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2차원 어레이 형태로 형성된 다수의 픽셀을 포함하는 픽셀 어레이;상기 픽셀 어레이를 구성하는 로우 라인을 선택하는 스캔 드라이버; 및 상기 스캔 드라이버가 선택하는 로우 라인의 픽셀들로부터 광전변환신호를 독출하는 컬럼 드라이버를 포함하되, 상기 컬럼 드라이버는,상기 픽셀 어레이에 포함된 적어도 두 개의 컬럼 라인으로부터 신호 입력을 받는 컬럼 아날로그 디지털 변환기(Analog to Digital Converter: ADC)를 하나 이상 포함하고,상기 컬럼 ADC 는,상기 픽셀 어레이의 적어도 두 개의 컬럼 라인으로부터 픽셀의 출력 전압을 입력받아 A/D 수행하는 Sigma-delta ADC 및 상기 Sigma-delta ADC의 출력 값을 입력 신호로 입력받아 A/D 변환을 수행하는 SAR ADC(Successive Approximation ADC)를 포함하는, 고해상도 이미지 센서
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제1항에 있어서,상기 픽셀 어레이는,오드 로우(odd row) 라인의 픽셀과 이븐 로우(even row) 라인의 픽셀이 서로 다른 컬럼(column) 라인을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제1항에 있어서,상기 컬럼 드라이버는,하나 이상의 상기 컬럼 ADC를 포함하며, 픽셀의 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 컬럼 ADC 어레이;상기 컬럼 ADC 어레이에서 상기 컬럼 ADC에서 발생하는 출력 결과를 보정하는 컬럼 디지털 프로세싱 유닛; 및상기 컬럼 ADC 어레이에서 생성되는 출력 결과를 저장하는 SRAM 어레이를 포함하는, 고해상도 이미지 센서
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제1항에 있어서,상기 컬럼 ADC의 입력단은, 상기 픽셀 어레이를 구성하는 각 컬럼마다 오드 로우 라인과 이븐 로우 라인의 픽셀들에 대응된 광전변환신호들을 각각 출력하기 위한 적어도 2개의 컬럼 출력 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제4항에 있어서,상기 컬럼 ADC는, 상기 컬럼 드라이버의 채널 단위별로 적어도 두 개의 전류원, 적어도 두 개의 샘플링 커패시터 및 다수의 스위치를 포함한 회로로 구성되며, 상기 회로를 통해 상기 2개의 컬럼 출력 라인으로부터 순차적으로 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제4항에 있어서,상기 컬럼 ADC의 입력단은, 상기 2개의 컬럼 출력 라인 사이에 연결된 스위치를 포함하고, 상기 스위치는 노멀 모드에서 턴온(turn-on)되고 비닝 모드에서 턴오프(turn-off)되는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제6항에 있어서,상기 컬럼 ADC는, 상기 스위치 및 인접하는 채널 ADC를 이용하여 상기 픽셀 어레이를 구성하는 다수의 픽셀들 중 인접하는 4개의 픽셀들로부터 동시에 출력 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제1항에 있어서,상기 Sigma-delta ADC는,피드백 커패시터, 다수의 샘플링 커패시터, 상기 커패시터 사이에 연결된 다수의 스위치 및 적분기를 포함하는 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제8항에 있어서,상기 Sigma-delta ADC는,제1 클럭에 입력된 신호를 샘플링하여 홀딩하고, 제2 클럭부터 입력된 신호를 A/D 변환하여 디지털 신호로 출력하는 과정을 반복 수행하며, 마지막 클럭에는 상기 적분기의 출력 전압이 상기 SAR ADC로 입력되는 입력 전압 범위의 절반이 되도록 상기 출력 전압을 샘플링하여 디지털 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제9항에 있어서,상기 적분기는 제1 증폭단 및 제2 증폭단의 2단 증폭기로 구성되고,상기 적분기의 모든 전압 노드를 동일 전압으로 초기화하는 동안, 상기 제1 증폭단에만 전류를 인가하고 상기 2 증폭단의 전류 경로는 단락시키는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제8항에 있어서,상기 Sigma-delta ADC는,상기 픽셀 어레이로부터 픽셀 신호 전압이 입력되는 동안 상기 적분기의 전력 소모를 일정 수준으로 감소시키면서 상기 픽셀 신호 전압을 A/D 변환한 후 픽셀 리셋 전압이 입력되는 시점까지 상기 적분기에 저장하여 유지하고, 입력된 상기 픽셀 리셋 전압에 대해서는 상기 샘플링 커패시터의 양단을 반대로 연결하여 A/D 변환하는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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제8항에 있어서,상기 Sigma-delta ADC는,상기 피드백 커패시터의 크기를 상기 샘플링 커패시터의 크기의 2배로 설정하여 픽셀 신호 전압에 대한 A/D 변환을 수행하고, 상기 적분기의 출력 전압이 상기 SAR ADC로 입려되는 입력 전압 범위의 절반이 되도록 상기 출력 전압을 샘플링하여 디지털 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는, 고해상도 이미지 센서
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