KR102433372B1 - 블랙선 판독 기능을 가지는 cmos 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법 - Google Patents

블랙선 판독 기능을 가지는 cmos 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템에서 실행되는 블랙선 판독 방법은 블랙선 판독기가 픽셀 리셋 전압 및 미리 결정된 제1 임계 전압을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 일반 판독 모드 또는 블랙선 판독 모드로 동작하도록 준비하는 단계, 상기 비교 결과에 따라 상기 블랙선 판독기가 블랙선 판독 모드로 동작하면, 카운터가 카운팅을 시작하며 상기 픽셀 리셋 전압이 미리 결정된 제2 임계 전압에 도달할 때까지 카운팅을 실행하는 단계 및 상기 카운터가 카운팅을 실행하는 동안에 선택한 픽셀에 대한 블랙선 깊이 정보를 추출하여 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

Description

블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법{CMOS IMAGE SENSOR SYSTEM HAVING BLACK SUN READOUT SCHEME AND METHOD PERFORMING THEREOF}
본 발명은 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CMOS 이미지 센서에서 발생되는 블랙선 현상을 이용하여 강한 광원의 위치를 추적할 수 있도록 하는 태양 위치 추출이 가능한 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
반도체 장치는 소형화, 집적화, 및 다기능화 등의 특성들에 기초하여 다양한 전자 장치들에 폭넓게 이용되고 있다. 반도체 장치는 고속 동작 및 저전력 구동에 유리한 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 회로를 포함할 수 있다.
CMOS 회로는 서로 상보적으로 동작하는 PMOS(p-channel MOS) 트랜지스터 및 NMOS(nchannel MOS) 트랜지스터를 포함한다. CMOS 회로는 인버터, 플립플롭, NOR, NAND, XNOR 게이트 회로 등과 같은 다양한 논리 회로를 구현하는데 이용될 수 있다.
현대 사회는 점점 더 다양한 전자 장치들을 제공하고 있으며, 예를 들어 사물 인터넷(IoT)을 위한 장치, 휴대용 전자 장치, 웨어러블 장치 등 다양한 전자 장치들이 제공되고 있다. 전자 장치들의 증가, 장시간 구동, 휴대성 확보, 저비용 고효율 구동 등 어떠한 측면을 고려하더라도, 전자 장치의 저전력 구동 기술은 항상 핵심적으로 요구된다.
최근에는, CMOS 회로를 포함하는 반도체 장치에서, near-threshold voltage (NTV) 또는 sub-threshold voltage(STV)와 같은 저전압을 이용한 회로 동작 기술이 각광받고 있다. 다만, 이와 같은 반도체 회로가 저전압으로 동작하는 과정에서, 기존의 super-threshold voltage에 기초한 동작에서 발생되지 않았던 오동작 또는 성능 열화가 발생될 수 있다. 따라서, 저전압으로 동작하는 반도체 장치의 오동작 또는 성능 열화를 방지하기 위한 요구가 제기되고 있다.
본 발명은 CMOS 이미지 센서에서 발생되는 블랙선 현상을 이용하여 강한 광원의 위치를 추적할 수 있도록 하는 태양 위치 추출이 가능한 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템에서 실행되는 블랙선 판독 방법은 블랙선 판독기가 픽셀 리셋 전압 및 미리 결정된 제1 임계 전압을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 일반 판독 모드 또는 블랙선 판독 모드로 동작하도록 준비하는 단계, 상기 비교 결과에 따라 상기 블랙선 판독기가 블랙선 판독 모드로 동작하면, 카운터가 카운팅을 시작하며 상기 픽셀 리셋 전압이 미리 결정된 제2 임계 전압에 도달할 때까지 카운팅을 실행하는 단계 및 상기 카운터가 카운팅을 실행하는 동안에 선택한 픽셀에 대한 블랙선 깊이 정보를 추출하여 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
또한 이러한 목적을 달성하기 위한 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템은 픽셀 리셋 전압 및 미리 결정된 제1 임계 전압을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 일반 판독 모드 또는 블랙선 판독 모드로 동작하도록 준비하는 블랙선 판독기, 상기 블랙선 판독기에 의해 추출된 블랙선의 정보가 저장되는 메모리 및 상기 블랙선 판독기가 블랙선 판독 모드로 동작하면, 카운팅을 시작하며 상기 픽셀 리셋 전압이 미리 결정된 제2 임계 전압에 도달할 때까지 카운팅을 실행하는 카운터를 포함하고, 상기 블랙선 판독기는 상기 카운터가 카운팅을 실행하는 동안에 선택한 픽셀에 대한 블랙선 깊이 정보를 추출하여 상기 메모리에 저장한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, CMOS 이미지 센서에서 발생되는 블랙선 현상을 이용하여 강한 광원의 위치를 추적할 수 있도록 하는 태양 위치 추출이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 CMOS 이미지 센서 시스템에서 강한 빛이 조사될 때 픽셀에서 발생되는 오버플러우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 오버플러우 발생 시 출력되는 픽셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 CMOS 이미지 센서 시스템의 아날로그-디지털 변환기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템의 내부 구조를 설명하기 위한 회로도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 일반적인 CMOS 이미지 센서 시스템에서 강한 빛이 조사될 때 픽셀에서 발생되는 오버플러우를 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 정상 조도 및 매우 강한 조도의 경우 핀형 광다이오드(PD)에서 부동 확산(FD)노드에 이르는 픽셀 도식도와 전위 도표를 보여준다.
φSEL에 의해 픽셀을 선택한 후, 픽셀 판독은 다음과 같이 수행된다. 첫째, φRG가 높을 때 FD 노드를 리셋한 다음, φTG가 높을 때 PDD의 광생성 전하를 FD 노드로 전송한다. 이 연산과 함께 픽셀 출력 전압(VPX)이 픽셀 재설정 전압(VPRST)과 포토다이오드 전압(VSIG)으로 순차적으로 생성된다.
PPD의 광생성 전하량은 통합 시간 동안 픽셀의 입사 광자가 증가함에 따라 증가한다. 정상적인 조명에서, 광생성 전하가 트랜스퍼 게이트(TG)의 잠재적 장벽을 극복하지 못한다.
그러나, 매우 강한 조명을 받는 동안 PPD의 충전량은 트랜스퍼 게이트(TG)의 장벽에 걸쳐 증가하며, 충전량은 FD 노드로 흘러 들어간다. 이러한 상황은 FD 노드를 리셋한 후에도 VPRST의 하락을 설명하는 FD 노드의 잠재력을 계속 증가시키고 있다.
도 2는 도 1의 오버플러우 발생 시 출력되는 픽셀을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 매우 강한 조명 조건에서 픽셀 리셋 전압(VPRST)의 오염을 통해 발생하는 블랙선 현상을 설명하는 단순화된 판독 타이밍 다이어그램과 그 파형을 보여준다.
φSEL에서 선택한 행의 경우, CDS를 사용한 픽셀 판독은 다음 단계를 통해 수행된다. 첫 번째 단계에서 픽셀 출력이 VPRST(VPX = VPRST)가 되는 suchRG가 트리거된 다음, 픽셀 출력(VPRST)이 된다.
CS1을 통해 VINN 노드로 전송된다. 두 번째 단계에서 φAZ는 대조군의 입력과 출력을 동일한 재설정 수준(VCRST)으로 재설정하기 위해 높다.
두 번째 단계에서, φAZ는 대조군의 입력과 출력을 동일한 재설정 수준(VCRST)으로 재설정하기 위해 높다. 그 후, VCRST와 VPRST는 각각 CS1의 상단과 하단에서 샘플링된다. 특히 VCRST와 램프 신호 발생기 출력 노드(VRAMP)는 CS2에서 동시에 샘플링된다.
세 번째 단계에서, aA/D-RST가 높을 때 A/D 변환이 재설정 수준(VCRST)를 디지털화하기 시작한다. 카운터는 램프 신호 발생기 출력 노드(VRAMP)가 재설정 수준(VCRST)와 같을 때까지 카운트를 시작하여 재설정 수준(VCRST(DCRST))의 디지털화 값이 된다.
네 번째 단계에서, 픽셀 출력이 VSIG(VPX = VSIG)가 되도록 tTG가 트리거된 다음 CS1(예: 아날로그 CDS)을 통해 VINN 노드에서 VSIG로 VPRST를 빼서 픽셀 신호 전압(VCDS)이 생성된다.
최종 단계에서, aA/D-SIG가 높으며 카운터가 VCDS의 디지털화를 위해 카운트를 시작하여 DCDS를 발생시킨다. DCDS에서 DCRST를 빼면 DPX가 디지털화된 픽셀 신호(즉, 디지털 CDS)로 생성된다.
이러한 방식으로 CDS는 아날로그 및 디지털 도메인(즉, 듀얼 CDS)에서 수행되며, 이는 픽셀 판독 시 전체 FPN을 억제한다. 특히 VPRST는 정상 조도 조건 하에 유지되며, 그 직전에 φTG가 높아진다.
그러나 매우 강한 조명 조건에서 PPD의 과공간 전자는 φRG가 낮아진 직후 VPRST가 계속 떨어지게 한다. 따라서 φAZ가 높을 때 VCRST를 기반으로 CS1에서 하강 픽셀 재설정 전압(VFPRST)을 샘플링한다.
φTG가 트리거된 후 아날로그 CDS의 원리에 따라 VCDS는 VSIG에서 VFPRST를 빼서 생성된다. VFPRST가 초기 픽셀 값을 정확하게 나타낼 수 없었기 때문에 이 경우 VCDS는 선택한 픽셀의 광도를 잘못 표시한다. 선택한 픽셀의 광도는 최대 코드에 해당하며, 디지털화된 픽셀 신호(DPX)의 결과로 거의 0에 가까운 코드를 추출할 수 있다.
결과적으로, 이 현상은 캡처된 이미지의 가장 밝은 영역(즉, 블랙선 현상)에서 검은 점으로 나타난다.
도 3은 일반적인 CMOS 이미지 센서 시스템의 아날로그-디지털 변환기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, CMOS 이미지 센서 시스템의 아날로그-디지털 변환기의 한 입력이 픽셀 출력 노드(VPX)에 연결되고, 다른 입력은 램프 신호 발생기 출력 노드(VRAMP)에 연결된다.
여기에서, 출력 노드(VRAMP)는 아날로그-디지털(A/D) 변환을 위한 참고 자료로, 모든 판독 컬럼에서 공유된다. 픽셀 출력 노드(VPX)와 출력 노드(VRAMP)의 두 신호는 각각 AC 커플링 캐패시터(CS1 및 CS2)를 통해 VINN과 VVINP의 비교기 입력 노드(10)로 전달된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템은 블랙선 검출기(410), 카운터(420) 및 메모리(430)를 포함한다.
블랙선 검출기(410)는 블랙선 깊이를 추출하기 위해 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 및 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)을 사용한다. 블랙선 검출기(410)는 픽셀 리셋 전압(VPRST)를 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 및 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)과 각각 비교하면서 각각 교차하는 순간에 판독 시작 타이밍 신호(VST) 및 판독 종료 타이밍 신호(VSP)를 생성한다.
여기에서, 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 및 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR) 각각은 전체 A/D 기준 범위에서 픽셀 리셋 전압(VPRST(△VPRST))범위 보다 작은 범위 내에서 할당된다. 선택한 픽셀에 대한 픽셀 판독이 시작되면, 블랙선 검출기(410)는 픽셀 출력(Vpx)을 생성할 수 있다.
블랙선 검출기(410)는 정상 판독 모드 및 블랙선 판독 모드 중 어느 하나의 판독 모드로 동작할 수 있으며, 이러한 판독 모드는 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 비교한 결과에 따라 결정된다.
일 실시예에서, 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 이상인 경우 블랙선 검출기(410)는 일반 판독 모드는 기존과 동일한 방식으로 동작된다.
다른 일 실시예에서, 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 이하인 경우 블랙선 검출기(410)는 블랙선 판독 모드에서 작동하여 매우 강한 광도(즉, 블랙선 강도)를 디지털화한다.
상기의 실시예에서, 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 픽셀 리셋 전압(VPRST)의 범위를 벗어나면, 광 다이오드 전압(VSIG)가 이미 가득 찼음을 의미한다.
따라서, 블랙선 판독 모드에서는 선택한 픽셀에 대한 출력 코드(DPX)가 후속 픽셀 작업 없이 최대 코드로 설정되기 때문에 캡쳐된 이미지의 흑점이 제거된다. VST의 값은 메모리 저장되며 블랙선 검출기(410)의 위치를 나타낸다.
카운터는 카운터를 시작하여 픽셀 리셋 전압(VPRST)가 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지 카운팅한다. 이에 따라, 블랙선 검출기(410)는 픽셀 리셋 전압(VPRST)가 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지의 블랙선 깊이 정보를 추출할 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 모드의 타이밍 다이어그램 및 파형을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, φRG가 낮은 직후 φTG가 높을 때까지 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 픽셀 바이어스(IPXB) 포화 여백 아래에 있는 경우의 블랙선에 대해서 설명하기로 한다.
선택한 픽셀에 대한 픽셀 판독이 시작되면 블랙선 검출기(410)는 φA/D-RST가 높을 때까지 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD(ΔVBD)) 범위 내에 있는지 여부를 확인한다. 여기에서, 픽셀 리셋 전압(ΔVPRST)은 듀얼 CDS의 전력 효율을 고려하면서 전체 A/D 기준 범위(ΔVSIG)의 약 1/3로 설정된다.
만일, 감소되는 픽셀 리셋 전압(VFPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 초과하는 경우, 블랙선 검출기(410)는 블랙선 판독 모드로 작동하여 블랙선 정보를 검출한다.
블랙선 검출기(410)는 블랙선 판독을 시작하는 판독 시작 타이밍 신호(VST)를 생성하고, “1”의 DBL은 메모리(430)에 블랙선 위치 정보로 저장된다. 왜냐하면, “1”의 DBL은 블랙선 강도를 의미하며, 출력 코드(DPX)는 A/D 분해능의 최대 코드로 채워진다.
감소되는 픽셀 리셋 전압(VFPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 통과하는 경우, 블랙선 검출기(410)는 판독 종료 타이밍 신호(VSR)를 생성하여 블랙선 판독이 중지되도록 한다.
즉, 카운터(420)는 블랙선 강도를 디지털화하기 위해 tST에서 tSR(ΔtBSI)까지의 시간 간격 동안 실행되어 DBPX의 출력 코드를 발생한다.
블랙선 강도의 최대 강도는 광 다이오드 전압(ΔVSIG)의 범위 보다 큰 수준으로 설정된 임계 전압(VBR)에서 임계 전압 변화(ΔVSR)까지의 범위로 제어될 수 있다. 마지막으로, 블랙선 검출기(410)는 다음 판독을 위해 재설정된다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템의 내부 구조를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, MD1을 통한 MD1과 MS1을 통한 MS3는 VBD 및 VBR과의 VPX 비교를 실행하는 인버터 기반 비교기 쌍을 구성한다.
VD와 VS 노드는 φBM이 진행되는 동안 사전 충전되며, φBM이 진행되는 동안 MD1과 MS1의 소스는 VPX 노드에 연결된다.
VPX가 MD1과 MS1의 임계값보다 낮게 계속 떨어지면 VD와 VS 노드가 충전되지 않아 VDO와 VSO가 순차적으로 생성되어 tST와 tSR의 타이밍 신호가 발생한다.
기둥-병렬 판독 구조에서는 그 구조적 장점 중 하나로 제어 신호 발생기, 바이어싱 회로와 같은 많은 기능 블록을 모든 판독 컬럼에 공유하여 각 컬럼이 전력 소비량 및 면적 효율에 이점을 갖도록 한다.
한편, 각 컬럼이 인접 컬럼에 의해 발생하는 커플링 소음에 취약하다는 것을 암시한다. 특히 주변 컬럼과 현저히 다른 픽셀 출력을 판독할 경우 인접 컬럼에 변동이 생겨 듀얼 CDS 중 신호 샘플링을 방해한다.
블랙선 조건에서는 픽셀 출력 VPX가 회로 접지 VSSA의 끝까지 떨어질 수 있기 때문에(도 5의 ΔVFPRST에 표시됨) 연결 소음원 중 하나가 될 수 있다. 이때, VPRST는 블랙선 강도만큼 계속 하강한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 VPX 클램핑 회로를 VPX 노드에 추가하여 도 7과 같이 스윙 범위를 제한한다.
클램핑 경로를 활성화하기 위한 MEN과 VPX를 VRS - ΔVTH 전압 레벨로 클램핑하기 위한 MPC로 구성된다. 이 설계에서 VRS는 MPX(약 1.4V)의 포화 마진 이상으로 설정된다.
블랙선 현상을 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템은(도 5와 같이) 입력 범위가 ΔVBR인 VFPRST를 판독한다.
입력 범위의 이 부분에서는 광자 샷 노이즈가 주요 소음원이다. 따라서 제안된 흑선 검출기는 요구되는 소음 성능보다 상당히 우수하다.
이 작업은 소음 성능을 고려하여 전체 A/D 기준 척도의 5비트 분해능을 갖는 흑선 판독을 목표로 하며, 카운터는 정상 판독을 위한 11비트 카운트 모드와 블랙선 판독을 위한 5비트 카운트 모드 두 가지 모드를 작동한다.
한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
410: CMOS 이미지 센서 시스템은 블랙선 검출기
420: 카운터
430: 메모리

Claims (10)

  1. 카운터가 카운터를 시작하여 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지 카운팅하여 블랙선 검출기가 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지의 블랙선 깊이 정보를 추출할 수 있도록 하는 단계;
    블랙선 검출기가 픽셀 판독이 시작되면 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 범위에 있는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 블랙선 검출기가 상기 확인 결과 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 초과하는 경우 블랙선 판독 모드로 작동하는 단계;
    상기 블랙선 판독 모드로 작동함에 따라 상기 블랙선 검출기가 블랙선 판독을 시작하는 판독 시작 타이밍 신호(VST)를 생성하고 선택한 픽셀에 대한 출력 코드(DPX)가 후속 픽셀 작업 없이 최대 코드로 설정하여 캡쳐된 이미지의 흑점을 제거하고 해당 시점의 판독 시작 타이밍 신호(VST)의 값을 블랙선 검출기의 위치로서 메모리에 저장되도록 하는 단계; 및
    상기 블랙선 검출기가 감소되는 픽셀 리셋 전압(VFPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 통과하는 경우, 판독 종료 타이밍 신호(VSR)를 생성하여 블랙선 판독이 중지하는 단계를 포함하고,
    상기 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 및 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR) 각각은 전체 A/D 기준 범위에서 픽셀 리셋 전압(VPRST(△VPRST))범위 보다 작은 범위 내에서 할당되는 것을 특징으로 하는
    CMOS 이미지 센서 시스템에서 블랙선 판독 방법.
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  6. 픽셀 판독이 시작되면 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 범위에 있는지 여부를 확인하고, 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 초과하는 경우 블랙선 판독 모드로 작동하여 블랙선 정보를 검출하고, 블랙선 판독을 시작하는 판독 시작 타이밍 신호(VST)를 생성하고 감소되는 픽셀 리셋 전압(VFPRST)이 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD)을 통과하는 경우, 판독 종료 타이밍 신호(VSR)를 생성하여 블랙선 판독이 중지하는 블랙선 검출기;
    상기 블랙선 검출기에 의해 추출된 블랙선의 정보가 저장되는 메모리;
    카운터를 시작하여 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지 카운팅하여 블랙선 검출기가 픽셀 리셋 전압(VPRST)이 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR)에 도달할 때까지의 블랙선 깊이 정보를 추출할 수 있도록 하는 카운터;
    상기 블랙선 검출기는
    상기 블랙선 판독 모드로 동작하는 경우 선택한 픽셀에 대한 출력 코드(DPX)가 후속 픽셀 작업 없이 최대 코드로 설정하여 캡쳐된 이미지의 흑점을 제거하고 해당 시점의 판독 시작 타이밍 신호(VST)의 값을 블랙선 검출기의 위치로서 메모리에 저장되도록 하고,
    상기 미리 결정된 제1 임계 전압(VBD) 및 미리 결정된 제2 임계 전압(VBR) 각각은 전체 A/D 기준 범위에서 픽셀 리셋 전압(VPRST(△VPRST))범위 보다 작은 범위 내에서 할당되는 것을 특징으로 하는
    블랙선 판독 기능을 가지는 CMOS 이미지 센서 시스템.
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