KR20040105454A - Image sensor and method for controlling data readout - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 씨모스 영상 소자(CMOS Image Sensor : CIS)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 데이터 판독(data readout) 경로를 최소화하여 데이터 독출시 발생되는 오프셋을 개선하기 위한 씨모스 영상 소자 및 그의 데이터 판독을 위한 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMOS image sensor (CIS), and more particularly, to a CMOS image element and its data for minimizing a data readout path to improve an offset generated when data is read. A control method for reading.
도 1을 참조하면, 종래 기술의 일 실시예에 따른 씨모스 영상 소자(10)는 다수의 화소들(18 ~ 24)을 구비하는 화소 어레이들(34)과, 화소들을 행 단위로 구동시키는 행 구동기(2) 및 화소 어레이(34)를 중앙에 두고 서로 마주보는 두 변(예를 들어, 상하 또는 좌우)에 홀수 또는 짝수 열의 화소 어레이들의 데이터를 독출하기 위한 데이터 판독 블럭(6, 38 또는 36, 40)을 구비한다.Referring to FIG. 1, the CMOS image element 10 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include pixel arrays 34 including a plurality of pixels 18 to 24, and rows for driving pixels in units of rows. Data read block 6, 38 or 36 for reading data of odd or even columns of pixel arrays on two sides (e.g. up, down or left and right) facing each other with driver 2 and pixel array 34 in the center 40).
그리고 각 데이터 판독 블럭(6, 38 또는 36, 40)은 각 화소 어레이(34)와 데이터 출력단(OUTx) 사이에 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 블럭(6, 36) 및 래치 블럭(38, 40)을 구비한다. 또한 외부(예컨대, 데이터 선택기 : 미도시됨)로부터 선택 신호(COUNTER)를 받아서 래치 블럭(38 또는 40)의 해당 디 플립플럽(16 또는 32)을 활성하도록 하는 버퍼(4)를 구비한다.Each data read block 6, 38, or 36, 40 may include an analog-to-digital converter (ADC) block 6, 36 and a latch block 38, 40 between each pixel array 34 and the data output terminal OUTx. Equipped. It also has a buffer 4 which receives a select signal COUNTER from an external (e.g., data selector: not shown) to activate the corresponding de-flip flop 16 or 32 of the latch block 38 or 40.
아날로그 디지털 컨버터 블럭(6, 36)은 각각의 화소 열에 대응하여 상관 중복 샘플링 블럭(correlated double sample block : CDS)(26)과, 샘플링된 신호를 증폭하는 앰프(28) 및 증폭된 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC : 30)를 포함한다.The analog-to-digital converter blocks 6 and 36 are correlated double sample blocks (CDSs) 26 corresponding to respective pixel columns, an amplifier 28 for amplifying the sampled signals, and the amplified signals for digital data. Analog-to-digital converter (ADC: 30) to convert to.
상기 씨모스 영상 소자(10)은 레드 화소(R : 18), 그린 화소(GR, GB: 22, 20) 및 블루 화소(B : 24)로부터 제공된 각각의 전기 신호는 ADC 블럭들(6, 36) 중 어느 하나에 입력된다. 홀수 열의 화소들에 있는 각 화소들에 의해 제공된 신호들은 화소 어레이의 아래에 있는 하부 ADC 블럭(36)에서 처리된다. 짝수 열의 화소들에 있는 각 화소에서 제공된 신호들은 화소 어레이 상부에 위치한 상부 ADC 블럭(6)에서 처리된다. ADC 블럭(6 또는 36)로부터 제공된 디지털 신호가 래치 블럭(38 또는 40)에 저장된 후, 데이터 선택기(미도시됨)가 래치된 데이터를 출력하도록 하는 선택 신호를 출력하고, 이에 응답해서 래치 블럭(38 또는 40)은 외부의 영상 신호 처리기(미도시됨)로 출력한다.The CMOS image element 10 may be configured such that the respective electrical signals provided from the red pixels R: 18, the green pixels G R , G B : 22, and 20, and the blue pixels B: 24 are converted into ADC blocks 6. , 36). The signals provided by each of the pixels in the odd rows of pixels are processed in the lower ADC block 36 below the pixel array. The signals provided at each pixel in even rows of pixels are processed in the upper ADC block 6 located above the pixel array. After the digital signal provided from the ADC block 6 or 36 is stored in the latch block 38 or 40, it outputs a selection signal for causing the data selector (not shown) to output the latched data, and in response, the latch block ( 38 or 40 are output to an external image signal processor (not shown).
그러나 상기 씨모스 영상 소자(10)는 상부 및 하부 ADC 블럭들(6, 36) 사이의 공간적 위치 차이 때문에 발생되는 패스 오프셋(path offset) 예를 들어, 고정 패턴 잡음(Fixed Pattern Noise : FPN) 등이 발생된다.However, the CMOS image element 10 may include a path offset generated due to a spatial position difference between the upper and lower ADC blocks 6 and 36, for example, fixed pattern noise (FPN), and the like. Is generated.
따라서 상기 씨모스 영상 소자(10)는 다수의 화소에서 감지된 신호는 데이터 판독 라인을 통해 ADC 블럭(6, 36)으로 출력하여 CDS에 의해 샘플링되고 ADC에 의해 변환되는 시간에 해당되는 데이터 즉, 디지털 코드 값을 디-플립플럽(16, 32)에 저장하여 판독하는 방식으로 처리된다. 이러한 방식은 홀수 및 짝수 열에 대한 각 데이터 판독 라인들간에 서로 다른 판독 패스로 인하여 패스 오프셋(path offset)이 발생되고, 이러한 오프셋은 노이즈를 야기시켜 씨모스 영상 소자의 성능을 저하시킨다. 뿐만 아니라, 화소 어레이 상하(또는 좌우) 양단에 구비되는 데이터 판독라인 및 그 주변 회로들에 의해 씨모스 영상 소자의 칩 면적이 증가하게 되어 생산 비용을 증가시키는 문제점이 있다.Therefore, the CMOS image element 10 outputs the signals sensed by the plurality of pixels to the ADC blocks 6 and 36 through the data read line, which is the data corresponding to the time that is sampled by the CDS and converted by the ADC. The digital code values are stored in the de-flip flops 16 and 32 and processed. This approach results in path offsets due to different read paths between the respective data read lines for odd and even columns, which cause noise to degrade the performance of the CMOS imager. In addition, the chip area of the CMOS image element is increased by data read lines and peripheral circuits provided at both ends of the pixel array (up, down, left, and right), thereby increasing production costs.
상술한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술의 하나로 단방향의 데이터 판독 라인을 구비하는 씨모스 영상 소자가 도 2에 개시되어 있다. 여기서 도 1에 도시된 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.As one of the prior arts for solving the above-described problems, a CMOS image device including a unidirectional data read line is disclosed in FIG. 2. Here, the detailed description of the components shown in FIG. 1 will be omitted.
도 2를 참조하면, 상기 씨모스 영상 소자(80)는 도 1에 도시된 짝수 열의 데이터 판독 라인들을 홀수 열의 데이터 판독 라인들과 동일한 방향으로 반도체 기판에 구비된다. 이는 양방향의 데이터 판독 라인에 의해 발생되는 패스 오프셋을 개선하기 위한 것이다.Referring to FIG. 2, the CMOS image device 80 is provided on the semiconductor substrate in the same direction as the data read lines of the odd columns and the data read lines of the even columns shown in FIG. 1. This is to improve the path offset caused by bidirectional data read lines.
그러나 단방향의 데이터 판독 라인을 갖는 씨모스 영상 소자(80)는 도면에 도시된 로직(48, 76) 만큼 반도체 기판의 영역을 차지하게 됨으로써, 씨모스 영상 소자의 칩 크기가 증가하게 되는 문제점이 있다.However, since the CMOS image device 80 having a unidirectional data read line occupies an area of the semiconductor substrate by the logic 48 and 76 shown in the drawing, the chip size of the CMOS image device may increase. .
또한, 상기 씨모스 영상 소자(80)는 홀수 및 짝수 열의 ADC 블럭(46, 48)이 각각 화소 어레이의 동일한 쪽(side)에 존재함으로써, CDS 또는 ADC의 폭이 단위 화소의 간격 즉, 피치(pitch)와 동일해야 하기 때문에, 하나의 열 피치에 고성능의 CDS 또는 ADC를 배치(lay out)하기가 매우 어렵다.In addition, since the CMOS image elements 80 have odd-numbered and even-numbered columns of ADC blocks 46 and 48 on the same side of the pixel array, the width of the CDS or ADC may be the interval of unit pixels, that is, the pitch ( pitch), it is very difficult to lay out a high performance CDS or ADC in one column pitch.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터 판독 경로에 의한 패스 오프셋을 방지하기 위한 씨모스 영상 소자를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a CMOS image device for preventing a path offset due to a data read path.
본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형화 및생산 비용을 절감시키는 씨모스 영상 소자를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a CMOS image element that can be reduced in size and production costs.
도 1은 종래기술의 제 1 실시예에 따른 씨모스 영상 소자의 구성을 도시한 블럭도;1 is a block diagram showing the configuration of a CMOS image element according to a first embodiment of the prior art;
도 2는 종래기술의 제 2 실시예에 따른 씨모스 영상 소자의 구성을 도시한 블럭도;2 is a block diagram showing the configuration of a CMOS image element according to a second embodiment of the prior art;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 씨모스 영상 소자의 구성을 도시한 블럭도; 그리고3 is a block diagram showing the configuration of a CMOS image element according to a first embodiment of the present invention; And
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 씨모스 영상 소자의 구성을 도시한 블럭도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a CMOS image element according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100, 200 : 씨모스 영상 소자(CIS) 102, 202 : 행 구동기100, 200: CMOS image element (CIS) 102, 202: row driver
104, 204, 106, 206 : 버퍼 110, 210 : 화소 어레이104, 204, 106, 206: buffer 110, 210: pixel array
120, 220 : ADC 블럭 130, 230 : 스위칭 블럭120, 220: ADC block 130, 230: Switching block
132, 134, 232, 234 : 스위칭 회로 140, 240 : 래치 블럭132, 134, 232, 234: switching circuit 140, 240: latch block
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 영상 소자는, 다수의 화소들을 구비하는 화소 어레이와, 상기 화소 어레이의 홀수 번째 열들과 짝수 번째 열들에 각각 연결되어 스위칭하는 다수의 스위칭 수단과, 상기 홀수 번째 및 상기 짝수 번째 열들에 대응하는 한쌍의 상기 스위칭 수단들에 연결되는 다수의 아날로그 디지털 컨버터 블럭 및 상기 홀수 번째 또는 상기 짝수 번째 열의 상기 아날로그 디지털 컨버터 블럭으로부터 상기 화소들의 영상 신호에 대응하는 디지털 데이터를 받아서 저장하여 외부로 출력하는 래치 블럭을 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the imaging device, a pixel array having a plurality of pixels, and a plurality of switching means connected to each of the odd and even columns of the pixel array connected to each other switching; And a plurality of analog-digital converter blocks connected to the pair of the switching means corresponding to the odd-numbered and even-numbered columns, and the video signals of the pixels from the analog-digital converter blocks of the odd-numbered or even-numbered columns. And a latch block for receiving and storing digital data.
이 특징에 있어서, 상기 스위칭 수단은 외부로부터 입력되는 클럭 신호에 동기되어 상기 홀수 번째 또는 상기 짝수 번째 열들을 선택하도록 활성화되며, 상기 아날로그 디지털 컨버터 블럭은, 상기 화소들로부터 감지된 영상 신호를 샘플링하는 상관 중복 샘플링 블럭과, 상기 샘플링된 신호를 증폭하는 앰프 및 상기 증폭된 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하는 것이 바람직하다.In this aspect, the switching means is activated to select the odd-numbered or even-numbered columns in synchronization with a clock signal input from the outside, and the analog-to-digital converter block samples the image signal sensed from the pixels. It is preferable to include a correlated redundant sampling block, an amplifier for amplifying the sampled signal, and an analog-to-digital converter for converting the amplified signal into digital data.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 영상 소자는, 다수의 화소들을 구비하는 화소 어레이와, 상기 화소 어레이의 열에 연결되는 다수의 아날로그 디지털 컨버터 블럭과, 상기 아날로그 디지털 컨버터 블럭들에 각각 연결되고, 상기 화소 어레이의 홀수 번째 또는 짝수 번째 열의 영상 신호를 출력하도록 스위칭하는 스위칭 수단 및 상기 화소 어레이의 홀수 번째 및 짝수 번째 열들을 한쌍으로 하는 상기 스위칭 수단들에 각각 연결되고, 상기 홀수 번째 또는 상기 짝수 번째 열의 상기 아날로그 디지털 컨버터 블럭들로부터 상기 화소들의 영상 신호에 대응하는 디지털 데이터를 받아서 저장하여 외부로 출력하는 래치 블럭을 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the image device comprises a pixel array having a plurality of pixels, a plurality of analog-to-digital converter blocks connected to the columns of the pixel array, and the analog-to-digital converter blocks Respectively connected to switching means for switching to output image signals of odd or even columns of the pixel array, and to the switching means for pairing odd and even columns of the pixel array, respectively. And a latch block receiving and storing digital data corresponding to an image signal of the pixels from the analog-digital converter blocks in the second or even-numbered columns and outputting the digital data to the outside.
바람직하게는 상기 스위칭 수단은 외부로부터 입력되는 클럭 신호에 동기되어 상기 홀수 번째 또는 상기 짝수 번째 열들을 선택하도록 활성화되고, 상기 아날로그 디지털 컨버터 블럭은, 상기 화소들로부터 감지된 영상 신호를 샘플링하는 상관 중복 샘플링 블럭과, 상기 샘플링된 신호를 증폭하는 앰프 및 상기 증폭된 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함한다.Preferably, the switching means is activated to select the odd-numbered or even-numbered columns in synchronization with a clock signal input from the outside, and the analog-to-digital converter block is used to sample the image signal sensed from the pixels. And a sampling block, an amplifier for amplifying the sampled signal, and an analog-to-digital converter for converting the amplified signal into digital data.
따라서 본 발명에 의하면, 화소 어레이의 홀수 또는 짝수 번째 열에 대응하는 영상 신호를 스위칭하여 출력함으로써, 스위칭 회로에 대응하는 아날로그 디지털 컨버터 블럭 또는 래치 회로의 개수를 줄이고, 그로 인해 영상 소자의 로직을 단순화할 수 있으며 데이터 판독 경로에 의한 오프셋을 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, by switching and outputting an image signal corresponding to an odd or even column of a pixel array, the number of analog-to-digital converter blocks or latch circuits corresponding to the switching circuits can be reduced, thereby simplifying the logic of the image elements. Can reduce the offset caused by the data read path.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 씨모스 영상 소자(Contact Image Sensor)의 구성을 도시한 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 상기 씨모스 영상 소자(100)는 신규한 스위칭 블럭(130)을 구비한다.Referring to the drawings, the CMOS image device 100 includes a novel switching block 130.
또한 상기 씨모스 영상 소자(100)는 컬러 화소 어레이(110)와, 행 구동기(102)와, 2 개의 버퍼(104, 106)와, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 블럭(120)및 래치 블럭(140)을 포함한다.In addition, the CMOS image device 100 includes a color pixel array 110, a row driver 102, two buffers 104 and 106, an analog-to-digital converter (ADC) block 120, and a latch block 140. ).
상기 컬러 화소 어레이(color pixel array)(110)는 세 유형의 화소들, 즉, 레드 화소(R : 112), 블루 화소(B : 118) 및 그린 화소(GR, GB: 116, 114)를 구비한다. 그린 화소(GR)은 레드 화소(R)와 동일한 행(row)에 위치하고, 그린 화소(GB)는 블루 화소(B)와 동일한 행에 위치한다.The color pixel array 110 includes three types of pixels, that is, a red pixel (R: 112), a blue pixel (B: 118), and a green pixel (G R , G B : 116, 114). It is provided. The green pixel G R is located in the same row as the red pixel R, and the green pixel G B is located in the same row as the blue pixel B.
상기 행 구동기(row driver : 102)는 도시되지 않은 타이밍 발생기(timing generator) 또는 주소 생성기(address generator)에 의해 발생한 신호에 응답하여 행 라인을 직렬로, 예컨대 위쪽에서부터 아래쪽으로 순차적으로, 선택한다. 예컨대, 제 1 행 라인이 선택되면, 제 1 행의 레드 화소(R : 112), 그린 화소(GR :116)가 활성화된다. 제 2 행 라인이 선택되면, 제 2 행의 그린 화소(GB: 114), 블루 화소(B : 118)가 활성화된다.The row driver 102 selects row lines in series, for example sequentially from top to bottom, in response to signals generated by a timing generator or address generator not shown. For example, the first line when the line is selected, the first red pixel in the row (R: 112), green pixels: The (G R 116) is activated. When the second row line is selected, the green pixels G B 114 and blue pixels B 118 of the second row are activated.
상기 ADC 블럭(120)은 상기 화소 어레이(110)의 홀수 또는 짝수 열에 연결되는 다수의 상관 중복 샘플링(CDS : Correlated Double Sampling) 블럭(122)들과, 앰프(124)들 및 ADC(126)들을 포함한다. 상기 ADC 블럭(120)은 다수의 화소에서 감지된 신호를 받아들이고 CDS(122)에 의해 샘플링되고, 이를 앰프(124)로 증폭하여 ADC(126)에 의해 디지털 데이터로 변환한다.The ADC block 120 may include a plurality of correlated double sampling (CDS) blocks 122 connected to odd or even columns of the pixel array 110, amplifiers 124, and ADCs 126. Include. The ADC block 120 receives the signals sensed by the plurality of pixels, is sampled by the CDS 122, amplified by the amplifier 124, and converted into digital data by the ADC 126.
상기 래치 블럭(140)은 다수의 디 플립플럽(142)들을 구비하고, 상기 제 2 버퍼(106)로부터 선택 신호(COUNTER)를 받아서 상기 ADC(126)들로부터 출력된 각각의 디지털 데이터를 외부 영상 신호 장치(미도시됨)로 출력한다. 이 실시예에서는상기 디 플립플럽(142)들의 개수는 화소 어레이(110) 열의 개수에 1/2 배 만큼 구비된다.The latch block 140 includes a plurality of de-flip flops 142, receives a selection signal COUNTER from the second buffer 106, and displays each digital data output from the ADCs 126. Output to a signal device (not shown). In this embodiment, the number of the flip-flops 142 is 1/2 times the number of columns of the pixel array 110.
상기 제 1 버퍼(104)는 예를 들어, 타이밍 발생기(미도시됨)로부터 출력된 클럭 신호(CLK)에 동기되어 상기 스위칭 블럭(130)을 선택한다. 상기 제 2 버퍼(106)는 데이터 선택기(미도시됨)로부터 선택 신호(COUNTER)를 받아서 상기 래치 블럭(140)으로 출력한다.The first buffer 104 selects the switching block 130 in synchronization with a clock signal CLK output from a timing generator (not shown), for example. The second buffer 106 receives a selection signal COUNTER from a data selector (not shown) and outputs it to the latch block 140.
그리고 상기 스위칭 블럭(130)은 상기 화소 어레이(110)의 열에 대응하여 다수의 스위칭 회로(132, 134)들이 구비된다. 즉, 상기 스위칭 회로(132, 134)들은 홀수 번째와 짝수 번째 화소 어레이들에 대응하는 ADC 블럭(120)에 각각 연결되고 홀수 및 짝수 한쌍의 스위칭 회로들(132, 134)은 각각 하나의 디 플립플럽(142)에 연결된다. 상기 스위칭 블럭(130)은 상기 제 1 버퍼(104)로부터 클럭 신호(CLK)를 받아서 클럭 신호(CLK)의 로직 로우 레벨 구간에서는 홀수 번째 스위칭 회로(132)들이 활성화되고, 클릭 신호(CLK)의 로직 하이 레벨 구간에서는 짝수 번째 스위칭 회로(134)들이 활성화된다. 따라서 상기 스위칭 블럭(130)은 클릭 신호(CLK)의 로직 로우 레벨 구간에서 홀수 번째 열의 데이터를 래치 블럭(140)으로 출력하고, 클릭 신호(CLK)의 로직 하이 레벨 구간에서 짝수 번째 열의 데이터를 래치 블럭(140)으로 출력한다. 또한, 상기 스위칭 블럭(130)은 클럭 신호(CLK)의 주기를 2 배로 증가시켜서 제 1 주기의 클럭 신호에서는 홀수 번째 열의 데이터를 출력시키고, 제 2 주기의 클럭 신호에서는 짝수 번째 열의 데이터를 래치 회로(140)로 출력시킬 수도 있다.In addition, the switching block 130 includes a plurality of switching circuits 132 and 134 corresponding to the columns of the pixel array 110. That is, the switching circuits 132 and 134 are respectively connected to the ADC block 120 corresponding to the odd-numbered and even-numbered pixel arrays, and the odd-numbered and even-numbered pairs of the switching circuits 132, 134 are each de-flipped. It is connected to the flop 142. The switching block 130 receives the clock signal CLK from the first buffer 104, and the odd-numbered switching circuits 132 are activated in the logic low level period of the clock signal CLK, and the switching signal 130 of the click signal CLK is activated. In the logic high level period, even-numbered switching circuits 134 are activated. Accordingly, the switching block 130 outputs the odd-numbered columns of data to the latch block 140 in the logic low level section of the click signal CLK, and latches the data of the even-numbered columns in the logic high level section of the click signal CLK. Output to block 140. In addition, the switching block 130 doubles the period of the clock signal CLK to output odd-numbered columns of data in the clock signal of the first period, and even-numbered columns of data in the clock signal of the second period. It may be output to 140.
따라서 하나의 디 플립플럽(142)들은 각각 클럭 신호(CLK)에 동기되어 홀수 또는 짝수 번째 열의 데이터를 받아들이고, 선택 신호(COUNTER)에 응답해서 데이터를 외부로 출력함으로써, 래치 블럭(140)의 로직 개수를 줄일 수 있다.Accordingly, one of the flip-flops 142 receives the odd or even columns of data in synchronization with the clock signal CLK, and outputs data to the outside in response to the selection signal COUNTER, thereby providing logic for the latch block 140. The number can be reduced.
계속해서 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨모스 영상 소자의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 실시예에서 도 3에 도시된 동일한 구성 요소들에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.4 is a block diagram showing the configuration of a CMOS image device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, detailed description of the same components shown in FIG. 3 will be omitted.
도면을 참조하면, 상기 씨모스 영상 소자(200)는 신규한 스위칭 블럭(230)을 구비한다. 여기서 도 3에 도시된 씨모스 영상 소자(100)와 비교해 보면, 이 실시예의 씨모스 영상 소자(200)는 스위칭 블럭(230)이 화소 어레이(210)와 ADC 블럭(220) 사이에 구비됨을 알 수 있다.Referring to the drawings, the CMOS image device 200 includes a novel switching block 230. Here, as compared with the CMOS image device 100 shown in FIG. 3, the CMOS image device 200 of this embodiment shows that the switching block 230 is provided between the pixel array 210 and the ADC block 220. Can be.
상기 스위칭 블럭(230)은 상기 화소 어레이(210)의 열에 대응하여 다수의 스위칭 회로들(232, 234)이 구비된다. 즉, 한쌍의 스위칭 회로들(232, 234)은 홀수 번째와 짝수 번째 화소 어레이들에 대응하는 하나의 ADC 블럭(222, 224, 226)에 각각 연결되고, 하나의 ADC 블럭(222, 224, 226)은 각각 하나의 디 플립플럽(242)에 연결된다. 상기 스위칭 블럭(230)은 제 3 버퍼(204)로부터 클럭 신호(CLK)를 받아서 클럭 신호(CLK)의 로직 로우 레벨 구간에서는 홀수 번째 스위칭 회로(232)들이 활성화되고, 클릭 신호(CLK)의 로직 하이 레벨 구간에서는 짝수 번째 스위칭 회로(234)들이 활성화된다. 따라서 상기 스위칭 블럭(230)은 클릭 신호(CLK)의 로직 로우 레벨 구간에서 홀수 번째 열의 데이터를 ADC 블럭(222, 224, 226)으로 출력하고, 클릭 신호(CLK)의 로직 하이 레벨 구간에서 짝수 번째 열의 데이터를 ADC블럭으로 출력한다. 또한, 상기 스위칭 블럭(230)은 클럭 신호(CLK)의 주기를 2 배로 증가시켜서 제 1 주기의 클럭 신호에서는 홀수 번째 열의 데이터를, 제 2 주기의 클럭 신호에서는 짝수 번째 열의 데이터를 래치 회로(240)로 출력시킬 수도 있다.The switching block 230 is provided with a plurality of switching circuits 232 and 234 corresponding to the columns of the pixel array 210. That is, the pair of switching circuits 232 and 234 are connected to one ADC block 222, 224 and 226 respectively corresponding to the odd and even pixel arrays, and one ADC block 222, 224 and 226. ) Is connected to one de flip flop 242, respectively. The switching block 230 receives the clock signal CLK from the third buffer 204 and activates the odd-numbered switching circuits 232 in the logic low level section of the clock signal CLK, and the logic of the click signal CLK. In the high level period, even-numbered switching circuits 234 are activated. Accordingly, the switching block 230 outputs odd-numbered columns of data to the ADC blocks 222, 224, and 226 in the logic low level section of the click signal CLK, and even-numbered data in the logic high level section of the click signal CLK. Output column data to ADC block. In addition, the switching block 230 doubles the period of the clock signal CLK so that the odd-numbered columns of data in the clock signal of the first period and the even-numbered columns of data in the clock signal of the second period are latch circuit 240. You can also output
상기 씨모스 영상 소자(200)는 화소 어레이(210)로부터 출력되는 영상 신호를 제 3 버퍼(204)로부터 출력되는 클럭 신호(CLK)의 로직 레벨에 대응하여 홀수 번째 또는 짝수 번째 열에 대응하는 스위칭 회로들(230 : 232 또는 234)을 활성화시키고, 활성화된 스위칭 회로들(232 또는 234)의 신호를 해당 ADC 블럭(220)으로 출력한다.The CMOS image element 200 may include a switching circuit corresponding to an odd-numbered or even-numbered column in response to a logic level of the clock signal CLK outputted from the third buffer 204 by the image signal output from the pixel array 210. Fields 230: 232 or 234, and output the signals of the activated switching circuits 232 or 234 to the corresponding ADC block 220.
따라서 이 실시예의 씨모스 영상 소자(200)는 도 3의 실시예 보다 ADC 블럭(220)의 CDS 블럭(222) 및 ADC(224)의 개수를 1/2 배로 줄일 수 있다.Therefore, the CMOS image element 200 of this embodiment can reduce the number of CDS blocks 222 and ADCs 224 of the ADC block 220 by 1/2 times than the embodiment of FIG. 3.
상술한 바와 같이, 본 발명의 씨모스 영상 소자(100, 200)는 각각의 화소들로부터 발생된 각각의 컬러 영상 신호를 ADC 블럭 이전 또는 이후에서 선택하도록 스위칭 블럭(130, 230)을 구비한다. 그 결과, 씨모스 영상 소자(100 또는 200)는 ADC 블럭(220) 또는 래치 블럭(140, 240)의 로직 개수를 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서와는 달리, 스위칭 회로를 사용하지 않고 인코더, 멀티플렉서 등을 이용하여 열의 영상 신호를 선택하여 출력하는 것은 자명하다 하겠다.As described above, the CMOS image elements 100 and 200 of the present invention include switching blocks 130 and 230 to select respective color image signals generated from respective pixels before or after the ADC block. As a result, the CMOS image device 100 or 200 may reduce the number of logics of the ADC block 220 or the latch blocks 140 and 240. In addition, unlike in the embodiment of the present invention, it is obvious that an image signal of a column is selected and output by using an encoder, a multiplexer, etc. without using a switching circuit.
상술한 바와 같이, 스위칭 회로에 대응하는 아날로그 디지털 컨버터 블럭 또는 래치 회로의 개수를 줄임으로서, 영상 소자의 로직을 단순화할 수 있으며 데이터 판독 경로에 의한 오프셋을 줄일 수 있다.As described above, by reducing the number of analog-to-digital converter blocks or latch circuits corresponding to the switching circuit, the logic of the image device can be simplified and the offset by the data read path can be reduced.
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- 2003-06-09 KR KR1020030036832A patent/KR20040105454A/en not_active Application Discontinuation
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