도 11을 참조하면, 전류 DAC2(60)의 구성이 도시되어 있다. Referring to Fig. 11, the configuration of the current DAC2 60 is shown.

기준 전류원에 따라서 발생된 바이어스(bias) 신호에 따라, Rb<n:0>을 레지스터로 적절하게 조절하게 되면, 알맞은 신호인 VCON 신호를 생성할 수 있다. According to the bias signal generated according to the reference current source, when Rb <n: 0> is properly adjusted with a resistor, a proper signal VCON signal can be generated.

여기서, 바이어스 신호는 정전압(전류)발생기(예컨대, 밴드갭, widlar 전압, 전류원)를 통해서 만들 수 있다. 바이어스 신호에 의해 동작하는 바이어스 트랜지스터들은 도 6에 도시된 전류 분배부(42)와 동일하게 서로 상이한 레벨(예를 들어, 2배씩 증가하는 전류 레벨)의 전류를 흘려줄 수 있다. Here, the bias signal can be made through a constant voltage (current) generator (eg, band gap, widlar voltage, current source). The bias transistors operated by the bias signal may flow currents having different levels (for example, current levels increasing by 2 times) similarly to the current distributor 42 shown in FIG. 6.

Rb 신호는 칩 컨트롤러를 통해 설정 가능하도록 레지스터를 구비하여 설계될 수 있다. 즉, Rb 신호는 OB 픽셀의 ADC 출력값에 해당하는 만큼을 미리 예측해서 사용자가 설정할 수 있는 값이다. 예컨대, 현재 개발된 제품에서 암전류가 100mA라면 사전 예측을 통해 Rb 신호를 설정하여 사전 예측되는 암전류의 크기만큼이 보상되게 할 수 있다. The Rb signal can be designed with registers that can be set via a chip controller. That is, the Rb signal is a value that can be set by the user by predicting the amount corresponding to the ADC output value of the OB pixel in advance. For example, if the dark current is 100mA in the currently developed product, the Rb signal may be set through pre-prediction to compensate for the amount of the dark current predicted in advance.

이 신호는 모든 열(column)에 달려있는 싱크 트랜지스터의 입력으로 복사되어 암전류에 의해 발생되는 신호를 제거하게 된다. This signal is radiated to the input of the sink transistor, which depends on every column, to eliminate the signal generated by the dark current.

도 12을 참조하면, 인에이블 트랜지스터를 동작시키는 인에이블 신호는 미리 지정된 온도에서 작동할 수 있도록 온도 센서의 출력을 트리거(trigger)하여 생성될 수 있다. Referring to FIG. 12, the enable signal for operating the enable transistor may be generated by triggering an output of the temperature sensor to operate at a predetermined temperature.

예컨대, 밴드갭 레퍼런스(bandgap reference) 발생기는 온도에 비례하는 VPTAT와 온도에 반비례하는 VCTAT의 합으로 표현될 수 있다. 여기서, VPTAT는 BJT를 이용하여 온도에 비례하게 증가하는 전압이고, VCTAT는 BJT를 이용하여 온도에 반비례하게 증가하는 전압이다. For example, the bandgap reference generator may be expressed as a sum of VPTAT proportional to temperature and VCTAT inversely proportional to temperature. Here, VPTAT is a voltage that increases in proportion to the temperature using the BJT, VCTAT is a voltage that increases in inverse proportion to the temperature using the BJT.

밴드갭에서 발생하는 VPTAT 신호를 이용하여 미리 정해진 온도에서 인에이블 신호가 발생될 수 있도록 하는 온도 센서를 구비할 수 있다. A temperature sensor may be provided to enable the enable signal to be generated at a predetermined temperature using the VPTAT signal generated in the band gap.

여기서, 온도가 특정되는 것은 사용자에 따른 설정이 가능하게 하기 위함이다. 예컨대, 암전류에 취약한 제품의 경우에는 상대적으로 낮은 온도(예. 60~70도)에서도 동작하도록 하고, 암전류에 다소 강건한 제품의 경우에는 상대적으로 높은 온도(예. 100도 이상)에서 동작하도록 할 수도 있을 것이다. Here, the temperature is specified to enable the setting according to the user. For example, products that are vulnerable to dark currents can operate at relatively low temperatures (eg 60-70 degrees), and products that are rather robust to dark currents can be operated at relatively high temperatures (eg 100 degrees or more). There will be.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

1: 열 병렬 ADC 11: 픽셀
12: 프리앰프 13: 비교기
14: 메모리 20: 전류 DAC1
30: 로우 레벨 출력부 40: OB 전류 변환부
50: BP 신호 출력부 60: 전류 DAC2
1: Thermal Parallel ADC 11: Pixels
12: preamplifier 13: comparator
14: memory 20: current DAC1
30: low level output unit 40: OB current conversion unit
50: BP signal output unit 60: current DAC2

Claims (15)

아날로그 신호인 픽셀 신호를 디지털 변환하는 열 병렬 아날로그 디지털 변환기(Column Parallel ADC)의 픽셀과 프리앰프 사이에 포함되는 블랙 레벨 보상 장치로서,
일단이 상기 픽셀의 출력단과 상기 프리앰프의 음(-) 입력단자 사이에 연결되는 보상 커패시터(Cb); 및
상기 보상 커패시터(Cb)의 타단에 연결되며, 옵티컬 블랙(OB) 신호에 상응하는 바텀 플레이트(BP) 전압이 출력되는 전류 DAC1를 포함하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
A black level compensation device included between a pixel and a preamplifier of a column parallel analog-to-digital converter (Column Parallel ADC) for digitally converting a pixel signal, which is an analog signal,
A compensation capacitor Cb having one end connected between an output terminal of the pixel and a negative input terminal of the preamplifier; And
And a current DAC1 connected to the other end of the compensation capacitor (Cb) and outputting a bottom plate (BP) voltage corresponding to an optical black (OB) signal.
제1항에 있어서,
상기 전류 DAC1은 디지털화된 OB 신호와 블랙 레벨 보상(BLC) 동작 신호를 입력으로 하고, 상기 OB 신호를 상응하는 크기의 아날로그 신호인 OB 전류로 디지털 아날로그 변환한 후 상기 BLC 동작 신호에 따라 상기 OB 전류가 반영하여 상기 보상 커패시터의 BP 전압을 변경시키는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 1,
The current DAC1 inputs a digitized OB signal and a black level compensation (BLC) operation signal, converts the OB signal into an OB current which is an analog signal having a corresponding magnitude, and then converts the OB current according to the BLC operation signal. The black level compensation device of a column parallel ADC, characterized in that for changing the BP voltage of the compensation capacitor reflected.
제1항에 있어서,
상기 전류 DAC1은,
미리 정해진 로우 레벨(low level)의 전압을 출력하는 로우 레벨 출력부;
상기 OB 신호의 비트 값에 따라 트랜지스터의 온/오프를 제어하여 상기 OB 신호를 상응하는 크기를 갖는 OB 전류로 변환하는 OB 전류 변환부; 및
초기에는 상기 로우 레벨 출력부의 출력을 상기 보상 커패시터의 BP 전압으로 출력하고, 블랙 레벨 보상(BLC) 동작 신호에 따라 상기 OB 전류 변환부에서 변환된 상기 OB 전류의 크기에 상응하여 출력되는 상기 BP 전압의 크기를 변경시키는 BP 신호 출력부를 포함하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 1,
The current DAC1,
A low level output unit configured to output a predetermined low level voltage;
An OB current converter configured to control on / off of a transistor according to a bit value of the OB signal to convert the OB signal into an OB current having a corresponding magnitude; And
Initially, the output of the low level output unit is output as the BP voltage of the compensation capacitor, and the BP voltage is output corresponding to the magnitude of the OB current converted by the OB current converter according to a black level compensation (BLC) operation signal. Black level compensation device of a column-parallel ADC comprising a BP signal output to change the size of.
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 4 has been abandoned upon payment of a setup registration fee. 제3항에 있어서,
상기 로우 레벨 출력부는, 소스단에 VDD 전압이 인가되고, 드레인단은 상기 BP 신호 출력부의 출력단에 연결되며, 게이트단에 인가되는 바이어스 전압에 의해 턴온되는 LL 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 3,
The low level output unit has a VDD voltage applied to a source terminal, and a drain terminal connected to an output terminal of the BP signal output unit, and includes a LL transistor turned on by a bias voltage applied to a gate terminal. ADC's black level compensation device.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 5 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제3항에 있어서,
상기 OB 신호가 2진 (n+1)비트 신호인 경우,
상기 OB 전류 변환부는,
상기 OB 신호의 비트 수(n+1)에 상응하는 개수의 비트 자리(BL) 트랜지스터를 포함하고, 상기 BL 트랜지스터들이 상기 OB 신호의 각 비트 자리에 할당된 비트 값에 따라 온/오프가 제어되는 비트 값 연동부와;
상기 BL 트랜지스터들 각각에 1:1 매칭되며, 매칭되는 상기 BL 트랜지스터들에 대응되는 비트 자리에 상응하는 레벨의 전류를 흘려주는 (n+1)개의 비트 자리값(BV) 트랜지스터를 포함하는 전류 분배부를 포함하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 3,
When the OB signal is a binary (n + 1) bit signal,
The OB current converter,
And a number of bit position (BL) transistors corresponding to the number of bits (n + 1) of the OB signal, wherein the BL transistors are controlled on / off according to bit values assigned to each bit position of the OB signal. A bit value linking unit;
A current distribution including (n + 1) bit digit (BV) transistors 1: 1 matched to each of the BL transistors and configured to flow a current having a level corresponding to a bit digit corresponding to the matched BL transistors Black level compensation device of a thermal parallel ADC comprising a part.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 6 has been abandoned upon payment of a setup registration fee. 제5항에 있어서,
상기 BV 트랜지스터 중 상기 OB 신호에서 k번째 비트에 대응되는 (k+1)번째 BV 트랜지스터는 소정의 바이어스 전압이 게이트단에 인가되는 2k+1개의 전류 출력(CL) 트랜지스터를 포함하여,
1번째 BV 트랜지스터에 비해 2k 배의 전류를 흘려줄 수 있는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 5,
Among the BV transistors, the (k + 1) th BV transistor corresponding to the kth bit in the OB signal includes 2k + 1 current output (CL) transistors to which a predetermined bias voltage is applied to a gate terminal.
Black level compensation device of a column-parallel ADC characterized by being able to flow 2 k times the current compared to the first BV transistor.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제6항에 있어서,
상기 BL 트랜지스터에는 게이트단으로 상기 OB 신호 중 대응되는 비트 자리의 비트 값이 입력되되, 상기 비트 값이 '0'인 경우 턴온되고, '1'인 경우에는 턴오프되며,
상기 OB 신호는 옵티컬 블랙 픽셀의 디지털 출력값인 OB 코드가 반전된 반전코드인 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 6,
A bit value of a corresponding bit position among the OB signals is input to the BL transistor, and when the bit value is '0', the bit value is turned on, and when the bit value is '1', the BL transistor is turned off.
And the OB signal is an inverted code in which an OB code, which is a digital output value of an optical black pixel, is inverted.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 8 has been abandoned upon payment of a set-up fee. 제7항에 있어서,
상기 BL 트랜지스터는 게이트단이 서로 연결된 공통 게이트 구조를 가지며,
상기 OB 전류 변환부는 (n+1)개의 상기 BL 트랜지스터가 상기 OB 신호의 비트 값에 따라 개별적으로 온/오프 제어되되, 비트 값이 '0'에 해당하는 비트 자리에 상응하는 레벨의 전류가 합해진 상기 OB 신호가 상기 BP 신호 출력부가 유입되는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 7, wherein
The BL transistor has a common gate structure in which gate terminals are connected to each other.
The OB current converter may control (n + 1) BL transistors individually on / off according to the bit value of the OB signal, and the current of the level corresponding to the bit position corresponding to the bit value of '0' is summed. And the OB signal is introduced into the BP signal output unit.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 9 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제8항에 있어서,
상기 BP 신호 출력부는,
소스단으로 상기 OB 전류가 유입되고, 드레인단이 상기 출력단에 연결되며, 게이트단에는 상기 BLC 동작 신호가 인가되는 BLC 트랜지스터와;
상기 BLC 트랜지스터의 드레인단과 그라운드 사이에 연결되는 저항을 포함하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 8,
The BP signal output unit,
A BLC transistor in which the OB current flows into a source terminal, a drain terminal is connected to the output terminal, and a BLC operation signal is applied to a gate terminal;
And a resistor connected between the drain terminal and the ground of the BLC transistor.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 10 has been abandoned upon payment of a setup registration fee. 제9항에 있어서,
상기 BLC 트랜지스터는 상기 BLC 동작 신호가 하이에서 로우로 천이될 때 턴온되어 상기 OB 전류가 상기 드레인단으로 흐르게 하며, 상기 OB 전류가 상기 저항과 만나 상기 BP 신호의 레벨을 높이게 되는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 9,
The BLC transistor is turned on when the BLC operation signal transitions from high to low so that the OB current flows to the drain terminal, and the OB current meets the resistance to raise the level of the BP signal. Black level compensation device in parallel ADC.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 11 was abandoned upon payment of a set-up fee. 프리앰프를 사용하는 열 병렬 ADC 구조에서 상기 프리앰프에 구현되는 블랙 레벨 보상 장치로서,
일단이 픽셀의 출력단에 연결된 스위치; 및
상기 스위치의 타단과 상기 프리앰프의 입력단 사이에 일단이 연결되는 보상 커패시터를 포함하되,
상기 보상 커패시터의 일단에는 상기 픽셀의 출력이 입력되고, 상기 보상 커패시터의 타단에는 블랙 레벨 보상 레벨이 입력되는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
A black level compensation device implemented in a preamplifier in a column parallel ADC structure using a preamplifier,
A switch once connected to the output of the pixel; And
Comprising one end is connected between the other end of the switch and the input terminal of the preamplifier,
And an output of the pixel is input at one end of the compensation capacitor, and a black level compensation level is input at the other end of the compensation capacitor.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 12 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제11항에 있어서,
상기 보상 커패시터의 타단에는 전류 DAC1과 저항을 연결하여 상기 블랙 레벨 보상 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 11,
And the other end of the compensation capacitor connects a current DAC1 and a resistor to adjust the black level compensation level.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈Claim 13 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제12항에 있어서,
상기 전류 DAC1은 옵티컬 블랙 픽셀로부터 읽은 ADC 출력 신호인 OB 신호와 블랙 레벨 보상 동작을 알리는 신호를 입력받아 동작하는 것을 특징으로 하는 열 병렬 ADC의 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 12,
And the current DAC1 receives an OB signal, which is an ADC output signal read from an optical black pixel, and a signal indicating a black level compensation operation.
프리앰프를 사용하는 열 병렬 ADC 구조에서 상기 프리앰프에 구현되는 블랙 레벨 보상 장치로서,
픽셀의 출력단과 상기 프리앰프의 입력단 사이에 연결되는 싱크 트랜지스터 및 인에이블 트랜지스터를 포함하되,
상기 인에이블 트랜지스터는 온도센서의 출력을 트리거하여 생성된 인에이블 신호에 의해 턴온되는 것을 특징으로 하는 블랙 레벨 보상 장치.
A black level compensation device implemented in a preamplifier in a column parallel ADC structure using a preamplifier,
A sink transistor and an enable transistor connected between an output terminal of the pixel and an input terminal of the preamplifier,
And the enable transistor is turned on by an enable signal generated by triggering an output of a temperature sensor.
제14항에 있어서,
상기 싱크 트랜지스터는 VCON 신호에 의해 동작하되,
상기 VCON 신호는 전류 복사 회로에 의해 생성되며, 레지스터의 조절을 통해 상기 VCON 신호의 바이어스 레벨이 조절되는 것을 특징으로 하는 블랙 레벨 보상 장치.
The method of claim 14,
The sink transistor is operated by the VCON signal,
The VCON signal is generated by a current copy circuit, the black level compensation device characterized in that the bias level of the VCON signal is adjusted by adjusting the resistor.
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