KR20020017802A - 이미지 센서에서 불량 픽셀의 데이터를 보상하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불량 픽셀의 데이터를 이웃한 다른 픽셀의 데이터로 보상하여 이미지 센서의 수율을 높인, 불량 픽셀 보상 장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 각각이 하나의 특정 컬러만을 검출하는 다수의 픽셀을 구비하는 베이어 패턴의 픽셀 어레이를 구비하는 이미지 센서에서 상기 픽셀이 불량 픽셀인 경우 이의 데이터 값을 보상하기 위한 장치에 있어서, 상기 픽셀 어레이에서 원하는 픽셀의 데이터 출력을 선택하도록 해당 픽셀의 어드레스를 제어하기 위한 어드레스 제어 수단; 상기 불량 픽셀의 어드레스를 저장하는 불량 픽셀 어드레스 저장 수단; 상기 어드레스 제어 수단의 출력값과 상기 불량 픽셀 어드레스 저장 수단의 값을 비교하는 비교 수단; 상기 픽셀 어레이의 해당 픽셀로부터 출력되는 데이터를 저장한 후 외부로 출력하는 제1 버퍼링 수단; 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 1사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제2 버퍼링 수단; 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 2사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제3 버퍼링 수단; 및 상기 비교 수단으로부터 출력되는 비교결과신호에 응답하여 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 값 또는 상기 제3 버퍼링 수단에 저장된 2사이클 전의 픽셀 데이터를 선택적으로 출력하는 선택 수단을 포함한다.

Description

이미지 센서에서 불량 픽셀의 데이터를 보상하기 위한 장치{APPARATUS FOR CORRECTING DATA OF FAULT PIXEL IN IMAGE SENSOR}

본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 이미지 센서의 제조 공정 상의 문제로 웨이퍼 테스트 시에 발견되는 불량픽셀의 데이터를 보상하기 위한 불량 픽셀 보상 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이미지 센서란 빛에 반응하는 반도체의 성질을 이용하여 이미지를 찍어(capture)내는 장치이다. 자연계에 존재하는 각 피사체의 부분부분은 빛의 밝기 및 파장 등이 서로 달라서 감지하는 장치의 각 픽셀에서 다른 전기적인 값을 보이는데, 이 전기적인 값을 신호처리가 가능한 레벨로 만들어 주는 것이 바로 이미지 센서가 하는 일이다.

이를 위해 이미지 센서는 수십만에서 수백만 개의 픽셀로 구성된 픽셀 어레이와, 픽셀에서 감지한 아날로그(analog) 데이터를 디지털(digital) 데이터로 바꿔주는 장치와, 수백에서 수천 개의 저장 장치 등으로 구성되는데, 이때 이러한 많은 수의 장치들로 인해 이미지 센서는 항상 공정상 오류 가능성을 가지게 된다.

한편, 이러한 이미지 센서의 질은 불량픽셀의 개수에 따라 제품의 등급이 결정되며, 불량픽셀의 개수가 적을수록 양질의 제품이 된다. 이미지 센서에서 이러한 불량픽셀로 인한 오류는 화면 상에 작은 반점 또는 줄로 나타나게 되는데, 이때 이러한 부분 오류가 있는 이미지 센서 칩을 모두 불량 칩으로 판정하는 경우, 수율이 감소하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 불량 픽셀의 데이터를 이웃한 다른 픽셀의 데이터로 보상하여 이미지 센서의 수율을 높인, 불량 픽셀 보상 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 베이어 패턴의 픽셀 어레이를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 불량 픽셀 보상 장치의 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

100 : 어드레스 제어부 120 : 불량 픽셀 어드레스 저장부

140 : 비교부 160, 180, 200 : 버퍼

220 : 멀티플렉서

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각각이 하나의 특정 컬러만을 검출하는 다수의 픽셀을 구비하는 베이어 패턴의 픽셀 어레이를 구비하는 이미지 센서에서 상기 픽셀이 불량 픽셀인 경우 이의 데이터 값을 보상하기 위한 장치에 있어서, 상기 픽셀 어레이에서 원하는 픽셀의 데이터 출력을 선택하도록 해당 픽셀의 어드레스를 제어하기 위한 어드레스 제어 수단; 상기 불량 픽셀의 어드레스를 저장하는 불량 픽셀 어드레스 저장 수단; 상기 어드레스 제어 수단의 출력값과 상기 불량 픽셀 어드레스 저장 수단의 값을 비교하는 비교 수단; 상기 픽셀 어레이의 해당 픽셀로부터 출력되는 데이터를 저장한 후 외부로 출력하는 제1 버퍼링 수단; 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 1사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제2 버퍼링 수단; 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 2사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제3 버퍼링 수단; 및 상기 비교 수단으로부터 출력되는 비교결과신호에 응답하여 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 값 또는 상기 제3 버퍼링 수단에 저장된 2사이클 전의 픽셀 데이터를 선택적으로 출력하는 선택 수단을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.

도 1은 통상적인 베이어 패턴의 픽셀 어레이를 도시한 것으로서, 픽셀 어레이는 제1 라인의 RGRG형태, 제2 라인의 GBGB형태로 반복 구성된다. RGRG 혹은 GBGB는 해당 픽셀에 씌워진 컬러 필터를 의미한다. 이러한 베이어 패턴으로 이루어진이미지 센서에서 픽셀은 한칸 건너 이웃한 곳의 픽셀과 동일한 컬러 필터를 가진다. 따라서, 출력 버퍼로 전달되는 픽셀의 데이터값은 R→G→R→G 혹은 B→G→B→G 값이 된다. 따라서, 본 발명에서는 해당 픽셀이 불량 픽셀로 판정된 경우 2사이클 전 픽셀의 데이터로 해당 불량 픽셀의 데이터를 보상한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 불량 픽셀 보상 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 불량 픽셀 보상 장치는 픽셀 어레이에서 원하는 픽셀의 데이터 출력을 선택하도록 픽셀의 어드레스를 제어하기 위한 어드레스 제어부(100), 불량 픽셀의 어드레스를 저장하는 불량 픽셀 어드레스 저장부(120), 어드레스 제어부(100)의 출력값과 불량 픽셀 어드레스 저장부(120)의 값을 비교하는 비교부(140), 픽셀 어레이의 해당 픽셀로부터 출력되는 데이터를 저장한 후 외부로 출력하는 출력버퍼(M)(160), 출력버퍼(160)에 저장된 데이터의 바로 이전(1사이클 전) 픽셀 데이터를 저장하는 버퍼(M-1)(180), 출력버퍼(160)에 저장된 데이터의 2사이클 전의 픽셀 데이터를 저장하는 버퍼(M-2)(200) 및 비교부(140)로부터 출력되는 비교결과신호(S)에 응답하여 출력버퍼(160)에 저장된 값 또는 버퍼(200)에 저장된 2사이클 전의 픽셀 데이터를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(MUX)(220)로 이루어진다.

여기서, 불량 픽셀 어드레스 저장부(120)는 전원이 차단되었을 때에도 불량 픽셀의 어드레스 정보를 기억하고 있어야 함으로써 EEPROM, 퓨즈, 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리로 구성된다. 그리고, 비교부(140)는 어드레스 제어부(100)로부터 순차적으로 증가하는 픽셀 어드레스값과 불량 픽셀 어드레스를차례로 비교하다가 두 어드레스값이 동일할 경우 비교결과신호(S)를 변화시켜 출력한다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 불량으로 판정받은 임의의 픽셀에 대한 어드레스 정보가 불량 픽셀 어드레스 저장부(120)에 저장되어 있다고 가정한 상태에서 픽셀 어레이의 데이터를 읽어낸다.

어드레스 제어부(100)는 픽셀의 어드레스를 순차적으로 증가시켜가면서 그 어드레스 값을 비교부(140)로 출력하고, 비교부(140)는 어드레스 제어부(100)로부터의 픽셀 어드레스와 불량 픽셀 어드레스 저장부(120)에 저장된 불량 어드레스를 비교하는 데, 두 어드레스가 일치하지 않을 경우 비교결과신호(S)를 '0'으로 출력하고, 두 어드레스가 일치할 경우 '1'을 출력한다. 이후, 멀티플렉서(220)는 비교부(140)의 비교결과신호(S)에 따라 비교결과신호(S)가 '0'일 때에는 현재 읽고 있는 픽셀이 불량 픽셀이 아니므로 출력버퍼(160)에 저장된 데이터값을 선택하여 출력하고, 비교결과신호(S)가 '1'일 때에는 현재 읽고 있는 픽셀이 불량 픽셀이므로 2사이클 이전의 데이터, 즉 버퍼(200)에 저장된 데이터를 선택하여 출력한다.

이와 같이, 본 발명에서는 불량 픽셀의 데이터를 2사이클 이전의 정상 픽셀 데이터값으로 보상해줌으로써 불량 픽셀로 인한 이미지 센서의 수율을 높일 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 2사이클 이전의 픽셀 데이터를 저장하여 현재 픽셀이 불량 픽셀인 경우에 저장된 2사이클 이전의 픽셀 데이터로 불량 픽셀의 데이터를 보상해줌으로써 불량 픽셀로 인한 이미지 센서의 수율 저하를 막을 수 있다.

Claims (3)

1. 각각이 하나의 특정 컬러만을 검출하는 다수의 픽셀을 구비하는 베이어 패턴의 픽셀 어레이를 구비하는 이미지 센서에서 상기 픽셀이 불량 픽셀인 경우 이의 데이터 값을 보상하기 위한 장치에 있어서,

   상기 픽셀 어레이에서 원하는 픽셀의 데이터 출력을 선택하도록 해당 픽셀의 어드레스를 제어하기 위한 어드레스 제어 수단;

   상기 불량 픽셀의 어드레스를 저장하는 불량 픽셀 어드레스 저장 수단;

   상기 어드레스 제어 수단의 출력값과 상기 불량 픽셀 어드레스 저장 수단의 값을 비교하는 비교 수단;

   상기 픽셀 어레이의 해당 픽셀로부터 출력되는 데이터를 저장한 후 외부로 출력하는 제1 버퍼링 수단;

   상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 1사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제2 버퍼링 수단;

   상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 데이터의 2사이클 전 픽셀 데이터를 저장하는 제3 버퍼링 수단; 및

   상기 비교 수단으로부터 출력되는 비교결과신호에 응답하여 상기 제1 버퍼링 수단에 저장된 값 또는 상기 제3 버퍼링 수단에 저장된 2사이클 전의 픽셀 데이터를 선택적으로 출력하는 선택 수단

   을 포함하여 이루어지는 불량 픽셀 보상 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 불량 픽셀 어드레스 저장 수단은,

   비휘발성 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 불량 픽셀 보상 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 선택 수단은,

   상기 비교결과신호에 응답하여 상기 어드레스 제어 수단의 출력값과 상기 불량 픽셀 어드레스 저장 수단의 값이 동일할 때, 상기 제3 버퍼링 수단에 저장된 2사이클 전의 픽셀 데이터를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 불량 픽셀 보상 장치.