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빛에 의한 광학 신호를 전기신호로 변환하는 N개의 단위 픽셀들로 이루어진 픽셀 어레이;상기 픽셀 어레이로부터 전송되는 리셋 전압과 신호 전압에 포함된 오프셋 전압과 내부의 오프셋 전압을 제거함과 아울러 상기 리셋 전압과 신호 전압의 상관 이중 샘플링을 수행하는 프레임 메모리; 및상기 프레임 메모리로부터 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함하며,상기 프레임 메모리는,상기 픽셀 어레이로부터 전달되는 리셋 전압과 신호 전압에 포함된 오프셋 전압을 제거함과 아울러 상기 리셋 전압과 신호 전압을 홀딩하는 샘플-홀드 회로; 및상기 샘플-홀드 회로로부터 전송되는 상기 리셋 전압과 신호 전압을 상관 이중 샘플링을 수행하여 상기 리셋 전압과 신호 전압의 차전압을 검출하는 상관 이중 샘플링 회로를 포함하고, 상기 샘플-홀드 회로는,버퍼 기능을 수행하는 제 1 반전 증폭기;상기 단위 픽셀의 출력단과 상기 제 1 반전 증폭기의 반전단자 사이에 직렬로 연결된 제 1 스위치 및 제 1 커패시터;상기 제 1 커패시터의 일단과 상기 제 1 반전 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제 2 스위치; 및상기 제 1 커패시터의 타단과 상기 제 1 반전 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제 3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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청구항 1에 있어서,상기 N개의 단위 픽셀들 각각은,리셋 제어신호에 따라 구동하는 리셋 트랜지스터;전달 제어신호에 따라 구동하는 전달 트랜지스터;상기 전달 트랜지스터의 소스 단자와 접지 사이에 연결되어 입사되는 빛에 비례하는 광전하를 생성하는 포토 다이오드;상기 리셋 트랜지스터의 소스 단자와 상기 전달 트랜지스터의 드레인 단자 사이의 공통단인 플로팅 확산 노드에 전달된 신호에 따라 구동하는 구동 트랜지스터; 및상기 구동 트랜지스터와 상기 프레임 메모리 사이에 연결되어 선택 제어신호에 따라 상기 구동 트랜지스터에 전달된 신호를 상기 프레임 메모리로 전달하는 선택 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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청구항 2에 있어서,상기 리셋 제어신호, 전달 제어신호, 선택 제어신호를 상기 단위 픽셀에 전달하는 로우 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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청구항 1에 있어서,상기 상관 이중 샘플링 회로는,버퍼 기능을 수행하는 제 2 반전 증폭기;상기 제 1 반전 증폭기의 출력단과 상기 제 2 반전 증폭기의 반전단자 사이에 연결된 제 2 커패시터;상기 제 2 반전 증폭기의 반전단자와 상기 제 2 반전 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제 4 스위치;상기 제 4 스위치와 병렬로 연결되도록 상기 제 2 반전 증폭기의 반전단자와 상기 제 2 반전 증폭기의 출력단 사이에 직렬로 연결된 제 3 커패시터 및 제 5 스위치; 상기 제 3 커패시터와 상기 제 5 스위치의 공통단과 접지 사이에 연결된 제 6 스위치; 및상기 제 2 반전 증폭기의 출력단과 아날로그 디지털 변환기 사이에 연결된 제 7 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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7
청구항 6에 있어서,상기 제 2 커패시터와 상기 제 3 커패시터는 동일한 커패시턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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8
청구항 6에 있어서,상기 제 1 스위치 내지 제 7 스위치의 구동을 제어하기 위한 제 1 스위칭 제어신호 내지 제 7 스위칭 제어신호를 상기 프레임 메모리에 제공하는 컬럼 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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9
청구항 6에 있어서,상기 제 1 스위치와 제 3 스위치는 상기 단위 픽셀로부터 리셋 전압과 신호 전압이 전달되는 시간과 동시에 턴-온 되고, 상기 제 1 커패시터의 일단에 상기 리셋 전압과 신호 전압이 전달되면 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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10
청구항 9에 있어서,상기 제 2 스위치는 상기 제 1 스위치와 제 3 스위치가 턴-오프 된 후 턴-온 되어 상기 제 1 반전 증폭기의 출력단에 리셋 전압과 신호 전압을 전달한 후 상기 리셋 전압과 신호 전압이 상기 제 1 반전 증폭기의 출력단에 전달되면 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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11
청구항 10에 있어서,상기 제 4 스위치와 제 6 스위치는 상기 제 1 커패시터의 일단에 리셋 전압을 전달하기 위해 상기 제 1 스위치와 제 3 스위치가 턴-온 될 때 상기 제 1 스위치와 제 3 스위치와 동시에 턴-온 되고, 상기 제 2 스위치가 턴-오프 될 때 상기 제 2 스위치와 동시에 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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12
청구항 10에 있어서,상기 제 5 스위치는 상기 제 1 커패시터의 일단에 신호 전압을 전달하기 위해 상기 제 1 스위치와 제 3 스위치가 턴-온 될 때 상기 제 1 스위치와 제 3 스위치와 동시에 턴-온 되고, 상기 제 2 스위치가 상기 제 1 반전 증폭기의 출력단에 신호 전압을 전달한 후 턴-오프 될 때 상기 제 2 스위치와 동시에 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 CMOS 이미지 센서
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