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KR102244616B1 - 채널 편차를 감소시키는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템 - Google Patents

채널 편차를 감소시키는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템 Download PDF

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KR102244616B1
KR102244616B1 KR1020140183534A KR20140183534A KR102244616B1 KR 102244616 B1 KR102244616 B1 KR 102244616B1 KR 1020140183534 A KR1020140183534 A KR 1020140183534A KR 20140183534 A KR20140183534 A KR 20140183534A KR 102244616 B1 KR102244616 B1 KR 102244616B1
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pixel
image sensor
column
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signal
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이동훈
전진욱
함석헌
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삼성전자 주식회사
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Abstract

채널 편차를 감소시키는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템 이 개시된다. 본 발명에 따른 이미지 센서는 각각이 제1 내지 제m(2이상의 정수) 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되어, 픽셀 신호(PS1~PSm)를 출력하는 제1 내지 제m 픽셀들, 각각이 상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되어, 상기 제1 내지 제m 픽셀들 중 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인을 바이어스 전압으로 고정하는 제1 내지 제m 바이어스 회로, 및 상기 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 블록을 포함한다.

Description

채널 편차를 감소시키는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템{Image Sensor For Reducing Channel Variation and Image Processing System Including The Same}
본 발명의 개념에 따른 실시예는 이미지 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 채널 편차를 제거할 수 있는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템에 관한 것이다.
CMOS 이미지 센서는 상보형 금속산화반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)를 이용한 고체 촬상 소자이다. CMOS 이미지 센서는 고전압 아날로그 회로를 가지는 CCD 이미지 센서와 비교해 제조 단가가 낮고 소자의 크기가 작아서 소비 전력이 적다는 장점이 있다. 또한, 개발 초기보다 CMOS 이미지 센서의 성능이 향상되어 스마트 폰, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기를 비롯한 전자 시스템에 주로 CMOS 이미지 센서가 탑재되고 있다.
CMOS 이미지 센서의 동작 시에 CMOS 이미지 센서 내부의 소자들에 의하여 채널 편차가 발생할 수 있다. 채널 편차는 이미지의 품질을 저하시키는 요인 중의 하나이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 이미지 센서 내부에서 발생되는 커플링 노이즈를 줄여 이미지의 품질을 높일 수 있는 이미지 센서 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 제1 내지 제m(2이상의 정수) 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되어, 픽셀 신호(PS1~PSm)를 출력하는 제1 내지 제m 픽셀들; 각각이 상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되어, 상기 제1 내지 제m 픽셀들 중 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인을 바이어스 전압으로 고정하는 제1 내지 제m 바이어스 회로; 및 상기 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 블록을 포함하는 이미지 센서가 제공된다.
실시예에 따라, 상기 바이어스 전압은 상기 제1 내지 제m 픽셀들 각각에 공급되는 전원 전압과 동일한 레벨을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 이미지 센서는 상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들에 연결되어, 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호에 응답하여 개폐되는 제1 내지 제m 스위치를 더 포함하며, 제1 내지 제m 스위치 중 상기 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 스위치는 오픈(open)될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 내지 제m 바이어스 회로 각각은 상기 해당 칼럼 라인과 상기 바이어스 전압 사이에 연결되어, 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호 중 해당 칼럼 선택 신호에 응답하여 동작하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 내지 제m 바이어스 회로 중 상기 선택되지 않은 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 바이어스 회로는 턴온되고, 선택된 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 바이어스 회로는 턴오프될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 제1 내지 제m(2이상의 정수) 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되며, 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm)를 출력하는 제1 내지 제m 픽셀들을 포함하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서를 제어하는 프로세서; 및 상기 이미지 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 이미지 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 포함하는 이미지 처리 시스템이 제공된다.
상기 이미지 센서는 스킵 모드에서는 상기 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm) 중 선택된 일부 픽셀 신호만 출력하고, 노말 모드에서는 상기 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm)를 모두 출력하며, 상기 스킵 모드에서 선택되지 않은 픽셀의 칼럼 라인은 바이어스 전압으로 고정시킨다.
실시예에 따라, 상기 이미지 센서는 각각이 상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 중 해당 칼럼 라인에 연결되어, 상기 제1 내지 제m 픽셀들 중 상기 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인을 상기 바이어스 전압으로 고정하는 제1 내지 제m 바이어스 회로; 및 상기 제1 내지 제 m 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 블록을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 내지 제m 바이어스 회로 각각은 상기 해당 칼럼 라인과 상기 바이어스 전압 사이에 연결되어, 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호 중 해당 칼럼 선택 신호에 응답하여 동작하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 바이어스 전압은 상기 제1 내지 제m 픽셀들 각각에 공급되는 전원 전압과 동일하고, 상기 제1 내지 제m 바이어스 회로 각각의 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서에 의하면, 이미지 센서의 스킵 모드 에서 이웃 픽셀 간의 커플링 노이즈를 줄임으로써, 채널 편차가 감소한다. 이에 따라 이미지의 품질이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 센서를 보다 구체적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 픽셀의 예를 각각 도시한 회로도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 리드 아웃 유닛의 실시예를 각각 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 노말 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 스킵 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 오프 픽셀의 칼럼 라인이 플로팅되는 경우의 채널 편차를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 오프 픽셀의 칼럼 라인이 바이어스 전압으로 고정되는 경우, 채널 편차가 제거됨을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 이미지 센서를 포함하는 전자 시스템 및 인터페이스를 나타낸다.
도10은 도 1에 도시된 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 전자 시스템의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이미지 처리 시스템(Image Process system, 10)은 이미지 센서(Image sensor, 100), 이미지 프로세서(DSP, 200), 디스플레이 유닛(Display Unit, 300) 및 렌즈(500)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(pixel array, 110), 로우 드라이버(row driver, 120), 리드아웃 블록(130), 아날로그 디지털 컨버터(Analog Digital Converter; 이하 ADC) 블록(140), 칼럼 드라이버(column driver, 150), 램프 신호 발생기(ramp signal generator, 160), 타이밍 제네레이터(timing generator, 170), 제어 레지스터 블록(control Register Block, 180) 및 버퍼(Buffer, 190)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(100)는 이미지 프로세서(200)의 제어에 의해 렌즈(500)를 통해 촬상된 대상물(object, 400)을 센싱하고, 이미지 프로세서(DSP, 200)는 이미지 센서(100)에 의해 센싱되어 출력된 이미지를 디스플레이 유닛(300)에 출력할 수 있다. 이때, 디스플레이 유닛(300)은 영상을 출력할 수 있는 모든 장치를 포함한다. 예컨대, 디스플레이 유닛(300)은 컴퓨터, 휴대폰, 또는 카메라가 구비된 전자 장치 등으로 구현될 수 있다.
이때, 이미지 프로세서(DSP, 200)는 카메라 컨트롤(210), 이미지 신호 프로세서(220) 및 PC I/F(230)를 포함할 수 있다. 카메라 컨트롤(210)은 제어 레지스터 블록(180)을 제어한다. 이때, 카메라 컨트롤(210)은 I2C(Inter-Integrated Circuit)를 이용하여 이미지 센서(100), 즉, 제어 레지스터 블록(180)을 제어할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이미지 신호 프로세서(Image Signal Processor; 이하 ISP, 220)는 버퍼(190)의 출력 신호인 이미지 데이터를 입력받아 사람이 보기 좋도록 가공/처리하여 가공/처리된 이미지를 PC I/F(230)를 통해 디스플레이 유닛(300)으로 출력한다.
ISP(220)는 도 1에서는 DSP(200) 내부에 위치하는 것으로 도시하였으나, 이는 당업자에 의해 설계 변경이 가능하다. 예컨대, ISP(220)는 이미지 센서(100) 내부에 위치할 수도 있다.
픽셀 어레이(110)는 각각이 광전 변환 소자, 예컨대 포토(photo) 다이오드 또는 핀드 포토 다이오드(pinned photo diode) 등을 포함하는 복수의 픽셀들(도 2의 115)을 포함한다. 각 픽셀(115)은 광전 변환 소자를 이용하여 빛을 감지하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 영상 신호를 생성한다.
타이밍 제네레이터(170)는 로우 드라이버(120), 램프 신호 발생기(160) 및 칼럼 드라이버(150) 각각에 제어 신호 또는 클럭 신호를 출력하여 로우 드라이버(120), 램프 신호 발생기(160) 및 칼럼 드라이버(150)의 동작 또는 타이밍을 제어할 수 있으며, 제어 레지스터 블록(180)은 DSP(200)로부터 수신한 제어 신호 또는 클럭 신호를 타이밍 제네레이터(170)에 제공할 수 있다.
로우 드라이버(120)는 픽셀 어레이(110)를 행(row) 단위로 구동한다. 예컨대, 로우 드라이버(120)는 픽셀 어레이(110)을 구성하는 각 픽셀(115)을 제어하기 위한 제어 신호(도 2의 RCS1~RCSn)를 생성할 수 있다. 픽셀 어레이(110)는 로우 드라이버(120)의 제어 신호(RCS1~RCSn)에 의해 선택되는 행(row)으로부터 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 ADC 블록(140)으로 출력한다. 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)는 아날로그 신호이다.
ADC 블록(140)은 픽셀 어레이(110)로부터 출력되는 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)로 변환하여 버퍼(190)로 출력한다. 도 1에 도시된 실시예와 같이, ADC 블록(140)은 램프 신호 발생기(160)로부터 제공된 램프 신호(도 2의 RAMP)를 이용하여 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)로 변환할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, ADC 블록(140)이 다른 방식으로 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)로 변환하는 경우, 램프 신호 발생기(160)는 포함되지 않을 수 있다.
칼럼 드라이버(150)는 타이밍 제네레이터(170)의 제어에 따라 리드아웃 블록(130), ADC 블록(140), 및 버퍼(190)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 칼럼 드라이버(150)는 픽셀 어레이(110)의 각 칼럼 별 픽셀 신호의 출력 여부, 디지털 픽셀 신호의 생성 및 출력 타이밍을 제어할 수 있다.
버퍼(190)는 ADC 블록(140)으로부터 출력된 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)를 임시 저장한 후 센싱하고 증폭하여 출력한다.
도 1에 도시된 실시예에 따른 이미지 센서(100)는 내부에 ADC 블록(140)을 포함하여, 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)로 변환하여 이미지 프로세서(DSP, 200)로 제공한다.
그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, 이미지 센서(100)는 내부에 ADC 블록(140)을 포함하지 않고, 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 외부, 예컨대, 이미지 프로세서(DSP, 200)로 제공할 수 있다. 이 경우, 이미지 프로세서(DSP, 200)가 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 수신하여 디지털 픽셀 신호로 변환할 수 있다.
또한, 이미지 센서(100)는 디지털 픽셀 신호(도 2의 DP1~DPm)를 임시 저장하기 위한 버퍼(190) 대신 아날로그 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)를 임시 저장하기 위한 소자(예컨대, 커패시터들)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 이미지 센서를 보다 구체적으로 나타내기 위한 도면이다. 도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 픽셀의 실시예를 각각 도시한 회로도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 리드 아웃 유닛의 실시예를 각각 도시한 회로도이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 도 2의 이미지 센서(100')는 도 1에 도시된 이미지 센서(100)의 동작 방법을 설명하기 위해 이미지 센서(100)의 일부를 나타낸 것이다.
이미지 센서(100')는 픽셀 어레이(110), 로우 드라이버(120), ADC 블록(140), 칼럼 드라이버(150), 램프 신호 생성기(160) 및 버퍼(190)를 포함한다.
픽셀 어레이(110)는 각각 복수의 로우(row) 라인들 및 복수의 칼럼(column) 라인들(COL1~COLm)과 접속되는 복수의 픽셀들(P11~Pnm;115)을 포함할 수 있다.
픽셀 어레이(110)는 수직적으로 반도체 기판(미도시), 층간 절연층(미도시), 컬러 필터층(미도시) 및 마이크로 렌즈(미도시)들이 적층되어 형성될 수 있다. 반도체 기판(미도시)은 p형 벌크(bulk) 실리콘 기판 상에 p형 에피택셜 층이 형성된 반도체 기판일 수 있고, 이러한 p형 에피택셜 층 내에 n형 이온이 주입됨으로써 포토 다이오드(미도시)가 형성될 수 있다. 또한, 반도체 기판(미도시)의 상부에는 층간 절연층(미도시)이 적층될 수 있는데, 층간 절연층(미도시)은 단위 화소를 구성하는 트랜지스터들의 게이트들 및 다층의 도전 라인들을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 층간 절연층(미도시)의 상부에는 소자들을 보호하기 위한 보호층(미도시)이 적층될 수도 있다. 컬러 필터층(미도시)은 층간 절연층(또는 보호층)의 상부에 적층될 수 있는데, 컬러 필터층(미도시)은 복수의 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 필터층(미도시)에는 베이어 패턴(bayer pattern) 기술이 적용될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터들은 적어도 하나 이상의 레드 필터들, 적어도 하나 이상의 그린 필터들 및 적어도 하나 이상의 블루 필터들을 포함하거나, 또는 적어도 하나 이상의 마젠타 필터들, 적어도 하나 이상의 시안 필터들 및 적어도 하나 이상의 옐로우 필터들을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 컬러 필터층(미도시) 상부에는 오버 코팅 레이어(over-coating layer)라고 불리는 평탄층이 적층될 수 있다. 마이크로 렌즈(미도시)들은 컬러 필터층(또는 평탄층)의 상부에 적층되는데, 마이크로 렌즈(미도시)들은 입사광이 단위 화소의 포토 다이오드(미도시)에 효율적으로 입사되도록 입사광을 가이드(guide)할 수 있다.
복수의 픽셀들(115)은 로우 드라이버(120)로부터 로우 제어 신호(RCS1~RCSn)에 따라 순차적으로 활성화되어 각 칼럼 라인(COL1~COLm)으로 출력 신호(PS1~PSm)를 출력할 수 있다.
복수의 픽셀들(115) 각각의 실시예는 도 3a 내지 3e에 도시되어 있다. 리셋 제어 신호(RS), 전송 제어 신호(TG), 선택 제어 신호(SEL), 또는 포토 게이트 신호(PG)는 로우 제어 신호(RCS1~RCSn) 중 어느 하나에 포함될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 픽셀(115a)은 포토 다이오드(PD), 전송 트랜지스터(TX), 플로팅 디퓨젼 노드(FD), 리셋 트랜지스터(RX), 드라이브 트랜지스터(DX) 및 선택 트랜지스터(SX)를 포함할 수 있다.
여기서, 포토 다이오드(PD)는 광전 변환 소자의 예시로서, 포토트랜지스터(photo transistor), 포토 게이트(photo gate), 핀드 포토다이오드(pinned photo diode(PPD)) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3a에서는 하나의 포토다이오드(PD)와 4개의 MOS트랜지스터들(TX, RX, DX, 및 SX)을 포함하는 4T 구조의 단위 픽셀을 예시하고 있지만, 본 발명에 따른 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 드라이브 트랜지스터(DX)와 선택 트랜지스터(SX)를 포함하는 적어도 3개의 트랜지스터들과 포토다이오드(PD)를 포함하는 모든 회로들에 본 발명에 따른 실시 예가 적용될 수 있다.
픽셀(115a)의 동작을 살펴보면, 포토 다이오드(PD)는 대상물(400)로부터 입사되는 광의 세기에 따라 생성되는 광전하를 담아 유지한다. 전송 트랜지스터(TX)는 로우 드라이버(120)로부터 출력되는 전송 제어 신호(TG)에 따라 상기 생성된 광전하를 플로팅 디퓨젼 노드(FD)로 전송할 수 있다.
플로팅 디퓨젼 노드(FD)에 축적된 광전하에 따른 전위에 따라 드라이브 트랜지스터(DX)는 선택 트랜지스터(SX)로 상기 광전하를 증폭하여 전송할 수 있다.
선택 트랜지스터(SX)는 드레인 단자가 드라이브 트랜지스터(DX)의 소스 단자에 연결되고, 로우 드라이버(120)로부터 출력되는 선택 제어 신호(SEL)에 따라 단위 픽셀(115a)에 연결된 칼럼 라인(COL)으로 출력 신호를 출력할 수 있다. 칼럼 라인(COL)은 도 2에 도시된 칼럼 라인들(COL1~COLm) 중 어느 하나이고, 상기 출력 신호는 도 2에 도시된 픽셀 신호들(PS1~PSm) 중 어느 하나이다.
리셋 트랜지스터(RX)는 로우 드라이버(120)로부터 출력되는 리셋 제어 신호(RS)에 따라 플로팅 디퓨젼 노드(FD)를 전원 전압(VDD)으로 리셋할 수 있다.
상기 출력 신호는 리셋 신호와 영상 신호 중 어느 하나이다. 상기 리셋 신호는 리셋 트랜지스터(RX)에 의해 플로팅 디퓨젼 노드(FD)가 전원 전압(VDD)으로 리셋된 후 선택 트랜지스터(SX)가 출력하는 신호이다. 상기 영상 신호는 플로팅 디퓨젼 노드(FD)가 전송 트랜지스터(TX)로부터의 광전하 전송이 완료된 후 선택 트랜지스터(SX)가 출력하는 신호이다. 픽셀(115a)은 로우 드라이버(120)의 제어에 따라 상기 리셋 신호와 상기 영상 신호를 순차적으로 출력할 수 있다.
픽셀의 다른 실시 예가 도 3b 내지 도 3e에 도시된다.
도 3b에 도시된 픽셀(115b)은 3-트랜지스터(3T) 구조의 단위 픽셀로서, 포토다이오드(PD), 리셋 트랜지스터(RX), 드라이브 트랜지스터(DX) 및 선택 트랜지스터(SX)를 포함할 수 있다. 포토다이오드(PD)가 생성한 광전하는 플로팅 디퓨젼 노드(FD)에 축적될 수 있고, 드라이브 트랜지스터(DX) 및 선택 트랜지스터(SX)의 동작에 따라 칼럼 라인(COL)으로 출력 신호를 출력할 수 있다.
도 3c에 도시된 픽셀(115c)은 3-트랜지스터(3T) 구조의 단위 픽셀로서, 포토다이오드(PD), 전송 트랜지스터(TX), 리셋 트랜지스터(RX) 및 드라이브 트랜지스터(TX)를 포함할 수 있다. 리셋 트랜지스터(RX)는 n 채널 디프레션형 트랜지스터(n-channel depression type transistor)로 구현될 수 있다. 리셋 트랜지스터(RX)는 로우 드라이버(120)로부터 출력되는 리셋 제어 신호(RS)에 따라 플로팅 디퓨젼 노드(FD)를 전원 전압(VDD)으로 리셋하거나, 로우 레벨(예컨대, 0V)로 셋팅하여 선택 트랜지스터(SX)와 유사한 기능을 수행할 수 있다.
도 3d에 도시된 픽셀(115d)은 5-트랜지스터(5T) 구조의 단위 픽셀로서, 포토다이오드(PD)와, 리셋 트랜지스터(RX)와, 드라이브 트랜지스터(DX) 및 선택 트랜지스터(SX)를 포함하며, 이외에 하나의 트랜지스터(GX)를 더 포함한다.
도 3e에 도시된 픽셀(115e)은 5-트랜지스터 단위 픽셀로서, 포토다이오드(PD)와, 리셋 트랜지스터(RX)와, 드라이브 트랜지스터(DX)와, 선택 트랜지스터(SX)를 포함하며, 이외에 포토 트랜지스터(PX)를 더 포함한다. 포토 트랜지스터(PX)는 로우 드라이버(120)로부터 출력되는 포토 게이트 신호(PG)에 따라 광전하를 전송 트랜지스터(TX)로 출력한다.
로우 드라이버(120)는 로우 제어 신호(RCS1~RCSn)를 이용해 픽셀 어레이(110)를 구성하는 로우 라인들 중에서 적어도 어느 하나의 로우(row) 라인을 선택할 수 있다.
리드아웃 블록(130)은 제1 내지 제m 리드아웃 유닛(132-1~132-m)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제m 리드아웃 유닛(132-1~132-m) 각각 제1 내지 제m 칼럼 라인(COL1~COLm) 중 해당 칼럼 라인에 연결된다.
제1 내지 제m 리드아웃 유닛(132-1~132-m) 각각은 도 4a 또는 도 4b에 도시된 리드 아웃 유닛(132a, 132b)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 유닛(132a)은 전류원(current source; 133), 스위치(SW) 및 바이어스 회로(135a)를 포함할 수 있다.
전류원(133)은 해당 칼럼 라인에 연결되어, 해당 칼럼 라인에 소정의 전류가 흐르도록 한다. 스위치(SW)는 전류원(133)과 접지 사이에 연결되어, 칼럼 선택 신호(SK)에 응답하여 개폐될 수 있다.
실시예에 따라, 스위치(SW)는 NMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 스위치(SW)는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수도 있고, 스위치(SW)의 연결 위치 역시 변경될 수 있다.
해당 칼럼 라인이 선택되지 않을 때, 즉, 해당 칼럼 라인의 출력 신호(PS)를 출력하지 않을 때는 스위치(SW)는 오픈(open)되고, 해당 칼럼 라인이 선택될 때, 즉, 해당 칼럼 라인의 출력 신호(PS)를 출력할 때는 스위치(SW)는 클로즈(close)된다.
바이어스 회로(135a)는 해당 칼럼 라인이 선택되지 않을 때 해당 칼럼 라인을 바이어스 전압(VIAS)으로 고정(fix)한다.
바이어스 회로(135a)는 해당 칼럼 라인과 바이어스 전압(VBIAS) 사이에 연결되고, 칼럼 선택 신호(SK)에 응답하여 동작하는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바이어스 전압(VBIAS)은 픽셀 어레이(100)의 픽셀들(P11~P1m)에 공급되는 전원 전압(도 3a 과 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 전압 레벨을 가질 수 있다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드아웃 유닛(132b) 역시 전류원(current source; 133), 스위치(SW) 및 바이어스 회로(135b)를 포함할 수 있다. 도 4b에 도시된 리드아웃 유닛(132b)은 도 4a에 도시된 리드아웃 유닛(132a)와 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점 위주로 기술한다.
도 4b에 도시된 바이어스 회로(135b)는 해당 칼럼 라인과 접지 사이에 연결되고, 반전 칼럼 선택 신호(SKB)에 응답하여 동작하는 NMOS 트랜지스터 및 칼럼 선택 신호(SK)를 반전하여 반전 칼럼 선택 신호(SKB)를 출력하는 인버터(IV)를 포함할 수 있다.
도 4b에 도시된 바이어스 회로(135b)는 해당 칼럼 라인이 선택되지 않을 때 해당 칼럼 라인을 접지 전압으로 고정한다.
ADC 블록(140)은 제1 내지 제m ADC 유닛(142-1~142-m)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제m ADC 유닛(142-1~142-m)은 각각 제1 내지 제m 칼럼 라인(COL1~COLm) 중 해당 칼럼 라인에 연결된다.
제1 내지 제m ADC 유닛(142-1~142-m) 각각은 램프 신호 발생기(160)로부터 수신되는 램프 신호(RAMP)와 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm) 중 해당 픽셀 신호를 수신하고, 램프 신호(RAMP)를 이용하여 해당 픽셀 신호를 디지털 픽셀 신호(DP1~DPm)로 변환할 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제m ADC 유닛(142-1~142-m) 각각은 램프 신호(RAMP)를 해당 픽셀 신호(PS)와 비교하여 비교 결과에 따라 비교 신호(미도시)를 생성하고, 비교 신호를 카운팅하여 디지털 픽셀 신호(DP1~DPm)를 발생할 수 있다. 디지털 픽셀 신호(DP1~DPm)는 버퍼(190)에 저장될 수 있다.
버퍼(190)는 제1 내지 제m ADC 유닛(142-1~142-m) 각각에 연결되는 제1 내지 제m 메모리(192-1~192-m) 및 센스 앰프(194)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제m 메모리(192-1~192-m)는 디지털 픽셀 신호를 임시 저장한 후 칼럼 드라이버(150)의 제어에 따라 순차적으로 센스 앰프(194)로 출력할 수 있다. 센스 앰프(194)는 상기 디지털 픽셀 신호를 센싱하고 증폭해 ISP(220)로 출력할 수 있다.
ISP(220)는 상기 디지털 픽셀 신호를 처리할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 노말 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 스킵 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5및 도 6 각각은 편의상, 도 2에 도시된 복수의 픽셀들(P11~Pnm;115) 중 제2, 제3 , 제5 및 제 6 픽셀(P12, P13, P15, P16) 각각의 일부 및 복수의 리드아웃 유닛들((132-1~132-m) 중 제2, 제3 , 제5 및 제 6 리드아웃 유닛(132-2, 132-3, 132-5, 132-6)을 도시한다. 도 5 및 도 6에 도시된 커패시터(CC1, CC2)는 칼럼 라인과 이웃 픽셀의 플로팅 디퓨젼 노드(FD) 간의 기생 커패시터를 나타낸다.
먼저, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 이미지 센서의 노말 모드에서는 선택된 행(row)의 모든 픽셀들로부터 픽셀 신호들이 출력된다.
실시예에 따라, 복수의 픽셀들(P11~Pnm;115)은 RGB 베이어 패턴을 가지는 픽셀들일 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 행의 제1 내지 제8 픽셀(P11~P18)은 그린 픽셀(Gr)과 레드 픽셀(R)이 교대로 나타나는 패턴을 가질 수 있다.
노말 모드에서는 제1행(row)이 선택된 경우, 제1행의 모든 픽셀들(P11~P1m) (설명의 편의상, 제1 내지 제m 픽셀이라 칭함) 이 선택되고, 이에 따라 제1행의 제1 내지 제m 픽셀들(P11~P1m)로부터 픽셀 신호(도 2의 PS1~PSm)가 출력되어 ADC 블록(140)으로 입력된다.
노말 모드에서는 제1행의 모든 픽셀들(P11~P1m)이 선택되므로, 각 리드아웃 유닛(132-1~ 132-m)의 바이어스 회로는 모두 턴오프된다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 이미지 센서의 스킵 모드에서는 선택된 행(row)의 픽셀들 중 일부 픽셀들만 선택되고, 나머지 픽셀들은 선택되지 않는다.
도 6의 실시예에서는, 제1행(row)에서, 그린 픽셀(Gr)에 해당하는 제3 픽셀(P13)과, 레드 픽셀(R)에 해당하는 제6 픽셀(P16)은 선택되나, 제1, 제2, 제4, 제5, 제7 및 제8 픽셀(P11, P12, P14, P15, P17, P18)은 선택되지 않는다.
선택된 픽셀('온-픽셀'이라고도 칭함)에 해당하는 리드아웃 유닛(132-3, 132-6)의 바이어스 회로는 턴오프(turn-off)된다.
선택되지 않은 픽셀('오프-픽셀'이라고도 칭함)에 해당하는 리드아웃 유닛(132-2, 133-5)의 바이어스 회로는 턴온(turn-on)되어, 해당 칼럼 라인의 출력 전압을 바이어스 전압(VIAS)으로 고정한다.
이에 따라, 오프 픽셀의 칼럼 라인의 출력 전압이 바이어스 전압(VIAS)으로 고정되어 변동되지 않으므로, 이웃하는 온 픽셀의 출력 전압에 영향을 미치지 않는다.
만약, 오프 픽셀의 칼럼 라인이 바이어스 회로에 의하여 특정 전압, 예컨대, 바이어스 전압(VIAS)으로 고정되지 않는다면, 오프 픽셀의 칼럼 라인은 플로팅(floating)된다. 이 경우, 제어 신호들(RG, TG, SEL 등)에 의한 커플링(coupling)으로 인하여, 플로팅 상태인 오프 픽셀의 칼럼 라인의 출력 전압이 변동될 수 있다. 오프 픽셀의 칼럼 라인의 출력 전압이 변동되면, 기생 커패시터(CC1, CC2)의 크기에 따라 온 픽셀의 플로팅 디퓨전 노드(FD)의 전압도 변동된다.
따라서, 동일한 수광 조건 하에서도 픽셀들의 출력 전압 간에 편차가 발생하는 채널 편차가 발생한다.
도 7은 오프 픽셀의 칼럼 라인이 플로팅되는 경우의 채널 편차를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 오프 픽셀의 칼럼 라인이 바이어스 전압으로 고정되는 경우, 채널 편차가 제거됨을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 동일한 수광 조건 하에서도 픽셀들의 출력 전압 간에 편차가 발생하여 디스플레이 화면이 균일하지 않음을 알 수 있다. 도 7은 설명의 편의를 위하여, 채널 편차 발생시의 실제 출력되는 화면보다 강화(enhancement)되어 도시되어 있다.
반면, 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 오프 픽셀의 칼럼 라인이 바이어스 전압으로 고정되는 경우, 채널 편차가 제거되어, 디스플레이 화면이 균일함을 알 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 이미지 센서를 포함하는 전자 시스템 및 인터페이스를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 전자 시스템(1000)은 MIPI 인터페이스를 사용 또는 지원할 수 있는 데이터 처리 장치, 예컨대 이동 전화기, PDA, PMP, IPTV 또는 스마트 폰으로 구현될 수 있다.
전자 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(1010), 이미지 센서(100), 및 디스플레이(1050)를 포함한다.
어플리케이션 프로세서(1010)에 구현된 CSI 호스트(1012)는 카메라 시리얼 인터페이스(camera serial interface(CSI))를 통하여 이미지 센서(100)의 CSI 장치(1041)와 시리얼 통신할 수 있다. 예컨대, CSI 호스트(1012)에는 광 디시리얼라이저가 구현될 수 있고, CSI 장치(1041)에는 광 시리얼라이저가 구현될 수 있다.
어플리케이션 프로세서(1010)에 구현된 DSI 호스트(1011)는 디스플레이 시리얼 인터페이스(display serial interface(DSI))를 통하여 디스플레이(1050)의 DSI 장치(1051)와 시리얼 통신할 수 있다. 예컨대, DSI 호스트(1011)에는 광 시리얼라이저가 구현될 수 있고, DSI 장치(1051)에는 광 디시리얼라이저가 구현될 수 있다.
전자 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(1010)와 통신할 수 있는 RF 칩(1060)을 더 포함할 수 있다. 전자 시스템(1000)의 PHY(1013)와 RF 칩(1060)의 PHY(1061)는 MIPI DigRF에 따라 데이터를 주고받을 수 있다.
전자 시스템(1000)은 GPS(1020), 스토리지(1070), 마이크(1080), DRAM(1085) 및 스피커(1090)를 더 포함할 수 있으며, 전자 시스템(1000)은 Wimax(1030), WLAN(1100) 및 UWB(1110) 등을 이용하여 통신할 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 시스템의 블록도를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 이미지 처리 시스템(1100)은 이동 전화기, PDA, PMP, IPTV 또는 스마트 폰으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이미지 처리 시스템(1100)은 프로세서(1110), 메모리(1120), 이미지 센서(100), 디스플레이 유닛(1130) 및 인터페이스(1140)를 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 이미지 센서(100)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1110)는 카메라가 특정 모드(예컨대, 라이브뷰 모드, 또는 프리뷰 모드)인지를 판단하여 이미지 센서(100)를 스킵 모드로 동작시킬 수 있다.
메모리(1120)는 프로세서(1110)의 제어에 따라 버스(1150)를 통하여 이미지 센서(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램과 상기 생성된 이미지를 저장할 수 있고, 프로세서(1110)는 저장된 정보를 액세스하여 상기 프로그램을 실행시킬 수 있다. 메모리(1120)는 예컨대, 비휘발성 메모리(non-volatile memory)로 구현될 수 있다.
이미지 센서(100)는 프로세서(1110)의 제어 하에 스킵 모드 또는 노말 모드로 동작하여, 이미지 정보를 생성할 수 있다. 이미지 센서(100)는 카메라 모듈(미도시)의 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 유닛(1130)은 상기 생성된 이미지를 프로세서(1110) 또는 메모리(1120)로부터 수신하여 디스플레이(예컨대, LCD, AMOLED)를 통하여 디스플레이할 수 있다.
인터페이스(1140)는 사용자로부터의 입력을 수신할 수도 있고, 이미지를 입출력하기 위한 인터페이스일 수도 있다. 실시 예에 따라, 인터페이스(1140)는 무선 인터페이스로 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서를 포함하는 전자 시스템의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 11의 방법은 도 10에 도시된 이미지 처리 시스템에서 실행될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 이미지 처리 시스템(1100)에서 카메라가 선택되어 활성화되면, 카메라 모듈 내의 이미지 센서(100) 역시 활성화된다(S110).
카메라 모듈의 동작 모드로서 특정 모드(예컨대, 라이브뷰 모드, 또는 프리뷰 모드)가 선택되었는지를 확인한다(S120).
라이브 뷰 모드 및 프리뷰 모드는 사용자가 전자 시스템(1100)의 카메라로 사진이나 동영상을 촬영하기 전에 대상을 미리 보는 모드이다.
라이브 뷰 모드 또는 프리뷰 모드는 카메라 모듈의 소비전력의 주요 요인이 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 라이브 뷰 모드나 프리뷰 모드와 같은 미리 정의된 특정 모드에서는, 이미지 센서(100)는 스킵 모드로 동작한다(S130). 미리 정의된 특정 모드가 아닌 노말 모드에서는 이미지 센서(100)는 노말 모드로 동작한다(S140).
이미지 센서(100)가 노말 모드로 동작하는 경우에는, 도 5를 참조하여, 상술한 바와 같이, 선택된 행의 모든 픽셀이 온 픽셀이고, 이에 따라, 선택된 행의 모든 픽셀로부터 출력되는 출력 신호들에 기초하여 이미지 데이터가 디스플레이된다(S150).
반면, 이미지 센서(100)가 스킵 모드로 동작하는 경우에는, 도 5를 참조하여, 상술한 바와 같이, 선택된 행에서 선택된 픽셀(온 픽셀)들로부터 출력되는 출력 신호들에 기초하여 이미지 데이터가 디스플레이된다. 선택된 행에서 선택되지 않은 픽셀(오프 픽셀)들의 칼럼 라인들은 바이어스 전압(VIAS)으로 고정된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 본 발명에 따른 객체 정보 추정 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드는 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 전송될 수도 있다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이미지 처리 시스템(10)
이미지 센서(100)
픽셀 어레이(110)
로우 드라이버(120)
리드아웃 블록(130)
ADC 블록(140)
칼럼 드라이버(150)
램프 신호 발생기(160)
타이밍 제네레이터(170)
제어 레지스터 블록(180)
버퍼(190)
이미지 프로세서(200)
디스플레이 유닛(300, 1130)

Claims (10)

  1. 제1 로우 라인에 연결되고, 제1 내지 제m(2이상의 정수) 칼럼 라인들 각각에 연결되어 픽셀 신호(PS1~PSm)를 출력하는 제1 내지 제m 픽셀들;
    상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 각각에 연결되어, 상기 제1 내지 제m 픽셀들 중 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인을 바이어스 전압으로 고정하는 제1 내지 제m 바이어스 회로;
    상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 각각에 연결되어, 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호에 응답하여 개폐되는 제1 내지 제m 스위치; 및
    상기 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 블록을 포함하고,
    상기 제1 내지 제m 바이어스 회로는,
    상기 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호를 반전하여 제1 내지 제m 반전 칼럼 선택 신호를 출력하는 제1 내지 제m 인버터들; 및
    상기 제1 내지 제m 반전 칼럼 선택 신호에 응답하여 동작하는 제1 내지 제m 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 바이어스 전압은, 접지 전압인 것을 특징으로 하는 이미지 센서.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 이미지 센서는
    제1 내지 제m 스위치 중 상기 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 스위치는 오픈(open)되는 이미지 센서.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제m 바이어스 회로 중
    상기 선택되지 않은 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 바이어스 회로는 턴온되고,
    선택된 픽셀의 칼럼 라인에 연결된 바이어스 회로는 턴오프되는 이미지 센서.
  6. 제3항에 있어서,
    스킵 모드에서는, 상기 제1 내지 제m 스위치 중 일부만 클로즈(close)되고, 나머지는 오픈(open)되며,
    노말 모드에서는, 상기 제1 내지 제m 스위치는 모두 클로즈(close)되는 이미지 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    카메라가 라이브 뷰 모드 또는 프리뷰 모드일 때 상기 스킵 모드로 동작하는 이미지 센서.
  8. 삭제
  9. 제1 로우 라인에 연결되고, 제1 내지 제m(2이상의 정수) 칼럼 라인들 각각에 연결되어 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm)를 출력하는 제1 내지 제m 픽셀들을 포함하는 이미지 센서;
    상기 이미지 센서를 제어하는 프로세서; 및
    상기 이미지 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 이미지 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 포함하며,
    상기 이미지 센서는
    스킵 모드에서는 상기 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm) 중 선택된 일부 픽셀 신호만 출력하고, 노말 모드에서는 상기 제1 내지 제m 픽셀 신호(PS1~PSm)를 모두 출력하며,
    상기 스킵 모드에서 선택되지 않은 픽셀의 칼럼 라인은 바이어스 전압으로 고정시키고,
    상기 이미지 센서는,
    상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 각각에 연결되어, 상기 제1 내지 제m 픽셀들 중 선택되지 않는 픽셀의 칼럼 라인을 바이어스 전압으로 고정하는 제1 내지 제m 바이어스 회로; 및
    상기 제1 내지 제m 칼럼 라인들 각각에 연결되어, 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호에 응답하여 개폐되는 제1 내지 제m 스위치를 포함하고,
    상기 제1 내지 제m 바이어스 회로는,
    상기 제1 내지 제m 칼럼 선택 신호를 반전하여 제1 내지 제m 반전 칼럼 선택 신호를 출력하는 제1 내지 제m 인버터들; 및
    상기 제1 내지 제m 반전 칼럼 선택 신호에 응답하여 동작하는 제1 내지 제m 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 바이어스 전압은, 접지 전압인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이미지 센서는
    상기 제1 내지 제m 픽셀 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 블록을 더 포함하는 이미지 처리 시스템.
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