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CMOS 이미지센서 및 그 구동방법

이수진l승인2012.06.14 00:00:00l수정2012.06.14 18:03

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출 원 인  인텔렉츄얼 벤처스 투 엘엘씨
발 명 자  유성한
공개번호 10-2006-0077097
공개일자 2006년 07월 05일

 


요약
본 발명은 CMOS 이미지센서에 각 단위화소에 구비되는 MOS트랜지스터가 NMOS트랜지스터로 구비된다고 하더라도 NMOS트랜지스터의 문턱전압만큼 동작범위가 줄어들지 않는 CMOS이미지센서를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 입사된 빛에 대응하여 축적된 데이터신호를 전달하기 위한 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에서 전달된 데이터신호를 센싱노드로 전달하기 위한 전달 트랜지스터와, 전원전압 공급단에 일측이 접속되어 상기 센싱노드에 전달된 데이터신호를 게이트로 입력받아 타측을 구동하기 위한 구동 트랜지스터를 구비하는 단위화소; 및 상기 전달 트랜지스터의 게이트로 상기 전원전압 공급단에서 공급되는 전원전압보다 높을 레벨의 고전압을 제공하기 위한 고전압공급회로를 구비하는 CMOS 이미지센서를 제공한다.

특허청구의 범위
청구항 1
상보형 금속-산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서로서, 고전압에 의해 제어되도록 구성된 단위화소 상기 단위화소는 포토다이오드로부터 센싱노드로 데이터 신호를 전달하도록 구성된 전달 트랜지스터 및 전원전압 공급단과 상기 센싱노드 사이에 연결된 리셋 트랜지스터를 포함하고, 상기 전원전압 공급단은 전원전압을 발생시키도록 구성됨 기준 고전압을 발생시키도록 구성된 기준 고전압 발생기; 및 상기 고전압을 상기 단위화소에 출력하기 위한 동작 전압으로서 상기 기준 고전압을 사용함으로써 상기 고전압을 발생시키도록 구성된 고전압 출력 유닛을 포함하고, 상기 기준 고전압은 상기 고전압보다 더 높으며, 상기 고전압은 상기 전원전압보다 더 높은, CMOS 이미지 센서.

청구항 2
삭제

청구항 3
제 1 항에 있어서,
상기 고전압 출력 유닛은 상기 기준 고전압을 상기 고전압으로 감소시켜서 출력하고, 상기 기준 고전압의 변동에 관계없이 상기 출력 고전압의 레벨을 안정적으로 출력하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 4
제 3 항에 있어서,
상기 기준 고전압 발생기는, 상기 고전압 출력 유닛에 입력되는 상기 기준 고전압의 레벨을 감지하도록 구성된 감지기; 상기 감지기의 감지 결과에 대응하는 발진 클럭(oscillated clock)을 출력하도록 구성된 발진기; 및 상기 기준 고전압이 상기 고전압 출력 유닛에 공급되도록 출력단에 전하들을 펌핑하도록 구성된 전하 펌프 (charge pump)를 포함하는, CM OS 이미지 센서.

청구항 5
제 4 항에 있어서,
상기 기준 고전압 발생기는 상기 감지기에서 감지된 전압의 레벨을 조정하기 위해 셋팅 값을 상기 감지기로 전달하도록 구성된 디코더를 더 포함하는 CMOS 이미지 센서.
 
청구항 6
제 1 항에 있어서,
상기 고전압 출력 유닛은, 상기 전원전압을 미리 결정된 레벨로 분할함으로써 획득된 기준 전압을 출력하도록 구성된 기준 전압 발생기; 및 상기 기준 전압에 응답하여 상기 기준 고전압을 상기 고전압으로 감소시켜서 상기 고전압을 출력하도록 구성된 레귤레이터를 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 7
제 6 항에 있어서,
상기 고전압 출력 유닛은, 상기 기준 전압의 레벨을 조정하기 위해 셋팅 값을 상기 기준 전압 발생기에 공급하도록 구성된 디코더를 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 8
제 6 항에 있어서,
상기 기준 전압 발생기는, 상기 전원전압 공급단으로부터 인가되는 상기 전원전압을 분배함으로써 획득된 분배 전압을 출력하도록 구성된 전압 분배기(voltage divider); 및 셋팅 값으로 인해 일정한 레벨을 갖는 미리 결정된 전압을 상기 분배 전압에합산함으로써 획득된 상기 기준 전압을 공급하도록 구성된 기준 전압 공급기를 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 9
제 8 항에 있어서,
상기 레귤레이터는, 상기 기준 고전압을 수신하고 연산 증폭기의 출력에 응답하여 상기 고전압을 출력하도록 구성된 제 1 PMOS 트랜지스터; 및 상기 제 1 PMOS 트랜지스터에 연결된 제 2 PMOS 트랜지스터 상기 제 2 PMOS 트랜지스터는 피드백 전압을 제공하도록 구성됨을 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 10
제 8 항에 있어서,
상기 전압 분배기는, 일측단에 상기 전원전압 공급단이 연결되고 상기 일측단에 게이트가 연결되는 제 1 NMOS 트랜지스터; 및 상기 제 1 NMOS 트랜지스터의 타측단과 접지전압 공급단 사이에 연결되고, 게이트가 상기 제 1 NMOS 트랜지스터의 타측단에 연결되는 제 2 NMOS 트랜지스터를 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 11
제 10 항에 있어서,
상기 기준 전압 공급기는, 셋팅 값에 의해 전류량을 조절함으로써 전류를 공급하며 상기 전원전압 공급단에 연결된 제 1 전류원; 상기 접지전압 공급단에 연결된 제 2 전류원; 및 상기 제 1 전류원과 상기 제 2 전류원의 사이에 제공되는 저항기를 포함하며, 상기 저항기의 일측단에 상기 분배 전압이 입력되고 타측에 상기 기준 전압이 제공되는, CMOS 이미지 센서.

청구항 12
제 6 항에 있어서,
상기 레귤레이터는, 상기 기준 고전압과 접지 전압을 구동 전압으로서 수신하고, 피드백 전압을 정입력단에서 수신하며, 상기 기준전압을 부 입력단에 수신하도록 구성된 연산 증폭기; 상기 연산 증폭기의 출력을 게이트에 수신하고, 상기 기준 고전압을 일측에서 수신하여 타측으로 상기 고전압을 출력하도록 구성된 제 1 PMOS 트랜지스터; 일측과 벌크단자가 상기 제 1 PMOS 트랜지스터의 일측단에 연결되고, 게이트단은 타측에 연결되며, 타측단으로 상기 피드백 전압을 제공하도록 구성된 제 2 PMOS 트랜지스터; 및 일측과 벌크단자가 상기 제 2 PMOS 트랜지스터의 타측단에 연결되고, 게이트단과 타측단이 접지전압 공급단들 사이에 연결되는 제 3 PMOS 트랜지스터를 포함하는, CMOS 이미지 센서.

청구항 13
제 12 항에 있어서
상기 고전압은 상기 기준 전압의 2배인, CMOS 이미지 센서.

명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술

본 발명은 CMOS 이미지센서에 관한 것으로, 특히 CMOS 이미지센서의 단위화소에 제공되는 전압 발생기에 관한 것이다. 일반적으로 반도체 장치중 이미지센서는 광학 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 장치로서, 대표적인 이미지센서 소자로는 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)와 CMOS 이미지센서를 들 수 있다. 그 중에서 전하결합소자는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 캐패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 캐패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, CMOS 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 각 화소(pixel)수에 대응하는 MOS 트랜지스터(통상적으로 4개의 MOS트랜지스터)를 만들고 이것을 이용하여 순차적으로 출력하는 소자이다.

  

도1은 CMOS 이미지센서에서의 한 단위화소를 나타내는 회로도이다.

도1을 참조하여 살펴보면, 한 단위화소(100) 내에는 1개의 포토다이오드(10)와 4개의 NMOS트랜지스터(11,12,13,14)로 구성되어 있다. 4개의 NMOS트랜지스터(11,12,13,14)는 포토다이오드(10)에서 생성된 광전하를 전하감지노드(N)로 운송하기 위한 전달 MOS트랜지스터(11)와, 다음 신호검출을 위해 전하감지노드(11)에 저장되어 있는 전하를 배출하기 위한 리셋 MOS트랜지스터(12)와, 소스 팔로워(Source Follower) 역할을 하는 드라이브 MOS트랜지스터(13) 및 스위칭(Switchin
g) 역할로 어드레싱(Addressing)을 할 수 있도록 하는 셀렉트 MOS트랜지스터(14)로 구성된다.
이렇게 4개의 MOS트랜지스터(11,12,13,14)와 하나의 포토다이오드(10)가 하나의 [0016] 단위화소를 이루며, CMOS 이미지센서에 구비되는 단위화소의 수에 따라 CMOS 이미지센서의 픽셀어레이에 구비되는 포토다이오드(10)와 그에 대응하는 단위화소용 MOS트랜지스터의 수가 정해지는 것이다.
이미지센서는 광학렌즈를 통해 빛을 받아 칼라에 해당되는 전기적인 디지털 코드를 내보낸다.
해상도에 따라 구비되는 단위화소의 수가 정해지고, 각 단위화소는 도1에 도시된 바와 같이 하나의 포토다이오드와 4개의 트랜지스터를 구비하여 동작하게 된다.
포토다이오드는 입사된 빛에 대응하는 전자를 축척하고, 축척된 전자는 스위치역할을 하는 전달트랜지스터(11)를 통해 센싱노드(FD)로 전달된다.
소스팔로우(source follower)역할을 하는 구동 트랜지스터(13)는 센싱노드(FD)에 인가된 전자에 따라 소스단을 구동하게 된다. 이어서 셀렉터 트랜지스터가 턴온되면 구동 트랜지스터(13)에 의해 구동된 신호가 CDS회로로 출력된다.
이 때 CDS 회로로 출력되는 신호는 센싱노드에 전달된 순수한 데이터 신호뿐만 아니라 센싱노드에 있는 노이즈 성분도 포함하고 있다.
따라서 이를 제거하는 동작이 필요한데, CMOS 이미지센서는 먼저 리셋트랜지스터를 터온시켜 센싱노드에 있는 리셋신호를 입력받고, 이어서 리셋신호가 포함된 데이터신호를 CDS 회로에서 입력받아 두 값의 차이값을 구하여 실제 데이터신호로 사용하고 있다.
리셋신호를 출력하기 위해서는 리셋 트랜지스터를 턴온시키게 되는데, 이 경우에 센싱노드(FD)에는 리셋 트랜지스터(12)의 문턱전압 만큰 다운된 전압이 전달되고, 구동 트랜지스터(13)의 소스단에는 센싱노드(FD)의 전압레벨에서 다시 구동 트랜지스터의 문턱전압만큼 다운된 전압이 전달된다. 따라서 리셋트랜지스터의 문턱전압만큼 다이나믹 레인지(Dynamic Range)가 줄어들게 된다. 또한 포토다이오드에 의해 전달되는 신호도 결국 전달 트랜지스터(11)와 구동 트랜지스터(13)의 문턱전압만큼 신호가 감소한 상태로 전달될 수 밖에 없다. 이는 CMOS 이미지센서의 단위화소에 배치된 트랜지스터가 모두 NMOS트랜지스터이기 때문에 문턱전압보다 낮은 신호는 전달시키기 못하기 때문이다.
특히 낮은 조도에서는 포토다이오드에 저장된 전하(charge)가 센싱노드(FD)로 모두 전달되지 못하게 되어 구현된 이미지가 전체적으로 어두운 현상이 발생하게 되어 전체적인 이미지의 퀄러티가 떨어지게 된다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 CMOS 이미지센서에 각 단위화소에 구비되는 MOS트랜지스터가 NMOS트랜지스터로 구비된다고 하더라도 NMOS트랜지스터의 문턱전압만큼 동작범위가 줄어들지 않는 CMOS이미지센서를 제공함을 목적으로 한다.

발명의 구성 및 작용

본 발명은 입사된 빛에 대응하여 축적된 데이터신호를 전달하기 위한 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에서 전달된 데이터신호를 센싱노드로 전달하기 위한 전달 트랜지스터와, 전원전압 공급단에 일측이 접속되어 상기 센싱노드에 전달된 데이터신호를 게이트로 입력받아 타측을 구동하기 위한 구동 트랜지스터를 구비하는 단위화소; 및 상기 전달 트랜지스터의 게이트로 상기 전원전압 공급단에서 공급되는 전원전압보다 높을 레벨의 고전압을 제공하기 위한 고전압공급회로를 구비하는 CMOS 이미지센서를 제공한다.
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 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

  

도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMOS 이미지센서를 나타내는 도면이다.
도2를 참조하여 살펴보면, 입사된 빛에 대응하여 축적된 데이터신호를 전달하기 위한 포토다이오드와, 포토다이오드에서 전달된 데이터신호를 센싱노드(FD)로 전달하기 위한 전달 트랜지스터(11)와, 전원전압 공급단에 일측이 접속되어 센싱노드(FD)에 전달된 데이터신호를 게이트로 입력받아 타측을 구동하기 위한 구동 트랜지스터(13)를 구비하는 단위화소(100)와, 전달 트랜지스터(11)의 게이트로 전원전압 공급단(VDDA)에서 공급되는 전원전압보다 높을 레벨의 고전압(VPX)을 게이트 인가전압(VTX)으로 제공하기 위한 고전압공급회로(200,300)를 구비한다.
또한, 전원전압 공급단(VDDA)과 센싱노드(FD)에 접속된 리셋 트랜지스터(12)[0032]를 더 구비하고, 리셋 트랜지스터(12)의 게이트로는 고전압(VPX)을 게이트 인가전압(VRX)으로 인가 받는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 가장 특징은 CMOS 이미지센서의 단위화소의 전달 트랜지스터(11)와 리셋 트랜지스트(12)의 게이트 인가전압으로 전원전압보다 높은 고전압을 생성하여 인가하는 것이 가장 큰 특징이다.
이때 전달 트랜지스터(11)를 위한 고전압과 리셋 트랜지스트(12)을 위한 고전압을 각각 생성하여 공급할 수도 있는데, 본 실시예에서는 하나의 고전압(VPX)을 생성하여 전달 트랜지스터(11)와 리셋 트랜지스트(12)의 게이트 인가전압으로 공급한다.
전달 트랜지스터(11)를 위한 고전압과 리셋 트랜지스트(12)을 위한 고전압을 각각 생성하여 공급하게 되면 각각의 동작특성에 맞는 최적의 고전압을 생성하여 공급할 수 있는 장점이 있지만, 이를 위해서는 각각의 고전압을 생성하기 위한 회로를 별로로 구비해야 한다. 이하에서는 하나의 고전압을 생성하여 각각 전달트랜지스터와 리셋트랜지스터의 게이트단에 인가하는 것으로 가정하고 설명한다.
고전압공급회로(200,300)는 고전압(VPX)보다 더 높은 레벨의 기준 고전압(VPP)을 생성하기 위한 고전압발생부(200)와, 기준 고전압(VPP)을 고전압(VPX)으로 다운시켜 출력하되, 출력되는 고전압(VPX)의 레벨이 기준 고전압의 변동에 관계없이 안정적으로 출력하기 위한 고전압 출력부(300)를 구비한다.
고전압발생부(200)는 고전압 출력부(300)로 입력되는 기준 고전압(VPP)의 레벨을 감지하기 위한 감지부(210)와, 감지부(210)에서 감지한 결과에 대응하여 발진된 클럭을 출력하는 발진기(220)와, 발진기(220)에 출력되는 클럭에 응답하여 출력단에 전하를 펌핑함으로서 고전압 출력부(300)로 기준고전압(VPP)이 공급되도록 하는 전하펌프(charge pump)(300)를 구비한다.
또한, 고전압 발생부(200)는 감지부(210)에서 감지하는 전압의 레벨을 조정하기 위해 셋팅된 값을 감지부(210)로 전달하기 위한 디코더(240)를 더 구비한다.
고전압출력부(300)는 전원전압(VDDA)을 소정레벨로 분할한 기준전압(VPX_REF)을 출력하는 기준전압 생성부(310)와, 기준전압(VPX_REF)에 응답하여 기준 고전압(VPP)을 고전압(VPX)으로 감압하여 출력하는 전압레귤레이터(320)를 구비한다.
고전압출력부(300)는 기준전압 생성부(310)에서 출력되는 기준전압의 레벨을 조정하기 위해 셋팅된 값을 상기기준전압 생성부(310)로 공급하는 디코더(330)를 더 구비한다.

  

도3은 도2에 도시된 기준전압 생성부를 나타내는 회로도이다.

도3을 참조하여 살펴보면, 기준전압 생성부(310)는 전원전압 공급단(VDDA)에서 제공되는 전원전압을 분배한 분배전압(VDD/2)을 출력하기 위한 전압 분배부(311)와, 분배전압(VDD/2)에 셋팅된 값에 의해 일정한 레벨의 전압값(RI)을 합한 기준전압(VPX_REF)을 공급하기 위한 기준전압 공급부(312)를 구비한다.
전압 분배부(311)는 일측이 전원전압 공급단(VDDA)에 접속되고, 게이트가 타측단에 접속된 제1 PMOS트랜지스터(MP1)와, 제1 PMOS트랜지스터(MP1)의 타측단과 접지전압 공급단 사이에 접속되고, 게이트가 접지전압 공급단에 접속된 제2 PMOS트랜지스터(MP2)를 구비한다.
여기서는 전압 분배부(311)를 PMOS트랜지스터로 구현하였으나, NMOS트랜지스터를 다이오드 접속시켜 이용해서 구현할 수 있다.
기준전압 공급부(312)는 셋팅된 값에 의해 전류량을 조절하여 공급하며 전원전압 공급단(VDDA)에 접속된 제 1전류원(Is1)과, 접지전압 공급단에 접속된 제2 전류원(Is2)과, 제 1전류원(Is1)과 제2 전류원(Is2)의 사이에 제공되는 저항(R)을 구비하며, 저항의 일측단으로 분배전압(VX=VDD/2)을 입력받는 것을 특징으로 한다.

  


도4는 도2의 레귤레이터를 나타내는 회로도이다.
도4를 참조하여 살펴보면, 전압레귤레이터(320)는 기준 고전압(VPP)과 접지전압을 구동전압으로 입력받고, 피드백 전압(VPX_COMP)을 정입력단(+)에 기준전압(VPX_REF)을 부입력단에 입력받는 연산증폭기(A)와, 게이트로 연산증폭기(A)의 출력을 입력받으며, 기준 고전압(VPP)을 일측으로 입력받아 타측으로 고전압(VPX)을 출력하는 제 1PMOS트랜지스터(MP3)와, 일측과 벌크단자가 제1 MOS트랜지스터(MP3)의 일측단에 접속되며, 게이트단은 타측에 접속되며, 타측단으로 피드백전압(VPX_COMP)을 제공하는 제2 PMOS트랜지스터(MP4)와, 일측과 벌크단자가 제 2 PMOS트랜지스터(MP4)의 타측단에 접속되며, 게이트단과 타측단이 접지전압 공급단사이에 접속된 제3 PMOS트랜지스터(MP5)를 구비한다.

  

  


도5와 도6은 도2에 도시된 CMOS 이미지센서의 동작을 나타내는 파형도로서, 특히 도5는 기준 고전압이 흔들리더라도 고전압(VPX=VRX,VTX)은 흔들리지 않고 일정한 레벨로 출력되는 것을 나타내는 파형도이며, 도6은 디코더에서 출력되는 값에 따라 고전압(VPX=VRX,VTX)의 레벨을 다르게 출력할 수 있음을 보여주는 파형도이다.
이하에서는 도2 내지 도6을 참고하여 본 실시예에 따른 CMOS 이미지센서의 동작을 살펴본다.
먼저, 기준 고전압(VPP)을 생성하여 출력하는 고전압 발생부(200)의 동작을 살펴본다.
감지부(210)에서는 고전압 출력부(300)으로 전달되는 기준고전압(VPP)의 레벨을 감지하고, 그 레벨이 정해진 레벨보다 낮을 때 발진기를 활성화시키는 신호(VLD)를 출력한다.
발진기(220)는 감지부(210)에서 전달되는 신호(VLD)에 따라 클럭을 발진시켜 출력한다. 전하펌프(230)는 발진기에서 클럭이 입력되면 출력단으로 전하를 펌핑한다. 전하가 펌핑되면 기준 고전압(VPP)이 원래의 레벨을 유지하면서 고전압 발생부(200)로 전달된다. 이 때 디코더는 감지부(210)에서 감지하는 전압의 크기를 셋팅하여 주기 위한 것이다.
계속해서 고전압 출력부(200)의 동작을 살펴보면, 먼저 고전압 출력부(300)의 기준전압 생성부(310)는 전압분배부(311)에서 전원전압 레벨을 1/2로 분배한 전압(VX=VDD/2)을 제공하고, 기준전압 공급부(310)는 분배전압에 일정한 값이 더해진 기준전압(VPX_REF)를 출력한다.
기준전압 공급부(310)의 저항에 흐르는 전류를 I라고 가정하면 출력되는 기준전압(VPX_REF)은 VX + RI가 되는것이다. 이 때 전류원(Is1,Is2)을 통해 흐르는 전류를 조절하면 기준전압(VPX_REF)의레벨을 조정할 수 있게 되고, 디코더(330)를 통해 셋팅된 값을 조절하면 되는 것이다.
레귤레이터(320)의 연산증폭기(A)는 기준전압(VPX_REF)와 피드백전압(VPX_COMP)를 비교하여 두 입력값이 같아지도록 하는데, 피드백전압(VPX_COMP)이 기준전압(VPX_REF)과 같아지면 최종적으로 출력되는 값이 고전압(VPX)이 되고, 이 때 고전압(VPX)과 기준전압의 관계는 VPX = 2VPX_REF의 관계를 가진다.
이렇게 생성된 고전압(VPX)은 CMOS 이미지센서의 단위화소를 이루는 전달트랜지스터 또는 리셋트랜지스터의 게이트로 제공하거나, 전달트랜지스터와 리셋트랜지스터의 게이트 모두에게 제공하게 된다.
전달 트랜지스터의 게이트에 고전압(VPX)가 제공되면, 전술한 바와 같이 전달트랜지스터의 문턱전압으로 인해 포토다이오드에서 센싱노드(FD)로 전자가 전달될 때에 감소되는 양만큼을 더 전달할 수 있다.
따라서 포토다이오드에서 보다 많은 전자를 전달할 수 있기 때문에 단위화소의 다이나믹 레인지 증가와 저조도상에서 이미지를 개선시킬 수 있어 좋은 화질을 유지할 수 있다.
또한 리셋 트랜지스터의 게이트에 고전압(VPX)가 제공되면, 리셋트랜지스터가 턴온되기 위한 문턱전압만큼 센싱노드에 있는 전자를 더 많이 제거할 수 있게 된다.
여기서 고전압발생부에서 생성한 기준고전압(VPP)를 바로 단위화소에 공급하지 않는 이유는 기준 고전압(VPP)는 전하를 충전함으로서 레벨이 형성되는 전압이기 때문에 전압레벨이 계속 변동이 된다. 이 때 변동되는 양은 약 100 ~ 200mV정도가 되는데, 이렇게 변동되는 기준 고전압을 바로 단위화소에 전달하게 되면 단위화소의 리셋전압이 약 10 ~ 20mV 정도 변하게 되고, 이로 인해 A/D 변환기에서의 레졸루션(Resolution)이 떨어져 이미지센서의 화질이 많이 나빠지게 된다.
이를 해결하기 위해 기준고전압은 고전압(VPX)보다 약 0.3 ~ 0.5V정도 높은 타겟으로 형성하고, 이를 감압한 고전압을 최종적으로 사용하게 되는 것이다. 이 때 레귤레이터(300)를 통해 출력되는 고전압(VPP)은 동작전압 변동, 온도변화 및 공정조건의 변화등에 둔감한 특성을 가진다.
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.
특히 CMOS 이미지센서의 단위화소를 이루는 트랜지스터의 수는 경우에 따라 달라지는데, 3개의 MOS트랜지스터로 구현하는 경우 전달트랜지스터를 생략하기도 한다. 이 경우에도 리셋트랜지스터의 게이트로 전술한 고전압(VPX)을 제공하게 되면 리셋 트랜지스터의 문턱전압에 의한 손실을 제거할 수 있다.

발명의 효과
본 발명에 의해서 CMOS 이미지센서의 단위화소를 이루는 트랜지스터중 리셋트랜지스터 [0065] 또는 전달 트랜지스터의 게이트에 전원전압보다 높은 레벨의 고전압을 제공함으로써, 리셋트랜지스터의 문턱전압에 의한 전압손실을 제거하고, 전달트랜지스터의 문턱전압에 의한 전달 손실분을 보상할 수 있어, 단위화소의 다이나믹 레이지의 증가와 저조도상에서 이미지를 개선하여 좋은 화질을 유지할 수 있다.

<본 자료는 특허청에서 2012년 5월 11일 공개 공보된 자료임을 알려드립니다.>

 
  


 



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