KR20150029285A - 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서 기능을 구비한 이미지 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이미지 장치는 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서 동작을 함께 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 이미지 장치의 픽셀 어레이는 외부로부터 수신된 빛의 강도를 기반으로 제 1 광전류들을 생성하고 생성된 제 1 광전류들을 기반으로 제 1 출력 신호들을 출력하는 제 1 픽셀들; 수신된 빛 중 적외선 영역의 빛의 강도를 기반으로 제 2 광전류들을 생성하고, 생성된 제 2 광전류들을 기반으로 제 2 출력 신호들을 출력하는 제 2 픽셀들; 제 1 픽셀들 각각과 연결되고, 제 1 광전류들의 합을 제 1 채널로 제공하는 제 1 채널 드라이버; 및 제 2 픽셀들 각각과 연결되고, 제 2 광전류들의 합을 제 2 채널로 제공하는 제 2 채널 드라이버를 포함한다. 컨트롤러는 제 1 및 제 2 출력 신호들을 기반으로 대비 데이터 및 제 1 및 제 2 픽셀들 각각에 대응되는 어드레스를 출력하는 동적 비전 센서 구동부; 제 1 광전류들의 합 및 제 2 광전류의 합을 기반으로 조도 데이터를 출력하는 조도 센서 구동부; 및 제 2 광전류들의 합의 변화량을 기반으로 근접 신호를 출력하는 근접 센서 구동부를 포함한다.
Description
본 발명은 이미지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 동적 비전 센서, 조도 센서 및 조도 센서를 구비한 이미지 장치에 관한 것이다.
이미지 장치는 외부로부터 유입된 빛에 응답하여 전기적인 신호를 발생하는 이미지 센서를 이용하여 데이터를 출력하는 장치이다. 이미지 센서는 크게 촬상관 및 고체 이미지 센서로 구분된다. 촬상관은 비디콘, 플럼비콘 등으로 제공되고, 고체 이미지 센서는 상보금속산화물반도체(CMOS), 전하결합 소자(CCD) 등으로 제공된다.
이미지 장치의 기술이 발달함에 따라, WDR(Wide Dynamic Range)를 구현하기 위하여 솔라셀 방식의 이미지 센서들이 사용되고 있다. 대표적으로, 솔라셀 방식의 이미지 센서로서 동적 비전 센서(DVS; Dynamic Vision Sensor)가 제공되고 있다. 이와 함께, 최근에는 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라, 모바일 기기에 포함된 구성 요소들의 소형화가 요구되고 있을 뿐만 아니라, 모바일 기기의 기능이 다양해짐에 따라 각종 센서들이 내장된 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 동적 비전 센서(DVS), 조도 센서(ALS) 및 근접 센서(PS) 기능을 구비한 이미지 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이미지 장치는 픽셀 어레이; 및 상기 픽셀 어레이로부터 출력되는 신호들을 기반으로 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 동작들을 수행하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 픽셀 어레이는, 외부로부터 수신된 빛의 강도를 기반으로 제 1 광전류들을 생성하고 상기 생성된 제 1 광전류들을 기반으로 제 1 출력 신호들을 출력하는 제 1 픽셀들; 상기 수신된 빛 중 적외선 영역의 빛의 강도를 기반으로 제 2 광전류들을 생성하고, 상기 생성된 제 2 광전류들을 기반으로 제 2 출력 신호들을 출력하는 제 2 픽셀들; 상기 제 1 픽셀들 각각과 연결되고, 상기 제 1 픽셀들에서 생성된 상기 제 1 광전류들의 합을 제 1 채널로 제공하는 제 1 채널 드라이버; 및 상기 제 2 픽셀들 각각과 연결되고, 상기 제 2 픽셀들에서 생성된 상기 제 2 광전류들의 합을 제 2 채널로 제공하는 제 2 채널 드라이버를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 및 제 2 출력 신호들을 기반으로 대비 데이터 및 상기 제 1 및 제 2 픽셀들 각각에 대응되는 어드레스를 출력하는 동적 비전 센서 구동부; 상기 제 1 채널을 통해 수신된 상기 제 1 광전류들의 합 및 상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류의 합을 기반으로 조도 데이터를 출력하는 조도 센서 구동부; 및 상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류들의 합의 변화량을 기반으로 근접 신호를 출력하는 근접 센서 구동부를 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 채널 드라이버들 각각은 트랜지스터로 구현된다.
실시 예로서, 상기 제 1 픽셀들 각각은 상기 수신된 빛에 응답하여 상기 제 1 광전류를 생성하는 제 1 수광부; 상기 생성된 제 1 광전류를 기반으로 제 1 제어 신호를 생성하는 제 1 비교부; 및 상기 제 1 제어 신호에 따라 상기 제 1 출력 신호들을 출력하는 제 1 양자화부를 포함하고, 상기 제 2 픽셀들 각각은 상기 수신된 빛 중 적외선을 필터링하는 적외선 통과 필터; 상기 필터링된 빛에 응답하여 상기 제 2 광전류를 생성하는 제 2 수광부; 상기 생성된 제 2 광전류를 기반으로 제 2 제어 신호를 생성하는 제 2 비교부; 및 상기 제 2 제어 신호에 따라 상기 제 2 출력 신호들을 출력하는 제 2 양자화부를 포함하고, 상기 제 1 비교부 및 제 2 비교부는 상기 동적 비전 센서 구동부로부터 수신된 리셋 신호에 따라 상기 제어 신호들을 리셋한다.
실시 예로서, 상기 제 1 광전류가 증가할 경우, 상기 제 1 제어 신호의 레벨이 증가하고, 상기 제 1 광전류가 감소할 경우, 상기 제 1 제어 신호의 레벨이 감소하고, 상기 제 2 광전류가 증가할 경우, 상기 제 2 제어 신호의 레벨이 증가하고, 상기 제 2 광전류가 감소할 경우, 상기 제 2 제어 신호의 레벨이 감소한다.
실시 예로서, 상기 제 1 및 제 2 출력 신호들 각각은 ON 신호 및 OFF 신호를 포함하고, 상기 제 1 제어 신호가 제 1 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 1 출력 신호의 ON 신호는 하이 레벨이 되고, 상기 제 1 제어 신호가 제 2 임계값에 도달하는 경우, 상기 OFF 신호는 하이 레벨이 되고, 상기 제 2 제어 신호가 제 3 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 2 출력 신호의 ON 신호는 하이 레벨이 되고, 상기 제 2 제어 신호가 제 4 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 2 출력 신호의 OFF 신호는 하이 레벨이 된다.
실시 예로서, 상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계값보다 높고, 상기 제 3 임계값은 상기 제 4 임계값보다 높고, 상기 제 1 임계값은 상기 제 3 임계값보다 높다.
실시 예로서, 상기 제 1 수광부는 상기 제 1 채널 드라이버와 연결되고, 상기 제 2 수광부는 상기 제 2 채널 드라이버와 연결된다.
실시 예로서, 상기 동적 비전 센서 구동부는 상기 제 1 픽셀들의 상기 제 1 출력 신호들을 감지하는 제 1 및 제 2 아비터들; 상기 제 1 픽셀들의 어드레스를 감지하는 어드레스 인코더; 및 상기 감지된 제 1 출력 신호들을 임시 저장하는 버퍼를 포함하고, 상기 동적 비전 센서 구동부는 상기 감지된 제 1 출력 신호들 및 상기 감지된 어드레스를 외부 장치로 출력한다.
실시 예로서, 상기 조도 센서 구동부는 상기 제 1 채널을 통해 수신된 상기 제 1 광전류 합을 제 1 디지털 신호로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 컨버터; 상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류 합을 제 2 디지털 신호로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 컨버터; 및 상기 제 1 및 제 2 디지털 신호들을 신호 처리하여 상기 조도 데이터를 출력하는 신호 처리부를 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 1 아날로그-디지털 컨버터는 상기 제 1 채널을 통해 상기 제 1 광전류의 합을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광전류의 합과 동일한 제 1 전류를 출력하는 전류 미러; 상기 제 1 전류를 기반으로 충전되는 캐패시터; 상기 캐패시터 양단에 연결된 스위치; 상기 캐패시터의 충전 전압 및 기준 전압을 비교하여 출력하는 비교기; 상기 비교기의 출력을 카운팅하여 제 1 디지털 신호를 출력하는 카운터; 및 상기 비교기의 출력을 기반으로 상기 충전 전압이 방전되도록 스위치를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
본 발명에 따른 이미지 장치는 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 동작들을 함께 수행할 수 있다. 따라서, 감소된 면적을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀 어레이를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 3은 제 1 및 제 2 영역들로 유입되는 빛의 강도를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 픽셀 어레이의 구성을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 5는 도 2에 도시된 제 1 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 DVS 구동부 및 제 1 픽셀을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 1에 도시된 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제 1 A/D 컨버터를 보여주는 회로도이다.
도 9는 도 1에 도시된 PS 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10에 도시된 ALS 구동부의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 13은 본 발명에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 14는 본 발명에 따른 이미지 장치가 적용된 전자 시스템 및 인터페이스를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀 어레이를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 3은 제 1 및 제 2 영역들로 유입되는 빛의 강도를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 픽셀 어레이의 구성을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 5는 도 2에 도시된 제 1 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 DVS 구동부 및 제 1 픽셀을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 1에 도시된 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제 1 A/D 컨버터를 보여주는 회로도이다.
도 9는 도 1에 도시된 PS 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10에 도시된 ALS 구동부의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 타이밍도이다.
도 13은 본 발명에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 14는 본 발명에 따른 이미지 장치가 적용된 전자 시스템 및 인터페이스를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
본 발명에 따른 이미지 장치는 동적 비전 센서(DVS; Dynamic Vision Sensor), 조도 센서(ALS, Ambient Light Sensor), 및 근접 센서(PS; Proximity Sensor)의 동작을 함께 수행할 수 있다. 이에 따라, 감소된 비용 및 면적을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다. 간결한 설명을 위하여, 본 발명에 따른 이미지 장치는 동적 비전 센서 동작을 수행하는 것으로 가정한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 이미지 장치는 CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등과 같은 센서들을 기반으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 장치를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 이미지 장치(1000)는 픽셀 어레이(1100) 및 컨트롤러(1200)를 포함한다. 픽셀 어레이(1100)는 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)을 포함한다. 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120) 각각은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 픽셀들 각각은 외부로부터 유입된 빛의 강도(intensity)에 응답하여 광전류(photocurrent)를 생성할 수 있다. 예시적으로, 제 2 영역(1120)은 적외선 통과 필터(1120_IR)를 포함할 수 있다. 적외선 통과 필터(1120_IR)는 외부로부터 유입된 빛 중 적외선만 통과시키는 기능을 갖는다. 즉, 제 2 영역(1120)에 포함된 복수의 픽셀들은 적외선 통과 필터(1120_IR)에 의해 필터링된 적외선의 강도에 따라 광전류를 생성할 것이다.
예시적으로, 복수의 픽셀들 각각은 생성된 광전류의 변화량을 기반으로 출력 신호들(ON, OFF)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 픽셀에 주사되는 빛의 강도가 강해지는 경우, 픽셀로부터 출력되는 광전류는 증가할 것이다. 이 때, 광전류가 증가함에 따라 픽셀은 제 1 신호(ON)를 출력할 것이다. 이와 반대로, 픽셀로 주사되는 빛의 강도가 약해지는 경우, 픽셀로부터 출력되는 광전류는 감소할 것이다. 이 때, 픽셀은 광전류가 감소함에 따라 제 2 신호(OFF)를 출력할 것이다. 즉, 복수의 픽셀들 각각은 외부로부터 유입된 빛의 대비(contrast)와 대응되는 신호를 출력할 것이다.
제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)은 각각 제 1 및 제 2 채널 드라이버들(1111, 1121)을 포함한다. 제 1 영역(1110)의 복수의 픽셀들 각각은 제 1 채널 드라이버(1111)과 연결되고, 제 1 영역(1110)의 복수의 픽셀들로부터 생성된 광전류는 제 1 채널(CH1)을 통해 출력될 수 있다. 제 2 영역(1120)의 복수의 픽셀들 각각은 제 2 채널 드라이버(1121)과 연결되고, 제 2 영역(1120)의 복수의 픽셀들로부터 생성된 광전류는 제 2 채널(CH2)을 통해 출력될 수 있다.
컨트롤러(1200, controller)는 동적 비전 센서 구동부(1210), 조도 센서 구동부(1220), 및 근접 센서 구동부(1230)를 포함한다. 동적 비전 센서 구동부(1210, Dynamic Vision Sensor Control Logic, 이하에서 "DVS 구동부"이라 한다.)는 복수의 신호선들(SL)을 통해 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)의 복수의 픽셀들과 연결된다. DVS 구동부(1210)는 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)의 복수의 픽셀들로부터 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)을 수신하고, 수신된 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)에 응답하여 리셋 신호(RESET)를 복수의 픽셀들로 전송할 수 있다. DVS 구동부(1210)는 복수의 픽셀들의 어드레스(ADDR) 및 복수의 픽셀들로부터 출력된 신호들을 외부 장치로 전송할 수 있다. DVS 구동부(1210)는 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
예시적으로, DVS 구동부(1210)로부터 출력되는 대비 데이터 및 어드레스(DATA, ADDR)는 프레임 단위 이미지의 데이터와 달리 각 픽셀들이 독립적으로(예를 들어, 비동기식으로) 동작하기 때문에, 외부 물체의 움직임을 감지하는 수단으로 응용될 수 있다.
조도 센서 구동부(1220, Ambient Light Sensor Control Logic, 이하에서 "ALS 구동부"이라 한다.)은 제 1 및 제 2 채널들(CH1, CH2)을 통해 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)에 포함된 복수의 픽셀들과 연결된다. ALS 구동부(1220)은 제 1 및 제 2 채널들(CH1, CH2)을 통해 복수의 픽셀들의 광전류들의 합을 기반으로 외부로부터 유입된 빛의 조도를 환산하여 조도 신호(ILL)를 출력할 수 있다. ALS 구동부(1220)의 구성 및 동작은 이하의 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
근접 센서 구동부(1230, Proximity Sensor Control Logic, 이하에서 "PS 구동부"이라 한다.)은 제 2 영역(1120)에 포함된 복수의 픽셀들의 광전류의 변화량을 기반으로 외부에 위치한 물체의 근접 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, PS 구동부(1230)은 IR LED(미도시)를 통해 외부로 적외선을 방출할 수 있다. 이미지 장치(1000)로 접근하는 물체가 존재하는 경우, 방출된 적외선은 접근하는 물체에 반사되어 픽셀 어레이(1100)로 유입될 것이다. 이 때, 제 2 영역(1120)은 적외선 필터를 포함하므로, 제 2 영역(1120)에 포함된 복수의 픽셀들의 광전류는 증가할 것이다. PS 구동부(1230)은 상술된 방법을 기반으로 외부 물체의 근접 여부를 판별하고, 근접 신호(PROX)를 출력할 수 있다.
상술된 본 발명의 실시 예에 따르면, 이미지 장치(1000)는 DVS, ALS, 및 PS의 동작을 함께 수행할 수 있다. 따라서, 감소된 비용 및 감소된 면적을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀 어레이를 상세하게 보여주는 도면이다. 도 3은 제 1 및 제 2 영역로 유입되는 빛의 강도를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 메모리 셀 어레이(1100)는 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)을 포함한다. 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)은 각각 제 1 및 제 2 픽셀들(PIX_1, PIX_2)을 포함한다. 제 1 픽셀들(PIX_1)은 제 1 채널 드라이버(1111)와 연결된다. 제 1 채널 드라이버(1111)는 제 1 픽셀들(PIX_1)로부터 생성된 광전류의 합을 제 1 채널(CH_1)로 제공할 수 있다. 제 2 픽셀들(PIX_2)은 제 2 채널 드라이버(1121)와 연결된다. 제 2 채널 드라이버(1121)는 제 2 픽셀들(PIX_2)로부터 생성된 광전류의 합을 제 2 채널(CH_2)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 픽셀 어레이(1100)로 빛이 유입되는 경우, 제 1 채널 드라이버(1111)는 제 1 픽셀들(PIX_1)의 광전류의 합을 제 1 채널(CH1)을 통해 외부 장치(예를 들어, ALS 구동부(1220, 도 1 참조))로 전송하고, 제 2 채널 드라이버(1121)는 제 2 픽셀들(PIX_2)의 광전류의 합을 제 2 채널(CH2)을 통해 외부 장치로 전송할 수 있다. 예시적으로, 제 1 및 제 2 채널 드라이버들(1111, 1121)은 트랜지스터로 제공될 수 있다.
예시적으로, 제 2 픽셀들(PIX_2)은 제 1 픽셀들(PIX_1)과 비교하여 적외선 통과 필터(1120_IR)를 더 포함한다. 즉, 동일한 빛이 제 1 및 제 2 픽셀들(PIX_1, PIX_2)에 유입되더라도, 제 1 및 2 픽셀들(PIX_2)은 적외선 성분에 대한 광전류만 생성하므로, 제 1 및 제 2 채널들(CH1, CH2)을 통해 출력되는 광전류는 서로 다를 것이다. 다시 말해서, 도 3의 제 1 라인(L1)과 같이 제 1 픽셀들(PIX_1)로는 전 파장의 빛이 유입되고, 제 2 라인(L2)과 같이 제 2 픽셀들(PIX_2)로는 적외선 영역의 빛만 유입될 것이다. 따라서, 제 1 및 제 2 채널들(CH1, CH2)을 통해 출력되는 광전류는 서로 다를 것이다.
예시적으로, 제 1 픽셀들(PIX_1) 각각은 DVS 구동부(1210)과 연결되고, DVS 구동부(121)은 제 1 픽셀들(PIX_1) 각각에 대응하는 데이터 및 어드레스를 출력하고, 이를 외부장치로 전송할 수 있다.
도 4는 도 1에도시된 픽셀 어레이의 구성을 예시적으로 보여주는 도면들이다. 도 4를 참조하면 픽셀 어레이(1100)는 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)을 포함한다. 제 2 영역(1120)은 제 1 영역(1110)과 비교하여 적외선 통과 필터(1120_IR)를 더 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 영역들(1110, 1120)은 다양한 방식을 통해 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 4에 도시된 픽셀 어레이(1100)의 구성과 다르게 구현될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 제 1 픽셀을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제 1 픽셀(PIX_1)은 수광부(1010), 비교부(1020), 및 양자화부(1030)를 포함한다. 수광부(1010)는 외부로부터 수신된 빛(light)에 응답하여 광전류를 생성하고 이를 출력할 수 있다. 예를 들어, 수광부(1010)는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 외부로부터 수신된 빛에 응답하여 광전류를 생성할 수 있다. 생성된 광전류는 비교부(1020)로 전송된다.
비교부(1020)는 수신된 광전류의 변화량을 기반으로 제어 신호(Vdiff)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 수신된 광전류가 증가하는 경우, 제어 신호(Vdiff)가 증가할 수 있다. 이와 반대로, 수신된 광전류가 감소하는 경우, 제어 신호(Vdiff)가 감소할 수 있다. 수신된 광전류의 변화가 없는 경우, 제어 신호(Vdiff)는 일정한 값을 유지할 수 있다. 예시적으로, 비교부(1020)는 DVS 구동부(1210)로부터 리셋 신호(RESET)를 수신하고, 이에 응답하여 제어 신호(Vdiff)를 리셋시킬 수 있다.
양자화부(1030)는 수신된 제어 신호(Vdiff)를 기반으로 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 수신된 제어 신호(Vdiff)가 제 1 임계값에 도달하는 경우, 양자화부(1030)는 제 1 신호(ON)를 하이 레벨로 출력할 수 있다. 수신된 제어 신호(Vdiff)가 제 2 임계값에 도달하는 경우, 양자화부(1030)는 제 2 신호(OFF)를 하이 레벨로 출력할 수 있다. 이 때, 제 1 임계값은 제 2 임계값보다 클 수 있다. 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)은 DVS 구동부(1210)로 전송된다.
예시적으로, 제 2 픽셀(PIX_2)에 포함된 양자화부는 제 1 픽셀(PIX_1)의 양자화부(1030)와 비교하여 작은 범위의 임계값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 픽셀(PIX_2)은 적외선 통과 필터(1120_IR)를 통해 필터링된 빛을 기반으로 동작하기 때문에 제 1 픽셀(PIX_1)보다 적은 양의 광전류를 생성할 것이다. 즉, 제 2 픽셀(PIX_2)의 양자화부가 제 3 및 제 4 임계값을 기반으로 동작할 경우, 제 3 및 제 4 임계값의 차이는 상술된 제 1 및 제 2 임계값의 차이보다 작게 조절함으로써 제 2 픽셀(PIX_2)의 출력 신호를 기반으로 대비 데이터(DATA)를 생성할 수 있을 것이다.
예시적으로, 수광부(1010)는 제 1 채널 드라이버(1111)와 연결된다. 다시 말해서, 수광부(1010)에서 생성된 광전류는 제 1 채널 드라이버(1111)를 통해 제 1 채널(CH_1)로 전송될 수 있다. 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 다른 제 1 픽셀들의 수광부들에서 생성된 광전류는 제 1 채널 드라이버(1111)를 통해 제 1 채널(CH1)로 전송될 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 DVS 구동부 및 제 1 픽셀를 보여주는 블록도이다. 간결한 설명을 위하여, 제 1 픽셀(PIX_1)을 기반으로 DVS 구동부(1210)가 설명된다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, DVS 구동부(1210)는 픽셀 어레이(1100)에 포함된 복수의 픽셀들에 대하여 도 6을 참조하여 설명된 방법을 기반으로 동작할 수 있다.
도 6을 참조하면, DVS 구동부(1210)는 어드레스 인코더(1211), 제 1 및 제 2 아비터들(1212, 1213) 및 버퍼(1214)를 포함한다. 어드레스 인코더(1211)는 제 1 픽셀(PIX_1)의 어드레스(ADDR) 정보를 감지하고, 이를 출력할 수 있다. 제 1 및 제 2 아비터들(1212, 1213)은 제 1 픽셀(PIX_1)로부터 출력되는 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)를 감지할 수 있다. 감지된 제 1 및 제 2 신호들(ON, OFF)은 버퍼(1214)로 전송된다. 예시적으로, 제 1 및 제 2 아비터들(1212, 1213)은 제 1 또는 제 2 신호들(ON or OFF)이 감지된 경우, 리셋 신호(RESET)를 출력할 수 있다. 제 1 픽셀(PIX_1)는 리셋 신호(RESET)에 응답하여, 제어 신호(Vdiff, 도 5 참조)를 리셋시킬 것이다. 감지된 어드레스(ADDR) 및 제 1 또는 제 2 신호들(ON, OFF)은 외부 장치로 전송된다.
도 7은 도 1에 도시된 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, ALS 구동부(1220)은 제 1 및 제 2 A/D 컨버터들(1211, 1212), 및 신호 처리부(1213)를 포함한다. 제 1 및 제 2 A/D 컨버터들(1211, 1212)은 각각 제 1 및 제 2 채널들(CH_1, CH_2)을 통해 제 1 및 제 2 픽셀들(PIX_1, PIX_2)의 광전류를 수신할 수 있다. 제 1 및 제 2 컨버터들(1211, 1212)은 수신된 광전류를 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)로 변환한다. 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)을 신호 처리부(1213)로 전송된다. 예시적으로, 제 1 채널(CH_1)을 통해 수신되는 광전류는 제 1 픽셀들(PIX_1)에서 생성된 광전류의 합이다. 제 2 채널(CH_2)을 통해 수신되는 광전류는 제 2 픽셀들(PIX_2)에서 생성된 광전류의 합이다.
신호 처리부(1213)는 수신된 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)을 신호 처리하여 조도 데이터(ILL)을 출력한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)은 제 1 및 제 2 채널들(CH1, CH2)을 통해 수신된 광전류들의 크기와 대응될 수 있다. 다시 말해서, 제 1 디지털 신호(DIG_1)는 픽셀 어레이(1100)로 유입된 빛의 세기를 가리킬 수 있다. 제 2 디지털 신호(DIG_2)는 픽셀 어레이(1100)로 유입된 빛 중 적외선의 세기를 가리킬 수 있다. 예시적으로, 조도(illumination)는 인간의 눈으로 식별 가능한 빛의 밝기를 가리킨다. 그러나, 픽셀 어레이(1100)에 포함된 픽셀들은 가시광선 영역의 빛뿐만 아니라, 적외선 영역의 빛에 반응하여 광전류를 출력한다. 이에 따라, 신호 처리부(121c)는 제 1 디지털 신호(DIG_1)에서 제 2 디지털 신호(DIG_2)를 보상하여 조도 데이터(ILL)로서 출력할 수 있다.
예시적으로, 제 1 및 제 2 채널들(CH_1, CH_2)을 통해 전송되는 광전류들은 암전류(dark current)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)은 암전류(dark current)에 해당되는 데이터를 포함할 것이다. 암전류에 해당되는 데이터는 조도값(ILL)의 노이즈로 작용할 것이다. 신호 처리부(121c)는 제 1 디지털 신호(DIG_1)에서 제 2 디지털 신호(DIG_2)를 보상함으로써, 암전류(dark current)로 인한 노이즈가 보상될 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 제 1 A/D 컨버터를 보여주는 회로도이다. 예시적으로, 제 2 A/D 컨버터(1222)는 도 8에 도시된 제 1 A/D 컨버터(1221)와 유사한 구성을 포함할 수 있다. 도면의 간결성을 위하여 제 1 픽셀(PIX_1) 하나가 도 8에 도시된다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 A/D 컨버터(1221)는 제 1 영역(1110)에 포함된 복수의 제 1 픽셀들(PIX_1)과 연결될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 A/D 컨버터(1221)는 전류 미러(1221a), 비교기(1221b), 타이밍 구동부(1221c), 캐패시터(1221d), 및 카운터(1221e)를 포함한다. 전류 미러(1221a)는 제 1 채널(CH_1)과 연결된다. 제 1
전류 미러(131)는 제 1 채널(CH_1)로부터 수신된 광전류(Ip)와 동일한 크기의 전류(Ip)를 캐패시터(C)로 공급할 수 있다. 이 때, 캐패시터(C)는 광전류(PC)에 의해 충전된다.
타이밍 구동부(133)은 기준 클럭(CLK)에 응답하여 스위치(S1)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 구동부(133)은 기준 클럭(CLK)에 응답하여 스위치(S1)를 턴온시킬 수 있다. 이 때, 캐패시터(C)에 충전된 충전 전압은 방전될 것이다.
캐패시터(C)의 충전 전압은 비교기(132)로 공급된다. 비교기(132)는 기준전압(Vref) 및 캐패시터(C)의 충전 전압을 비교하여, 비교 결과를 카운터(135)로 전송한다. 카운터(135)는 수신된 비교 결과를 카운팅하여 제 1 디지털 신호(DIG_1)를 출력할 수 있다.
즉, 제 1 A/D 컨버터(1221)는 기준 클럭(CLK)의 1 사이클 동안 제 1 채널(CH_1)을 통해 흐르는 광전류의 양을 디지털 값으로 변환하여, 제 1 디지털 신호(DIG_1)를 출력할 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 PS 구동부를 설명하기 위한 도면이다. 간결한 설명을 위하여, PS 구동부의 동작을 설명하는데 불필요한 구성 요소들은 생략된다. 도 9를 참조하면, PS 구동부(1230)은 IR LED(1231)를 포함한다. IR LED(1231)는 PS 구동부(1230)의 제어에 따라 적외선을 방출할 수 있다.
예시적으로, 이미지 장치(1000)로 접근하는 사물(object)가 존재하는 경우, IR LED(1231)로부터 방출된 적외선이 사물(object)에 반사되어 픽셀 어레이(1100)로 유입될 것이다. 이 때, 제 2 영역(1120)은 적외선 통과 필터(1120_IR)를 포함하므로, 제 2 영역(1120)에 포함된 복수의 제 2 픽셀들(PIX_2)로부터 출력되는 광전류는 증가할 것이다. 즉, 제 2 채널(CH_2)을 통해 흐르는 광전류가 증가할 것이다. PS 구동부(123)은 제 2 채널(CH_2)을 통해 흐르는 광전류의 변화량을 감지하여, 사물(object)의 접근 여부를 판단하고, 접근 신호(PROX)를 출력할 것이다.
상술된 본 발명의 실시 예에 따르면, 이미지 장치(1000)는 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 동작들을 함께 수행할 수 있다. 따라서, 감소된 면적 및 비용을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 ALS 구동부를 보여주는 블록도이다. 도 11은 도 10에 도시된 ALS 구동부의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 도 10을 참조하면, ALS 구동부(2220)은 A/D 컨버터(2221) 및 신호 처리부(2222)를 포함한다. 도 10의 ALS 구동부(2220)는 도 7의 ALS 구동부(1220)와 달리 하나의 A/D 컨버터를 포함한다. 즉, A/D 컨버터(2221)는 제 1 및 제 2 채널들(CH_1, CH_2)로부터 광전류들을 수신하고, 이를 변환하여, 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)을 출력한다.
예시적으로, 도 11에 도시된 바와 같이 A/D 컨버터(2221)는 제 1 시간(t1)동안 제 1 채널(CH_1)로부터 수신된 광전류를 변환하여 제 1 디지털 신호(DIG_1)를 출력하고, 제 2 시간(t2)동안 제 2 채널(CH_2)로부터 수신된 광전류를 변환하여 제 2 디지털 신호(DIG_2)를 출력할 수 있다. A/D 컨버터(2221)는 상술된 동작을 반복 수행하여 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)을 출력할 수 있다.
신호 처리부(2222)는 수신된 제 1 및 제 2 디지털 신호들(DIG_1, DIG_2)을 신호 처리하여 조도 데이터(ILL)를 출력할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 도 1 및 도 12를 참조하면, 이미지 장치(1000)는 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 동작을 함께 수행할 수 있다. 이 때, 이미지 장치(1000)는 도 12에 도시된 바와 같이 제 3 시간(t3)동안 조도 센서로 동작하고, 이 후 제 4 시간(t4)동안 근접 센서로서 동작할 수 있다. 즉, 제 3 시간(t3)동안 ALS 구동부(1220)가 동작하여 조도 데이터(ILL)을 출력하고, 제 4 시간(t4)동안 PS 구동부(1230)가 동작하여 근접 데이터(PROX)를 출력할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 이미지 장치의 동작을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 13을 참조하면, S110 단계에서, 이미지 장치(1000)는 외부로부터 빛을 수신할 수 있다.
S120 단계에서, 이미지 장치(1000)는 수신된 빛을 기반으로 광전류들 및 ON/OFF 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 장치(1000)는 도 5를 참조하여 설명된 픽셀의 동작을 기반으로 광전류들 및 ON/OFF 신호들을 생성할 수 있다.
S130 단계에서, 이미지 장치(1000)는 생성된 광전류들 및 ON/OFF 신호들을 기반으로 동적 비선 센서(DVS), 조도 센서(ALS), 및 근접 센서(PS)의 동작들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 장치(1000)는 도 6을 참조하여 설명된 방법을 기반으로 동적 비전 센서(DVS)의 동작을 수행하여, 대비 데이터(DATA, contrast data) 및 어드레스(ADDR)를 출력할 수 있다. 이미지 장치(1000)는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된 방법을 기반으로 조도 센서(ALS)의 동작을 수행하여, 조도 데이터(ILL)를 출력할 수 있다. 이미지 장치(1000)는 도 9를 참조하여 설명된 방법을 기반으로 근접 센서(PS)의 동작을 수행하여, 근접 신호(PROX)를 출력할 수 있다. 예시적으로, S130 단계의 동작들(DVS, ALS, PS)은 함께 또는 일정한 시간 간격을 두고 수행될 수 있다.
예시적으로, 이미지 장치(1000)는 생성된 대비 데이터(DATA), 어드레스(ADDR), 조도 데이터(ILL), 및 근접 신호(PROX)를 외부 장치(예를 들어, AP, 호스트 등)로 전송할 수 있다. 외부 장치는 수신된 데이터 및 신호들을 기반으로 부가 동작들(예를 들어, 디스플레이 밝기 조절, 물체 트래킹, 디스플레이 턴온/턴오프 등의 동작들)을 수행할 수 있다.
상술된 본 발명의 실시 예에 따르면, 이미지 장치는 DVS, ALS, 및 PS의 동작들을 함께 또는 일정한 시간 간격을 두고 수행할 수 있다. 따라서, 감소된 면적 및 비용을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
도 14는 본 발명에 따른 이미지 장치가 적용된 전자 시스템 및 인터페이스를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 14를 참조하면, 전자 시스템(3000)은 MIPI 인터페이스를 사용 또는 지원할 수 있는 이동 전화기, PDA, PMP, 또는 스마트 폰과 같은 데이터 처리 장치로 구현될 수 있다. 또는 전자 시스템(30000)은 UMPC (Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA (Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP (portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player)와 같은 컴퓨팅 시스템들 중 어느 하나로 제공될 수 있다.
전자 시스템(3000)은 어플리케이션 프로세서(3010), 이미지 센서(3040), 및 디스플레이(3050)를 포함한다. 이미지 센서(3040)는 도 1 내지 도 12을 참조하여 설명된 이미지 장치를 포함할 수 있다. 예시적으로, 이미지 센서(3040)는 동적 비전 센서(DVS; Dynamic Vision Sensor), 조도 센서(ALS; Ambient Light Sensor) 및 근접 센서(PS; Proximity Sensor)의 동작을 함께 또는 독립적으로 수행할 수 있고, 하나의 칩으로 구현될 수 있다.
어플리케이션 프로세서(3010)에 구현된 CSI 호스트(3012)는 카메라 시리얼 인터페이스(camera serial interface(CSI))를 통하여 이미지 센서(3040)의 CSI 장치(3041)와 시리얼 통신할 수 있다. 이때, 예컨대, 상기 CSI 호스트(3012)에는 광 디시리얼라이저가 구현될 수 있고, CSI 장치(3041)에는 광 시리얼라이저가 구현될 수 있다.
어플리케이션 프로세서(3010)에 구현된 DSI 호스트(3011)는 디스플레이 시리얼 인터페이스(display serial interface(DSI))를 통하여 디스플레이(3050)의 DSI 장치(3051)와 시리얼 통신할 수 있다. 이때, 예컨대, DSI 호스트(3011)에는 광 시리얼라이저가 구현될 수 있고, DSI 장치(3051)에는 광 디시리얼라이저가 구현될 수 있다.
전자 시스템(3000)은 어플리케이션 프로세서(3010)와 통신할 수 있는 RF 칩(3060)을 더 포함할 수 있다. 전자 시스템(3000)의 PHY(3013)와 RF 칩(3060)의 PHY(3061)는 MIPI DigRF에 따라 데이터를 주고받을 수 있다.
전자 시스템(3000)은 GPS(3020), 스토리지(3070), 마이크(3080), DRAM(3085) 및 스피커(3090)를 더 포함할 수 있으며, 전자 시스템(3000)은 Wimax(3030), WLAN(3100) 및 UWB(3110) 등을 이용하여 통신할 수 있다.
상술된 본 발명에 따른 이미지 장치는 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 기능을 함께 수행할 수 있다. 따라서, 감소된 면적을 갖는 이미지 장치가 제공된다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1000 : 이미지 장치
1100 : 픽셀 어레이
1110, 1120 : 제 1 및 제 2 영역들
1200 : 컨트롤러
1210 : DVS 구동부
1220 : ALS 구동부
ILL : 조도 데이터
1230 : PS 구동부
1100 : 픽셀 어레이
1110, 1120 : 제 1 및 제 2 영역들
1200 : 컨트롤러
1210 : DVS 구동부
1220 : ALS 구동부
ILL : 조도 데이터
1230 : PS 구동부
Claims (10)
- 픽셀 어레이; 및
상기 픽셀 어레이로부터 출력되는 신호들을 기반으로 동적 비전 센서, 조도 센서, 및 근접 센서의 동작들을 수행하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 픽셀 어레이는,
외부로부터 수신된 빛의 강도를 기반으로 제 1 광전류들을 생성하고 상기 생성된 제 1 광전류들을 기반으로 제 1 출력 신호들을 출력하는 제 1 픽셀들;
상기 수신된 빛 중 적외선 영역의 빛의 강도를 기반으로 제 2 광전류들을 생성하고, 상기 생성된 제 2 광전류들을 기반으로 제 2 출력 신호들을 출력하는 제 2 픽셀들;
상기 제 1 픽셀들 각각과 연결되고, 상기 제 1 픽셀들에서 생성된 상기 제 1 광전류들의 합을 제 1 채널로 제공하는 제 1 채널 드라이버; 및
상기 제 2 픽셀들 각각과 연결되고, 상기 제 2 픽셀들에서 생성된 상기 제 2 광전류들의 합을 제 2 채널로 제공하는 제 2 채널 드라이버를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 제 1 및 제 2 출력 신호들을 기반으로 대비 데이터 및 상기 제 1 및 제 2 픽셀들 각각에 대응되는 어드레스를 출력하는 동적 비전 센서 구동부;
상기 제 1 채널을 통해 수신된 상기 제 1 광전류들의 합 및 상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류의 합을 기반으로 조도 데이터를 출력하는 조도 센서 구동부; 및
상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류들의 합의 변화량을 기반으로 근접 신호를 출력하는 근접 센서 구동부를 포함하는 이미지 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 채널 드라이버들 각각은 트랜지스터로 구현되는 이미지 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 픽셀들 각각은
상기 수신된 빛에 응답하여 상기 제 1 광전류를 생성하는 제 1 수광부;
상기 생성된 제 1 광전류를 기반으로 제 1 제어 신호를 생성하는 제 1 비교부; 및
상기 제 1 제어 신호에 따라 상기 제 1 출력 신호들을 출력하는 제 1 양자화부를 포함하고,
상기 제 2 픽셀들 각각은
상기 수신된 빛 중 적외선을 필터링하는 적외선 통과 필터;
상기 필터링된 빛에 응답하여 상기 제 2 광전류를 생성하는 제 2 수광부;
상기 생성된 제 2 광전류를 기반으로 제 2 제어 신호를 생성하는 제 2 비교부; 및
상기 제 2 제어 신호에 따라 상기 제 2 출력 신호들을 출력하는 제 2 양자화부를 포함하고,
상기 제 1 비교부 및 제 2 비교부는 상기 동적 비전 센서 구동부로부터 수신된 리셋 신호에 따라 상기 제어 신호들을 리셋하는 이미지 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 광전류가 증가할 경우, 상기 제 1 제어 신호의 레벨이 증가하고, 상기 제 1 광전류가 감소할 경우, 상기 제 1 제어 신호의 레벨이 감소하고, 상기 제 2 광전류가 증가할 경우, 상기 제 2 제어 신호의 레벨이 증가하고, 상기 제 2 광전류가 감소할 경우, 상기 제 2 제어 신호의 레벨이 감소하는 이미지 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 출력 신호들 각각은 ON 신호 및 OFF 신호를 포함하고,
상기 제 1 제어 신호가 제 1 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 1 출력 신호의 ON 신호는 하이 레벨이 되고, 상기 제 1 제어 신호가 제 2 임계값에 도달하는 경우, 상기 OFF 신호는 하이 레벨이 되고,
상기 제 2 제어 신호가 제 3 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 2 출력 신호의 ON 신호는 하이 레벨이 되고, 상기 제 2 제어 신호가 제 4 임계값에 도달하는 경우, 상기 제 2 출력 신호의 OFF 신호는 하이 레벨이 되는 이미지 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 4 임계값은 상기 제 2 임계값보다 크고, 상기 제 3 임계값은 상기 제 4 임계값보다 크고, 상기 제 1 임계값은 상기 제 3 임계값보다 큰 이미지 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 수광부는 상기 제 1 채널 드라이버와 연결되고, 상기 제 2 수광부는 상기 제 2 채널 드라이버와 연결되는 이미지 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 동적 비전 센서 구동부는
상기 제 1 픽셀들의 상기 제 1 출력 신호들을 감지하는 제 1 및 제 2 아비터들;
상기 제 1 픽셀들의 상기 어드레스를 감지하는 어드레스 인코더; 및
상기 감지된 제 1 출력 신호들을 임시 저장하는 버퍼를 포함하고,
상기 동적 비전 센서 구동부는 상기 감지된 제 1 출력 신호들 및 상기 감지된 어드레스를 외부 장치로 출력하는 이미지 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조도 센서 구동부는
상기 제 1 채널을 통해 수신된 상기 제 1 광전류 합을 제 1 디지털 신호로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 컨버터;
상기 제 2 채널을 통해 수신된 상기 제 2 광전류 합을 제 2 디지털 신호로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 컨버터; 및
상기 제 1 및 제 2 디지털 신호들을 신호 처리하여 상기 조도 데이터를 출력하는 신호 처리부를 포함하는 이미지 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 아날로그-디지털 컨버터는
상기 제 1 채널을 통해 상기 제 1 광전류의 합을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광전류의 합과 동일한 제 1 전류를 출력하는 전류 미러;
상기 제 1 전류를 기반으로 충전되는 캐패시터;
상기 캐패시터 양단에 연결된 스위치;
상기 캐패시터의 충전 전압 및 기준 전압을 비교하여 출력하는 비교기;
상기 비교기의 출력을 카운팅하여 제 1 디지털 신호를 출력하는 카운터; 및
상기 비교기의 출력을 기반으로 상기 충전 전압이 방전되도록 스위치를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 이미지 장치.
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