KR20060041013A - Cmos 이미지 센서 및 그 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (40)
- 광전자 변환부에 축적된 전하를 전하 검출부에 전송하는 전하 전송부를 포함하는 단위 화소가 메트릭스 형태로 배열된 화소 배열부; 및상기 전하 전송부에 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 행 구동부를 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 전하 전송 기간 중 적어도 일부를 포함하는 기간동안 공급되는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 상기 전하 전송부의 전위를 상기 광전자 변환부의 전위보다 더 높이는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 서로 다른 다수 개의 전압 레벨을 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 상기 외부 전원을 적어도 1번 부스팅하여 형성되는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 행 구동부는전하 전송 실행 신호를 제공하는 구동 신호 제공부;상기 외부 전원 전압을 부스팅하여 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 제공하는 부스팅부; 및상기 전하 전송 실행 신호 및/또는 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 선택적으로 상기 전하 전송부에 전달하는 스위칭부를 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 6항에 있어서, 상기 부스팅부는 외부 전원 전압에 의해 충전되며, 부스팅 제어 신호에 응답하여 충전된 전하를 펌핑하는 부스팅 캐패시터를 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 7항에 있어서, 상기 부스팅 캐패시터의 커패시턴스는 10 내지 20pF인 CMOS 이미지 센서.
- 제 7항에 있어서, 상기 부스팅 캐패시터의 커패시턴스는 상기 전하 전송부의 로딩 캐패시터의 커패시턴스의 2 내지 10배인 CMOS 이미지 센서.
- 제 6항에 있어서, 상기 스위칭부는상기 전하 전송 실행 신호의 전달 여부를 결정하는 제1 스위치; 및상기 외부 전원 전압보다 높은 전압의 전달 여부를 결정하는 제2 스위치를 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 10항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 스위치는 NMOS 트랜지스터로 형성되는 CMOS 이미지 센서.
- 제 10항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 제2 스위치의 게이트와 소스를 전기적으로 연결하고 상기 제2 스위치의 게이트와 소스가 소정의 전압차를 유지토록 하는 부트 스트랩 캐패시터를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 12항에 있어서, 상기 부트 스트랩 캐패시터의 커패시턴스는 0.001 내지 0.1pF인 CMOS 이미지 센서.
- 제 6항에 있어서, 상기 부스팅부는 상기 화소 배열부의 다수 개의 모든 행에 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 행 구동부는전하 전송 실행 신호를 제공하는 구동 신호 제공부;상기 화소 배열부의 다수 개의 행을 다수 개의 대역으로 분할하고, 각각의 대역마다 상기 외부 전원 전압을 부스팅하여 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 다수 개의 부스팅부; 및상기 다수 개의 대역마다 각각 공급되는 상기 전하 전송 실행 신호 및/또는 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 선택적으로 상기 전하 전송부에 전달하는 다수 개의 스위칭부를 포함하는 CMOS 이미시 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 광전자 변환부는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 포토 게이트, 핀드 포토 다이오드 및 이들의 조합인 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 단위 화소는 상기 단위 화소를 선택하기 위한 선택부를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 단위 화소는 상기 전하 검출부를 리셋하기 위한 리셋부를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 단위 화소는 상기 신호 전하 검출부의 전위에 대응하는 신호를 수직 신호선으로 출력하는 증폭부를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 CMOS 이미지 센서는 상기 단위 화소의 잡음 레벨과 신호 레벨을 유지 및/또는 샘플링하여, 소정의 차이 레벨 신호를 출력하는 상관 이중 샘플링부를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- 제 20항에 있어서, 상기 CMOS 이미지 센서는 상기 차이 레벨 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
- (a) 광전자 변환부에 축적된 전하를 전하 검출부에 전송하는 전하 전송부를 포함하는 단위 화소가 메트릭스 형태로 배열된 화소 배열부의 상기 광전자 변환부에 전하를 축적하는 단계;(b) 상기 광전자 변환부에 축적된 전하를 전하 검출부에 전송하는 전하 전송부에 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 단계를 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 전하 전송 기간 중 적어도 일부를 포함하는 기간동안 공급되는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 상기 전하 전송부의 전위를 상기 광전자 변환부의 전위보다 더 높이는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 서로 다른 다수 개의 전압 레벨을 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 상기 외부 전원을 적어도 1회 부스팅하여 형성되는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 (b)단계는 상기 화소 배열부의 다수 개의 모든 행에 공통으로 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압은 전하 전송 실행 신호를 제공하는 구동 신호 제공부, 상기 외부 전원 전압을 부스팅하여 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 제공하는 부스팅부, 상기 전하 전송 실행 신호 및/또는 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 선택적으로 상기 전하 전송부에 전달하는 스위칭부를 포함하는 행 구동부에 의해 공급되는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 28항에 있어서, 상기 부스팅부는 외부 전원 전압에 의해 충전되며, 부스팅 제어 신호에 응답하여 충전된 전하를 펌핑하는 부스팅 캐패시터를 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 29항에 있어서, 상기 부스팅 캐패시터의 커패시턴스는 10 내지 20pF인 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 29항에 있어서, 상기 부스팅 캐패시터의 커패시턴스는 상기 전하 전송부 의 로딩 캐패시터의 커패시턴스의 2 내지 10배인 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 28항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 전하 전송 실행 신호의 전달 여부를 결정하는 제1 스위치, 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압의 전달 여부를 결정하는 제2 스위치를 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 32항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 스위치는 NMOS 트랜지스터로 형성되는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 32항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 제2 스위치의 게이트와 소스를 전기적으로 연결하고 상기 제2 스위치의 게이트와 소스가 소정의 전압차를 유지토록 하는 부트 스트랩 캐패시터를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 34항에 있어서, 상기 부트 스트랩 캐패시터의 커패시턴스는 0.001 내지 0.1pF인 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 (b)단계는 상기 화소 배열부의 다수 개의 행을 다수 개의 대역으로 분할하여 상기 대역마다 각각 상기 외부 전원 전압보다 높은 전압을 공급하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 (b)단계 전에 상기 광전자 변환부를 리셋하는 단계를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 전하를 상기 전하 검출부로 전송하여 형성된 상기 전하 검출부의 전위에 대응하는 신호를 수직 신호선으로 출력하는 단계를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 22항에 있어서, 상기 단위 화소의 잡음 레벨과 신호 레벨을 유지 및/또는 샘플링하여, 소정의 차이 레벨 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
- 제 39항에 있어서, 상기 차이 레벨 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서의 구동 방법.
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