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실리콘(Si) 수광소자 및 이종소재의 수광소자가 적층된 적층형 수광소자 중 R 수광소자와 연결되고, 상기 적층형 수광소자의 R 화소에 대한 신호를 읽어내는 능동 화소 회로;상기 적층형 수광소자 중 G 수광소자와 연결되는 제1 고속 전류-전압 변환 회로 및 상기 적층형 수광소자 중 B 수광소자와 연결되는 제2 고속 전류-전압 변환 회로를 포함하고, 상기 적층형 수광소자의 G 화소 및 B 화소에 대한 신호의 전류를 전압으로 변환하는 고속 전류-전압 변환 회로; 및입력단 중 하나가 상기 능동 화소 회로와 연결되고, 나머지 하나가 상기 제1 고속 전류-전압 변환 회로와 연결되는 제1 전압 감산 회로 및 입력단 중 하나가 상기 능동 화소 회로와 연결되고, 나머지 하나가 상기 제2 고속 전류-전압 변환 회로와 연결되는 제2 전압 감산 회로를 포함하며, 상기 R 화소에 대한 신호를 기준 신호로 설정하고, 상기 기준 신호와 상기 G 화소 및 상기 B 화소에 대한 신호의 전압차를 각각 산출하여 상기 G 화소 및 상기 B 화소에 대한 신호를 읽어내는 전압 감산 회로;를 포함하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 1항에 있어서상기 적층형 수광소자는,상기 R 수광소자를 실리콘 수광소자로 형성하고, 상기 G 수광소자 및 상기 B 수광소자를 이종소재의 수광소자로 형성하며, 상기 R 수광소자의 상부에 상기 G 수광소자 및 상기 B 수광소자가 수직으로 적층되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 2항에 있어서,상기 R 수광소자는pinned 포토다이오드(photo-diode)를 포함하는 능동 화소 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 2항에 있어서,상기 G 수광소자 및 상기 B 수광소자는,유기 소재 또는 유무기 복합소재를 이용하여 실리콘 기판 위에 적층되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 4항에 있어서,상기 G 수광소자 및 상기 B 수광소자는,실리콘 기판에 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 구성하는 하이브리드 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 1항에 있어서,상기 고속 전류-전압 변환 회로는,저항 소자 또는 게이트 전압 제어가 가능한 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor)을 피드백 소자로 이용하는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 1항에 있어서,상기 전압 감산 회로는,연산증폭기, 계측용 증폭기(instrumentation amplifier) 및 상관 이중 샘플링(correlated double sampling, CDS) 기법 중 어느 하나를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 7항에 있어서,상기 전압 감산 회로는,상기 계측용 증폭기 형태로 구현된 경우, 상기 R 수광소자, 상기 G 수광소자 및 상기 B 수광소자의 신호선을 동일한 X-Y 좌표상에 구현하여 대칭성(symmetry)을 확보하는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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제 1항에 있어서,상기 능동 화소 회로 및 상기 전압 감산 회로의 출력단과 연결되고, 상관 이중 샘플링 회로, 프로그래머블 이득 증폭기(programmable gain amplifier, PGA) 및 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital, ADC) 중 적어도 하나를 포함하는 아날로그 회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로
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화소 리드아웃 회로가 실리콘 수광소자 및 이종소재의 수광소자를 적층한 적층형 수광소자의 R 화소에 대한 신호를 읽는 단계;상기 화소 리드아웃 회로가 상기 적층형 수광소자의 G 화소 및 B 화소에 대한 신호의 전류를 전압으로 변환하는 단계; 및상기 화소 리드아웃 회로가 상기 R 화소에 대한 신호를 기준 신호로 설정하고, 상기 기준 신호와 상기 G 화소 및 상기 B 화소에 대한 신호의 전압차를 각각 산출하여 상기 G 화소 및 상기 B 화소에 대한 신호를 읽어내는 단계;를 포함하는 적층형 수광소자를 가지는 이미지 센서용 화소 리드아웃 회로의 구동 방법
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