KR20120017709A - Image sensor - Google Patents
Image sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120017709A KR20120017709A KR1020100080468A KR20100080468A KR20120017709A KR 20120017709 A KR20120017709 A KR 20120017709A KR 1020100080468 A KR1020100080468 A KR 1020100080468A KR 20100080468 A KR20100080468 A KR 20100080468A KR 20120017709 A KR20120017709 A KR 20120017709A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- input terminal
- amplifier
- pixel
- input
- capacitors
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45197—Pl types
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
Abstract
Description
본 발명은 이미지 센서에 관한 것으로서, 특히 이미지 센서의 컬럼(column) 내 캐패시터 미스매치(mismatch)에 의해 발생되는 VFPN(Vertical Fixed Pattern Noise)을 최소화하는 프로그램어블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier) 구조에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근들어 디지털 카메라(digital camera)는 인터넷을 이용한 영상통신의 발전과 더불어 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. Recently, the demand of digital cameras is exploding with the development of video communication using the Internet.
카메라 모듈은 기본적으로 이미지 센서를 포함한다. 일반적으로, 이미지 센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기신호로 변환시키는 소자를 말한다. 이러한 이미지 센서로 시모스(CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서가 널리 사용되고 있다.The camera module basically includes an image sensor. In general, an image sensor refers to a device that converts an optical image into an electrical signal. As such image sensors, CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensors are widely used.
그러나, 시모스 이미지 센서에서 수광소자, 예컨대 포토 다이오드(photo diode)에 의해 생성된 아날로그 신호는 기생 캐패시턴스, 저항, 암전류 누설 또는 반도체 소자 특성의 불일치 등에 의해 야기되는 다양한 기생 효과(parasitic effect)를 갖는다. 이러한 기생 효과는 반도체 소자에서는 필수적으로 발생되는 것으로서, 이미지 데이터의 신호대 잡음비(Signal to noise ratio)의 저하를 가져온다. 따라서, 잡음은 시모스 이미지 센서의 성능을 제한하는 중요한 요인으로 작용하고 있다.However, analog signals generated by light receiving elements, such as photo diodes, in CMOS image sensors have various parasitic effects caused by parasitic capacitance, resistance, dark current leakage, or mismatch of semiconductor device characteristics. Such parasitic effects are inherently generated in semiconductor devices, resulting in a decrease in the signal to noise ratio of the image data. Therefore, noise is an important factor limiting the performance of the CMOS image sensor.
시모스 이미지 센서에서 잡음이 발생되는 원인은 이미지 데이터의 샘플링과 관련되는 kT/C 잡음, 이미지 신호를 증폭하기 위해 사용되는 회로와 관련되는 1/f 잡음 및 센서의 신호 처리 회로의 불일치와 관련되는 고정 패턴 잡음(Vertical Fixed Pattern Noise, 이하 VFPN) 등이 있다. 이중 VFPN은 이미지 안에 세로선 또는 스트립(strip)으로 나타나서 사람의 눈에 쉽게 발견되므로 시각적으로 매우 좋지 않다. Noise in the CMOS image sensor is caused by kT / C noise related to the sampling of the image data, 1 / f noise associated with the circuit used to amplify the image signal, and fixed by the mismatch of the signal processing circuit of the sensor. Patterned noise (VFPN). Dual VFPNs are not very good visually because they appear as vertical lines or strips in the image and are easily found in the human eye.
도 1은 종래의 이미지 센서의 프로그램어블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier) 회로를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a programmable gain amplifier circuit of a conventional image sensor.
도 1을 참조하면, 종래의 프로그램어블 이득 증폭기 회로는 캐패시터 용량이 동일한 캐패시터들(C1, C2, C3)을 포함하고 있으며, 이러한 이미지 센서의 각 로우(row)별 이득은 아래 표 1에 개시된 수식과 같이 첫번째 로우(1st row)부터 네번째 로우(4st row)까지 모두 동일하도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the conventional programmable gain amplifier circuit includes capacitors C1, C2, and C3 having the same capacitor capacity, and the gain for each row of such an image sensor is represented by the equation shown in Table 1 below. Like this, the first row (1 st row) to the fourth row (4 st row) are configured to be the same.
종래의 이와 같은 프로그램어블 이득 증폭기 회로의 구성은 컬럼 내 캐패시터들(C1, C2, C3)이 공정변화에 의해 각각 다를 경우에도 아래 표 2에 기재된 바와 같이 컬럼 내 고정된 이득이 모든 로우에 적용되기 때문에 컬럼들간 평균값의 차이가 크고, 이로 인하여 이미지 센서의 신호 처리 회로의 불일치와 관련되는 고정 패턴 잡음(Vertical Fixed Pattern Noise, 이하 VFPN)이 발생하게 된다.In the conventional programmable gain amplifier circuit, even if the capacitors C1, C2, and C3 in the column are different from each other due to process changes, the fixed gain in the column is applied to all rows as shown in Table 2 below. As a result, the difference between the average values of the columns is large, and thus, a fixed fixed pattern noise (VFPN) related to the mismatch of the signal processing circuit of the image sensor is generated.
평균
Average
1.863636
1.863636
2.15
2.15
2
2
1.863636
1.863636
도 2는 종래의 프로그램어블 이득 증폭기에 의한 컬럼별 이득의 평균값을 도시한 그래프로서, 컬럼 간 이득의 평균값의 편차가 큰 문제를 갖는다. FIG. 2 is a graph showing the average value of the gain for each column by the conventional programmable gain amplifier, and has a problem in that the variation of the average value of the gain between columns is large.
즉, 컬럼들간 고정된 이득이 서로 많이 다를 경우, 이미지 센서 상에는 신호 처리 회로의 불일치로 인하여, 이미지 안에 세로선 또는 스트립(strip)으로 발현되는 VFPN이 발생하는 문제가 있다. That is, when the fixed gains between the columns differ greatly from each other, there is a problem in that VFPN, which is expressed as vertical lines or strips, occurs in the image due to a mismatch of signal processing circuits on the image sensor.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이미지 센서의 컬럼(column) 내 캐패시터 미스매치(mismatch)에 의해 발생되는 VFPN(Vertical Fixed Pattern Noise)을 최소화하는 프로그램어블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier)를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a programmable gain amplifier that minimizes vertical fixed pattern noise (VFPN) caused by capacitor mismatch in a column of an image sensor. .
본 발명의 실시예에 의한 프로그램어블 이득증폭기는 제 1 입력단자와 제 2 입력단자를 포함하는 증폭소자와, 상기 증폭소자의 출력신호와 픽셀어레이의 픽셀신호를 상기 제 1 입력단자로 입력하도록 각각 선택적으로 연결 가능하게 구성된 복수의 캐패시터를 포함하며, 상기 복수의 캐패시터 중 적어도 하나의 캐패시터는 상기 증폭소자의 출력신호를 상기 제 1 입력단자로 입력하도록 연결되고, 상기 복수의 캐패시터 중 나머지 캐패시터는 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 제 1 입력단자로 입력하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.The programmable gain amplifier according to an embodiment of the present invention includes an amplifier including a first input terminal and a second input terminal, and an output signal of the amplifier and a pixel signal of a pixel array to be input to the first input terminal. And a plurality of capacitors configured to be selectively connected, wherein at least one capacitor of the plurality of capacitors is connected to input an output signal of the amplifying element to the first input terminal, and the remaining capacitors of the plurality of capacitors are connected to the first input terminal. And connect the pixel signal to the first input terminal of the amplifier.
임의의 로우 단위 내 로우마다 이득값을 구성하는 캐패시터의 조합을 다르게 조정함으로써, 특정 컬럼 내 모든 로우의 이득값이 고정되지 않게 함으로써, 컬럼 간 평균값의 차이를 줄이고, VFPN을 줄이는 효과를 갖는다.By adjusting the combination of capacitors constituting the gain value for each row in an arbitrary row unit, the gain value of all the rows in a specific column is not fixed, thereby reducing the difference between the average values between columns and reducing the VFPN.
도 1은 종래의 이미지 센서의 프로그램어블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier)회로도.
도 2는 종래의 프로그램어블 이득 증폭기에 의한 컬럼별 이득의 평균값을 도시한 그래프.
도 3은 이미지 센서의 전체 구성을 도시한 개략적인 블럭도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 프로그램어블 이득 증폭기 회로도.
도 5는 본 발명의 프로그램어블 이득 증폭기에 의한 컬럼별 이득의 평균값들을 도시한 그래프.1 is a circuit diagram of a programmable gain amplifier of a conventional image sensor.
Figure 2 is a graph showing the average value of the gain for each column by a conventional programmable gain amplifier.
3 is a schematic block diagram showing the overall configuration of an image sensor;
4 is a programmable gain amplifier circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing average values of gains for each column by the programmable gain amplifier of the present invention.
이하, 본 발명에 의한 이미지 센서의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an image sensor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 이미지 센서의 전체 구성을 도시한 개략적인 블럭도이다.3 is a schematic block diagram showing the overall configuration of an image sensor according to the present invention.
도 3을 참조하면, 이미지 센서는 수십 내지 수백만 개의 단위 화소(unit pixel)가 모여서 입사하는 빛으로부터 광전자를 생성하여 축적하고, 축적된 광전하를 통해 전기신호, 즉 픽셀신호를 생성하며, 복수의 로우 픽셀과 복수의 컬럼 픽셀들이 매트릭스 형태로 연결된 복수의 픽셀 어레이(10)와, 각각 상기 복수의 칼럼픽셀들에 연결되어 픽셀 어레이(10)의 출력 즉 픽셀신호를 원하는 범위로 증폭하여 출력하는 프로그램어블 이득 증폭기(PGA:Programmable Gain Amplifier,11)와, 프로그램어블 이득 증폭기(11)의 출력 중 전기 신호 중에서 잡음 성분을 제외한 순수한 이미지 정보만을 출력하는 CDS(Correlated Double Sample)을 수행하는 샘플링부(12)와, 샘플링부(12)의 출력인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지털 컨버터(Analog/Digital Converter, 13)와, 아날로그/디지털 컨버터(13)의 출력을 입력받아 이를 신호처리하여 최종적으로 영상정보를 출력하는 DSP(Digital Signal Processor, 14)로 구성되어 있다. Referring to FIG. 3, an image sensor generates and accumulates photoelectrons from incident light in which tens or millions of unit pixels are collected, and generates electric signals, that is, pixel signals through the accumulated photocharges. A plurality of
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로그램어블 이득 증폭기 (Programmable Gain Amplifier)를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a programmable gain amplifier according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
도 4를 참조하면, 프로그램어블 이득 증폭기(11)는 복수의 픽셀 어레이(10)로부터 픽셀 신호를 인가받는 복수의 픽셀 신호 입력부(110)와, 복수의 컬럼픽셀들에 연결되며, 각각 제1 입력단자와 제 2 입력단자를 포함하는 증폭소자(132)와, 증폭소자(132)의 출력신호와 픽셀어레이(10)의 픽셀신호를 상기 제1 입력단자로 입력시키는 스위치부(120)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the
여기서 상기 제 1 입력단자는 부계환(negative feedback) 입력단자이고, 상기 제 2 입력단자는 기준전압입력단자이다.The first input terminal is a negative feedback input terminal, and the second input terminal is a reference voltage input terminal.
스위치부(120)는 픽셀어레이(10)의 픽셀신호를 상기 제1 입력단자로 각각 선택적으로 연결가능하게 구성된 복수의 캐패시터(C11, C12, C13)을 포함한다. 복수의 로우 픽셀들 각각에 대하여 복수의 캐패시터(C11, C12, C13)가 서로 다른 조합으로 선택적으로 연결됨에 따라 게인(gain)이 결정된다. The
증폭소자(132)는 차동 증폭기로 구성될 수 있으며, 증폭소자(132)의 출력은 샘플링부(12)에 전달된다.The
스위치부(120)는 제 1 캐패시터(C11), 제 2 캐패시터(C12), 제 3 캐패시터(C13)를 포함하고, 제 1 캐패시터(C11)는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)에 연결되고, 제 2 캐패시터(C12)는 제 3 및 제 4 스위치(S3, S4)에 연결되며, 제 3 캐패시터(C13)는 제 5 및 제 6 스위치(S5, S6)에 연결된다.The
여기서 제 1 캐패시터(C11), 제 2 캐패시터(C12) 및 제 3 캐패시터(C13)의 용량은 서로 동일하거나 서로 다르게 구성될 수 있다. 제 1 내지 제 6 스위치(S1~S6)는 트랜지스터로 구성될 수 있다.The capacities of the first capacitor C11, the second capacitor C12, and the third capacitor C13 may be the same or different from each other. The first to sixth switches S1 to S6 may be configured as transistors.
제 1, 제 2 및 제 3 캐패시터(C11, C12, C13)는 증폭소자(132)의 출력신호와 픽셀어레이(10)의 픽셀신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 입력하도록 각각 선택적으로 연결 가능하게 구성된다.The first, second and third capacitors C11, C12, and C13 are respectively selectively inputted to the first input terminal of the amplifying
이러한 본 발명에 의한 프로그램어블 이득 증폭기(11)의 이미지 센서의 각 로우(row)별 이득에 관한 수식은 아래 표 3과 같다. The equation for the gain for each row of the image sensor of the
예를 들어, 첫번째 로우(1st row) 픽셀의 이득은 제 2 스위치(S2), 제 4 스위치(S4) 및 제 5 스위치(S5)를 턴온시킴으로써, 제 1 및 제 2 캐패시터(C11, C12)가 픽셀신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되게 하고, 제 3 캐패시터(C13)가 증폭소자(132)의 출력신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되어 얻어진다.For example, the first row (1 st row) the gain of the pixel is turned on by the second switch S2, the fourth switch S4 and the fifth switch S5 so that the first and second capacitors C11 and C12 convert the pixel signal to the amplifying
두번째 로우(2st row)의 이득은 제 1 스위치(S1), 제 4 스위치(S4) 및 제 6 스위치(S6)를 턴온시킴으로써, 제 2 및 제 3 캐패시터(C12, C13)가 픽셀신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되게 하고, 제 1 캐패시터(C11)가 증폭소자(132)의 출력신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되어 얻어진다. The gain of the second row (2 st row) is turned on by the first switch S1, the fourth switch S4 and the sixth switch S6, so that the second and third capacitors C12 and C13 amplify the pixel signal. It is connected to the first input terminal of the
세번째 로우(3st row)의 이득은 제 2 스위치(S2), 제 3 스위치(S3) 및 제 6 스위치(S6)를 턴온시킴으로써, 제 1 및 제 3 캐패시터(C11, C13)가 픽셀신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되게 하고, 제 2 캐패시터(C12)가 증폭소자(132)의 출력신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되어 얻어진다. The gain of the third row (3 st row) is turned on by the second switch S2, the third switch S3 and the sixth switch S6, so that the first and third capacitors C11 and C13 amplify the pixel signal. It is connected to the first input terminal of the
네번째 로우(4st row)의 이득은 제 2 스위치(S2), 제 4 스위치(S4) 및 제 5 스위치(S5)를 턴온시킴으로써, 제 1 및 제 2 캐패시터(C11, C12)가 픽셀신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되게 하고, 제 3 캐패시터(C13)가 증폭소자(132)의 출력신호를 증폭소자(132)의 제 1 입력단자로 연결되어 얻어진다. The gain of the fourth row (4 st row) is turned on by the second switch S2, the fourth switch S4 and the fifth switch S5 so that the first and second capacitors C11 and C12 amplify the pixel signal. It is connected to the first input terminal of the
본 발명은 프로그램어블 이득 증폭기(11)를 도 3과 같이 구성함으로써, 임의의 로우 단위 내 매 로우마다 이득을 구성하는 캐패시터들(C11, C12, C13)의 조합을 스위치부(120)를 이용하여 표 3에 개시된 바와 같이 서로 다르게 조정하게 된다. According to the present invention, since the
따라서, 본 발명에 의하면 복수의 로우 픽셀들 각각에 대하여 서로 다른 이득을 갖게 될 수 있다.Therefore, according to the present invention, different gains may be obtained for each of the plurality of row pixels.
도 5는 본 발명의 프로그램어블 이득 증폭기(11)를 통한 각 컬럼들의 이득을 평균한 값들을 도시한 그래프이다. 5 is a graph showing values obtained by averaging the gains of the columns through the
본 발명은 컬럼 내 캐패시터들(C11, C12, C13)이 공정변화에 의해 각각 다를 경우에도 특정 컬럼 내 모든 로우의 이득이 고정되지 않아 컬럼간 평균값의 차이가 줄어들고, 이에 의하여 이미지 센서의 신호 처리 회로의 불일치와 관련되는 고정 패턴 잡음(Vertical Fixed Pattern Noise, 이하 VFPN)이 줄어들게 된다.According to the present invention, even when the capacitors C11, C12, and C13 in the columns are different from each other due to process changes, the gain of all the rows in a specific column is not fixed, thereby reducing the difference in the mean value between columns, thereby reducing the signal processing circuit of the image sensor. The fixed fixed pattern noise (VFPN) associated with the mismatch of s is reduced.
평균
Average
2.005114
2.005114
2.022159
2.022159
1.986364
1.986364
2.005114
2.005114
즉, 본 발명은 컬럼간 평균값의 차이를 줄임으로써, 캐패시터 미스매치에 의한 컬럼 간 이득 에러를 줄일 수 있고, 픽셀 외 아날로그 노이즈를 최소화함으로써 이미지 센서 저조도 특성을 극대화할 수 있다. That is, the present invention can reduce the gain error between columns due to capacitor mismatch, and can maximize the image sensor low light characteristics by minimizing the extra-pixel analog noise.
또한, 기존 구조에서는 캐패시터 미스매치에 의한 컬럼 간 이득 에러를 제거하기 위해 백-엔드 캘리브레이션 블록(Back-End Calibration)이 필요하였으나, 본 발명에서 제안된 구조는 이러한 블록이 필요하지 않은 장점이 있다.In addition, in the existing structure, a back-end calibration block is required to remove the gain error between columns due to capacitor mismatch, but the proposed structure has an advantage that such a block is not required.
픽셀 어레이: 10, 프로그램어블 이득 증폭기: 11, 샘플링부: 12, 아날로그/디지털 컨버터: 13, DSP: 14, 픽셀 신호 입력부: 110, 스위치부: 120, 차동증폭기: 132, 출력부: 130Pixel array: 10, Programmable gain amplifier: 11, Sampling section: 12, Analog-to-digital converter: 13, DSP: 14, Pixel signal input section: 110, Switch section: 120, Differential amplifier: 132, Output section: 130
Claims (8)
상기 증폭소자의 출력신호와 픽셀어레이의 픽셀신호를 상기 제 1 입력단자로 입력하도록 각각 선택적으로 연결 가능하게 구성된 복수의 캐패시터를 포함하며,
상기 복수의 캐패시터 중 적어도 하나의 캐패시터는 상기 증폭소자의 출력신호를 상기 제 1 입력단자로 입력하도록 연결되고,
상기 복수의 캐패시터 중 나머지 캐패시터는 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 제 1 입력단자로 입력하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 프로그램어블 이득 증폭기. An amplifier comprising a first input terminal and a second input terminal,
A plurality of capacitors configured to be selectively connected to input the output signal of the amplifier and the pixel signal of the pixel array to the first input terminal,
At least one capacitor of the plurality of capacitors is connected to input the output signal of the amplifying element to the first input terminal,
And a remaining capacitor of the plurality of capacitors is connected to input the pixel signal to the first input terminal of the amplifying device.
상기 복수의 캐패시터는 병렬로 연결가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 프로그램어블 이득 증폭기. The method of claim 1,
The programmable gain amplifier for an image sensor, characterized in that the plurality of capacitors are configured to be connected in parallel.
상기 증폭소자의 게인(Gain)은 상기 증폭소자의 출력단자에 연결된 캐패시터의 캐패시턴스(capacitance)와 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 입력단자로 입력하도록 스위칭 연결되는 상기 나머지 캐패시터의 정전용량의 비율로 정해지는 것을 특징으로 하는 이미지 센서용 프로그램어블 이득 증폭기. The method of claim 1,
The gain of the amplifier is determined by the ratio of the capacitance of the capacitor connected to the output terminal of the amplifier and the capacitance of the remaining capacitor switched to input the pixel signal to the input terminal of the amplifier. Programmable gain amplifier for an image sensor characterized in that the loss.
각각 상기의 복수의 칼럼픽셀들에 연결되며, 각각 제 1 입력단자와 제 2 입력단자를 포함하는 증폭소자와,
상기 증폭소자의 출력신호와 픽셀 어레이의 픽셀 신호를 상기 제 1 입력단자로 입력하도록 각각 선택적으로 연결가능하게 구성된 복수의 캐패시터를 포함하는 복수의 프로그램어블 이득 증폭기를 포함하며,
상기 복수의 프로그램어블 이득 증폭기 각각은 상기 복수의 로우 픽셀들 각각에 대하여 상기 복수의 캐패시터가 서로 다른 조합으로 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이미지 센서. A pixel array in which a plurality of row pixels and a plurality of column pixels are arranged in a matrix form;
An amplifying device connected to the plurality of column pixels, each amplifying element including a first input terminal and a second input terminal;
A plurality of programmable gain amplifiers including a plurality of capacitors selectively connected to input the output signal of the amplifier and the pixel signal of the pixel array to the first input terminal,
And wherein each of the plurality of programmable gain amplifiers is selectively connected to the plurality of capacitors in different combinations with respect to each of the plurality of row pixels.
상기 복수의 프로그램어블 이득 증폭기 각각은 상기 복수의 로우 픽셀들 각각에 대하여 서로 다른 이득을 갖도록 상기 복수의 캐패시터가 서로 다른 조합으로 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이미지센서.The method of claim 4, wherein
And each of the plurality of programmable gain amplifiers is selectively connected to each other in different combinations to have different gains for each of the plurality of row pixels.
상기 복수의 캐패시터들의 캐패시턴스는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 이미지센서.The method of claim 4,
And the capacitances of the plurality of capacitors are the same.
상기 복수의 캐패시터들의 캐패시턴스는 서로 다른 것을 특징으로 하는 이미지센서.The method of claim 4,
And the capacitances of the plurality of capacitors are different from each other.
상기 복수의 로우 픽셀은 적어도 제1로우픽셀, 제2로우픽셀, 및 제3로우픽셀을 포함하고, 상기 복수의 캐패시터들은 상기 증폭소자의 출력신호와 픽셀어레이의 픽셀신호를 상기 제 1입력단자로 입력하도록 각각 선택적으로 연결 가능하도록 구성된 적어도 제1캐패시터, 제2캐패시터, 및 제3캐패시터로 이루어지며,
상기 제1로우픽셀에 대한 상기 프로그램어블 증폭소자의 이득은 상기 제1캐패시터가 상기 증폭소자의 출력신호가 상기 제1입력단자로 입력되도록 연결되고, 상기 제2 및 제3캐패시터가 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 상기 제1입력단자로 입력하도록 병렬로 구성되도록 연결되어 얻어지고,
상기 제2로우픽셀에 대한 상기 프로그램어블 증폭소자의 이득은 상기 제2캐패시터가 상기 증폭소자의 출력신호가 상기 제1입력단자로 입력되도록 연결되고, 상기 제1 및 제3캐패시터가 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 상기 제1입력단자로 입력하도록 병렬로 구성되도록 연결되어 얻어지고,
상기 제3로우픽셀에 대한 상기 프로그램에블 증폭소자의 이득은 상기 제3캐패시터가 상기 증폭소자의 출력신호가 상기 제1입력단자로 입력되도록 연결되고, 상기 제1 및 제2캐패시터가 상기 픽셀신호를 상기 증폭소자의 상기 제1입력단자로 입력하도록 병렬로 구성되도록 연결되어 얻어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서.The method of claim 4,
The plurality of low pixels includes at least a first low pixel, a second low pixel, and a third low pixel, and the plurality of capacitors output the output signal of the amplifier and the pixel signal of the pixel array to the first input terminal. At least a first capacitor, a second capacitor, and a third capacitor, each configured to be selectively connectable to input;
The gain of the programmable amplifier for the first low pixel is connected to the first capacitor so that the output signal of the amplifier is input to the first input terminal, and the second and third capacitors receive the pixel signal. Are connected and obtained so as to be configured in parallel to input to the first input terminal of the amplifying element,
The gain of the programmable amplifier device for the second low pixel is connected to the second capacitor such that an output signal of the amplifier device is input to the first input terminal, and the first and third capacitors are configured to receive the pixel signal. Are connected and obtained so as to be configured in parallel to input to the first input terminal of the amplifying element,
The gain of the programmable enable amplifier for the third low pixel is connected to the third capacitor such that an output signal of the amplifier is input to the first input terminal, and the first and second capacitors are connected to the pixel signal. And is configured to be connected in parallel so as to be input to the first input terminal of the amplifying element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100080468A KR101229470B1 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100080468A KR101229470B1 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Image sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120017709A true KR20120017709A (en) | 2012-02-29 |
KR101229470B1 KR101229470B1 (en) | 2013-02-05 |
Family
ID=45839568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100080468A KR101229470B1 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Image sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101229470B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9467634B2 (en) | 2013-04-23 | 2016-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor for compensating column mismatch and method of processing image using the same |
CN107005208A (en) * | 2014-04-01 | 2017-08-01 | 高通股份有限公司 | Condenser type programmable gain amplifier |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4506864B2 (en) * | 2007-08-01 | 2010-07-21 | 株式会社デンソー | Variable gain amplifier |
JP5106052B2 (en) * | 2007-11-08 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | Solid-state imaging device, imaging system, and solid-state imaging device driving method |
-
2010
- 2010-08-19 KR KR1020100080468A patent/KR101229470B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9467634B2 (en) | 2013-04-23 | 2016-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor for compensating column mismatch and method of processing image using the same |
CN107005208A (en) * | 2014-04-01 | 2017-08-01 | 高通股份有限公司 | Condenser type programmable gain amplifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101229470B1 (en) | 2013-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7903150B2 (en) | Differential amplifier circuit used in solid-state image pickup apparatus, and arrangement that avoids influence of variations of integrated circuits in manufacture and the like | |
US8159582B2 (en) | Solid-state imaging apparatus and method of driving the same | |
US20090310001A1 (en) | Solid-state imaging device, driving method thereof, and camera | |
US8411188B2 (en) | Solid-state image pickup device | |
US11381769B2 (en) | Imaging device | |
US6339363B1 (en) | Low FPN high gain capacitive transimpedance amplifier for use with capacitive sensors | |
US20140184844A1 (en) | Photoelectric conversion device, image pickup system, and driving method of photoelectric conversion device | |
US9800816B2 (en) | Signal readout circuit and method for controlling signal readout circuit | |
CN104967793B (en) | Power supply noise cancellation circuit suitable for CMOS image sensor | |
US8902342B2 (en) | Solid-state image sensor with feedback circuits | |
JP2011035787A (en) | Solid-state imaging apparatus | |
US20220303488A1 (en) | Image sensor and image capturing device | |
US20090295969A1 (en) | Solid-state imaging apparatus | |
KR101229470B1 (en) | Image sensor | |
KR102087225B1 (en) | Image sensing device | |
KR100691190B1 (en) | Image Censor Array | |
JP2009225301A (en) | Method of driving photoelectric conversion apparatus | |
WO2011151947A1 (en) | Solid-state imaging device | |
CN111565032A (en) | Signal conversion circuit and signal reading circuit structure | |
CN117221754A (en) | Image Sensor | |
WO2021131300A1 (en) | Image capture device | |
WO2013046579A1 (en) | Solid-state image pickup device, drive method thereof and image pickup device | |
JP2011129964A (en) | Solid-state imaging element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |