DE102014103042B4 - Image sensor - Google Patents

Image sensor

Info

Publication number
DE102014103042B4
DE102014103042B4 DE102014103042.7A DE102014103042A DE102014103042B4 DE 102014103042 B4 DE102014103042 B4 DE 102014103042B4 DE 102014103042 A DE102014103042 A DE 102014103042A DE 102014103042 B4 DE102014103042 B4 DE 102014103042B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charge storage
charge
signal
storage node
feedback signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014103042.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014103042A1 (en
Inventor
c/o Samsung Electronics Co. Ltd Wang Yibing
c/o Samsung Electronics Co. Lt Min Dong Ki
c/o Samsung Electronics Co. Park Yoon Dong
c/o Samsung Electronics Co. Ltd Ovsiannikov Ilia
c/o Samsung Electronics Co. Ltd Fossum Eric
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/832,289 external-priority patent/US8994867B2/en
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of DE102014103042A1 publication Critical patent/DE102014103042A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014103042B4 publication Critical patent/DE102014103042B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57Control of the dynamic range
    • H04N25/59Control of the dynamic range by controlling the amount of charge storable in the pixel, e.g. modification of the charge conversion ratio of the floating node capacitance
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/771Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising storage means other than floating diffusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

Bildsensor (100), der Folgendes aufweist:
ein erstes fotoelektrisches Umwandlungselement (40-1), welches konfiguriert ist, um Fotoladungen einem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zur Verfügung zu stellen;
ein erstes Ladungsspeicherelement (MCAP1), welches sich von dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) unterscheidet und dazu konfiguriert ist, eine Menge an Ladungen zu speichern, um zumindest einen Teil der im ersten Ladespeicherknoten gespeicherten Ladungen in Antwort auf ein Rückkopplungssignal (FBA, FBB) auszulöschen;
eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B), welche konfiguriert ist, um das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf einer Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zu erzeugen;
einen ersten Schalter (PTR1), der dazu konfiguriert ist, die Versorgung mit Ladungen von einer Ladungsversorgungsquelle zu dem ersten Ladungsspeicherelement (MCAP1) zu schalten; und
einen zweiten Schalter (ITR1), der dazu eingerichtet ist, die Versorgung mit den im ersten Ladungsspeicherelement (MCAP1) gespeicherten Ladungen zu dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zu schalten,
wobei der erste Schalter (PTR1) und der zweite Schalter (ITR1) sequentiell in einer nichtüberlappenden Art und Weise angeschaltet werden.
Image sensor (100) comprising:
a first photoelectric conversion element (40-1) configured to provide photocharges to a first charge storage node (CSN1);
a first charge storage element (MCAP1) different from the first charge storage node (CSN1) and configured to store an amount of charge to cancel at least a portion of the charge stored in the first charge storage node in response to a feedback signal (FBA, FBB);
a feedback signal generating circuit (38A, 38B) configured to generate the feedback signal (FBA, FBB) based on an amount of charge in the first charge storage node (CSN1);
a first switch (PTR1) configured to switch the supply of charges from a charge supply source to the first charge storage element (MCAP1); and
a second switch (ITR1) configured to switch the supply of the charges stored in the first charge storage element (MCAP1) to the first charge storage node (CSN1),
wherein the first switch (PTR1) and the second switch (ITR1) are switched on sequentially in a non-overlapping manner.

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Ausführungsformen des vorliegenden erfinderischen Konzepts beziehen sich auf eine Bilderkennungstechnologie und genauer beziehen sich Ausführungsformen des vorliegenden erfinderischen Konzepts auf Bildsensoren.Embodiments of the present inventive concept relate to image recognition technology, and more particularly, embodiments of the present inventive concept relate to image sensors.

Ein CMOS-Bildsensor ist eine Festkörper-Bilderkennungsvorrichtung, welche unter Verwendung einer Komplementär-Metalloxid-Halbleiter (CMOS = Complementary Metal-Oxide Semiconductor)-Technologie hergestellt wird. Als solches kann, wenn er mit anderen Typen von Bildsensoren wie beispielsweise Charge-Coupled-Device-(CCD) bzw. ladungsgekoppelten Bauteil-Bildsensoren verglichen wird, ein CMOS-Bildsensor mit relativ geringen Kosten hergestellt werden. Zusätzlich zeigt der CMOS-Bildsensor eine relativ niedrige Leistungsaufnahme verglichen mit CCD-Bildsensoren.A CMOS image sensor is a solid-state image sensing device manufactured using complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. As such, compared to other types of image sensors such as charge-coupled devices (CCDs), a CMOS image sensor can be manufactured at relatively low cost. Additionally, the CMOS image sensor exhibits relatively low power consumption compared to CCD image sensors.

Diese Vorteile, gekoppelt mit einer verbesserten Leistungsfähigkeit, haben dazu geführt, dass der CMOS-Bildsensor weitgehend in einer Vielzahl von elektrischen Heimanwendungen sowie tragbaren Vorrichtungen wie beispielsweise Smartphones und Digitalkameras eingesetzt wird.These advantages, coupled with improved performance, have led to the CMOS image sensor being widely used in a variety of home electrical appliances as well as portable devices such as smartphones and digital cameras.

Eine technische Herausforderung, welche durch CMOS-Bildsensoren präsentiert wird, bezieht sich auf Umgebungslicht. Das heißt, Umgebungslicht kann Störungen bzw. Rauschen zu Bilddaten hinzufügen, welche durch den CMOS-Bildsensor erhalten werden, und wenn eine unterschiedliche Menge von Umgebungslicht auf Pixel, welche in dem CMOS-Bildsensor enthalten sind, einfällt, können die Bilddaten verzerrt sein.One technical challenge presented by CMOS image sensors relates to ambient light. That is, ambient light can add noise to the image data obtained by the CMOS image sensor, and if a varying amount of ambient light falls on pixels contained within the CMOS image sensor, the image data can be distorted.

DE 10 2011 089 642 A1 sieht einen Lichtlaufzeitsensor vor, der mindestens ein Lichtlaufzeitpixel, das insbesondere als Photomischdetektor aufgebaut ist und mindestens ein dem Lichtlaufzeitpixel zugeordnetes Photopixel aufweist. Ferner ist eine Auslesevorrichtung vorgesehen, die sowohl mit dem Lichtlaufzeitpixel als auch mit dem Photopixel verbunden ist und zum Auslesen einer elektrischen Größe, insbesondere Ladungen und/oder Spannungen, des Lichtlaufzeitpixels und des Photopixels ausgebildet ist. Zusätzlich ist eine Auswertevorrichtung vorgesehen, die so ausgestaltet ist, dass anhand der elektrischen Größen des mindestens einen Lichtlaufzeitpixels ein Entfernungswert ermittelbar ist, wobei der Lichtlaufzeitsensor derart ausgestaltet ist, dass für die Ermittlung des Entfernungswerts die elektrische Größe des Photopixels berücksichtigt wird. DE 10 2011 089 642 A1 provides a time-of-flight sensor having at least one time-of-flight pixel, which is constructed in particular as a photonic mixer detector, and at least one photopixel assigned to the time-of-flight pixel. Furthermore, a readout device is provided, which is connected to both the time-of-flight pixel and the photopixel and is designed to read out an electrical quantity, in particular charges and/or voltages, of the time-of-flight pixel and the photopixel. Additionally, an evaluation device is provided, which is designed such that a distance value can be determined based on the electrical quantities of the at least one time-of-flight pixel, wherein the time-of-flight sensor is designed such that the electrical quantity of the photopixel is taken into account for determining the distance value.

DE 10 2011 053 219 A1 betrifft ein Pixel mit einem eine photoempfindliche Pixelfläche aufweisenden Phasensubpixel zur Erfassung einfallender elektromagnetischer Strahlung, wobei das Phasensubpixel die relative Phase eines intensitätsmodulierten Lichtsignals im Vergleich zu einem Referenzsignal erfasst, dessen Frequenz mit der Modulationsfrequenz des intensitätsmodulierten Lichtsignals korreliert ist, und mit einem oder mehreren farbselektiven Subpixeln, die jeweils eine für einen anderen Spektralbereich selektiv photoempfindliche Pixelfläche aufweisen, und mit einer Pixelelektronik mit einem Zwischenspeicher zum Erfassen der Messsignale des Pixels. Zur Generierung eines 3D-Bildpunkts in Farbe mit relativ guter Qualität und guter Auflösung bei gleichzeitig relativ kleiner Oberfläche des Pixels ist die Summe der photoempfindlichen Pixelflächen farbselektiver Subpixel kleiner als die photoempfindliche Pixelfläche des Phasensubpixels. DE 10 2011 053 219 A1 relates to a pixel with a phase subpixel having a photosensitive pixel area for detecting incident electromagnetic radiation, wherein the phase subpixel detects the relative phase of an intensity-modulated light signal in comparison to a reference signal whose frequency is correlated with the modulation frequency of the intensity-modulated light signal, and with one or more color-selective subpixels, each having a pixel area selectively photosensitive for a different spectral range, and with pixel electronics with a buffer for detecting the measurement signals of the pixel. To generate a 3D color image point with relatively good quality and good resolution while simultaneously having a relatively small pixel surface, the sum of the photosensitive pixel areas of color-selective subpixels is smaller than the photosensitive pixel area of the phase subpixel.

US 2002/0 176 067 A1 offenbart eine Schaltung mit hohem Dynamikbereich, die mit einem Entfernungsmesssystem verwendbar ist, das reflektierte Energie detektiert, um die Flugzeit zu einem Zielobjekt zu bestimmen, das die Energie reflektiert, wobei die Schaltung aufweist: mindestens einen Detektor, um die reflektierte Energie zu detektieren und ein Detektionssignal auszugeben; für jeden Detektor einen rücksetzbaren Integrator, der gekoppelt ist, um das Detektionssignal zu integrieren und ein Integrationssignal auszugeben, wobei der rücksetzbare Integrator eine Verstärkung G aufweist, die dynamisch variabel ist; für jeden Detektor einen Komparator, der so gekoppelt ist, dass er das Integrationssignal empfängt und mit einem Schwellenwert vergleicht und einen Impuls ausgibt, wenn das Integrationssignal den Schwellenwert überschreitet, wobei ein Ausgang des Komparators rückgekoppelt ist, um den Detektor zurückzusetzen; und für jeden Detektor einen rücksetzbaren Logikzähler, der so gekoppelt ist, dass er jeden vom Komparator ausgegebenen Impuls zählt; Mittel zum Bereitstellen eines RESET-Signals für den Integrator und den Logikzähler, wobei, wenn der rücksetzbare Logikzähler einen vorgegebenen Zählwert erreicht, ein Zählwert innerhalb des Logikzählers ausgelesen wird und das RESET-Signal bereitgestellt wird, um mindestens zwei der Elemente Detektor, Komparator und Logikzähler zurückzusetzen. US 2002/0 176 067 A1 discloses a high dynamic range circuit usable with a ranging system that detects reflected energy to determine the time of flight to a target object reflecting the energy, the circuit comprising: at least one detector to detect the reflected energy and output a detection signal; for each detector, a resettable integrator coupled to integrate the detection signal and output an integration signal, the resettable integrator having a gain G that is dynamically variable; for each detector, a comparator coupled to receive the integration signal and compare it to a threshold and output a pulse when the integration signal exceeds the threshold, an output of the comparator being fed back to reset the detector; and for each detector, a resettable logic counter coupled to count each pulse output by the comparator. Means for providing a RESET signal to the integrator and the logic counter, wherein when the resettable logic counter reaches a predetermined count value, a count value within the logic counter is read and the RESET signal is provided to reset at least two of the detector, comparator and logic counter.

DE 10 2005 056 774 A1 offenbart ein TOF-Pixel, bestehend aus mindestens einem strahlungsempfindlichen Bereich und mindestens zwei Ladungen aus dem strahlungsempfindlichen Bereich ableitenden Anschlusskontakten auf einem integrierten Halbleiterchip sowie mindestens einem Speicherbereich für Ladungen, der dem strahlungsempfindlichen Bereich zugeordnet ist, wobei in dem strahlungsempfindlichen Bereich in Reaktion auf eine Bestrahlung freie Ladungsträger erzeugt werden und wobei der strahlungsempfindliche Bereich gleichzeitig durch eine intensitätsmodulierte Strahlung und ein elektrisches Modulationsfeld beaufschlagbar ist, dessen Frequenz in einer wohldefinierten Beziehung zu der Modulationsfrequenz der intensitätsmodulierten Strahlung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine integrierte Überwachungsschaltung vorgesehen ist, welche die Ladungsmenge auf dem bzw. die entsprechende Spannung an dem mindestens einen Speicherbereich überwacht und welche Einrichtungen zum Erfassen der Ladungsmenge auf dem mindestens einen Speicherbereich bzw. einer hierzu äquivalenten Spannung oder eines entsprechenden Stromes und Einrichtungen zum Verhindern eines Speicherüberlaufs aufweist. DE 10 2005 056 774 A1 discloses a TOF pixel, consisting of at least one radiation-sensitive region and at least two connection contacts on an integrated semiconductor chip which conduct charges from the radiation-sensitive region, as well as at least one storage region for charges which is assigned to the radiation-sensitive region, wherein free charge carriers are generated in the radiation-sensitive region in response to irradiation, and wherein the radiation-sensitive region can be acted upon simultaneously by intensity-modulated radiation and an electric modulation field, the frequency of which is in a well-defined relationship to the modulation frequency of the intensity-modulated radiation, characterized in that an integrated monitoring circuit is provided which monitors the amount of charge on or the corresponding voltage at the at least one storage area and which has devices for detecting the amount of charge on the at least one storage area or a voltage equivalent thereto or a corresponding current and devices for preventing a storage overflow.

KURZFASSUNGSUMMARY

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf einen Bildsensor gerichtet, welcher ein erstes fotoelektrisches Umwandlungselement, welches konfiguriert ist, um Fotoladungen für einen ersten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung zu stellen, ein erstes Ladungsspeicherelement, welches sich von dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) unterscheidet und dazu konfiguriert ist, eine Menge an Ladungen zu speichern, um zumindest einen Teil der im ersten Ladespeicherknoten gespeicherten Ladungen in Antwort auf ein Rückkopplungssignal auszulöschen, und eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung aufweist, welche konfiguriert ist, um das Rückkopplungssignal, basierend auf der Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten zu erzeugen. Der Bildsensor weist weiterhin einen ersten Schalter, der dazu konfiguriert ist, die Versorgung mit Ladungen von einer Ladungsversorgungsquelle zu dem ersten Ladungsspeicherelement zu schalten; und einen zweiten Schalter auf, der dazu eingerichtet ist, die Versorgung mit den im ersten Ladungsspeicherelement gespeicherten Ladungen zu dem ersten Ladungsspeicherknoten zu schalten, wobei der erste Schalter und der zweite Schalter sequentiell in einer nichtüberlappenden Art und Weise angeschaltet werdenAn embodiment of the present invention is directed to an image sensor comprising a first photoelectric conversion element configured to provide photocharges to a first charge storage node, a first charge storage element different from the first charge storage node (CSN1) and configured to store an amount of charge to cancel at least a portion of the charges stored in the first charge storage node in response to a feedback signal, and a feedback signal generation circuit configured to generate the feedback signal based on the amount of charge in the first charge storage node. The image sensor further comprises a first switch configured to switch the supply of charges from a charge supply source to the first charge storage element; and a second switch configured to switch the supply of the charges stored in the first charge storage element to the first charge storage node, wherein the first switch and the second switch are switched on sequentially in a non-overlapping manner.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der erste Schalter mit der Ladungsversorgungsquelle verbunden, und der zweite Schalter, mit dem ersten Ladungsspeicherknoten verbunden. Das erste Ladungsspeicherelement ist zwischen dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter verbunden.According to an exemplary embodiment, the first switch is connected to the charge supply source, and the second switch is connected to the first charge storage node. The first charge storage element is connected between the first switch and the second switch.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Bildsensor weiterhin ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement auf, welches konfiguriert ist, um Ladungen einem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung zu stellen, und ein zweites Ladungsspeicherelement, welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal anzupassen. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung kann das Rückkopplungssignal basierend auf der Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten und einer Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten erzeugen.According to an exemplary embodiment, the image sensor further includes a second photoelectric conversion element configured to provide charges to a second charge storage node, and a second charge storage element configured to adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node in response to the feedback signal. The feedback signal generation circuit may generate the feedback signal based on the amount of charge in the first charge storage node and an amount of charge in the second charge storage node.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung einen Komparator bzw. Vergleicher aufweisen, welcher ein erstes Pixelsignal, welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten bezogen ist, mit einem zweiten Pixelsignal, welches auf die Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten bezogen ist, vergleicht, und ein Vergleichssignal gemäß einem Ergebnis des Vergleichs erzeugt, eine erste Auswahlschaltung, welche konfiguriert ist, um das erste Pixelsignal oder das zweite Pixelsignal basierend auf dem Vergleichsergebnis auszugeben, und eine zweite Auswahlschaltung, welche konfiguriert ist, um ein Vorgabe-Spannungssignal oder ein Ausgangssignal der ersten Auswahlschaltung als das Rückkopplungssignal basierend auf einem Ladungsversorgungs-Steuersignal auszugeben.According to an exemplary embodiment, the feedback signal generation circuit may include a comparator that compares a first pixel signal related to the amount of charge in the first charge storage node with a second pixel signal related to the amount of charge in the second charge storage node and generates a comparison signal according to a result of the comparison, a first selection circuit configured to output the first pixel signal or the second pixel signal based on the comparison result, and a second selection circuit configured to output a default voltage signal or an output signal of the first selection circuit as the feedback signal based on a charge supply control signal.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die Ladungen, welche durch das erste fotoelektrische Umwandlungselement erzeugt werden, dem ersten Ladungsspeicherknoten in Antwort auf ein Taktsignal zur Verfügung gestellt werden, und die Ladungen, welche durch das zweite fotoelektrische Umwandlungselement erzeugt werden, können dem zweiten Ladungsspeicherknoten in Antwort auf ein komplementäres Taktsignal zur Verfügung gestellt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können das erste Ladungsspeicherelement und das zweite Ladungsspeicherelement jeweils ein MOS-Kondensator sein.According to an exemplary embodiment, the charges generated by the first photoelectric conversion element may be provided to the first charge storage node in response to a clock signal, and the charges generated by the second photoelectric conversion element may be provided to the second charge storage node in response to a complementary clock signal. According to an exemplary embodiment, the first charge storage element and the second charge storage element may each be a MOS capacitor.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung weiterhin einen Komparator aufweisen, welcher ein Referenzsignal mit einem ersten Pixelsignal, welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten bezogen ist, vergleicht und ein Vergleichssignal gemäß einem Ergebnis des Vergleichs erzeugt, und eine Auswahlschaltung, welche ein Vorgabe-Spannungssignal oder ein Ladungsversorgungs-Steuersignal als das Rückkopplungssignal basierend auf dem Vergleichssignal ausgibt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Zähler, welcher konfiguriert ist, um eine Übergangsfrequenz eines Pegels des Vergleichssignals zu zählen, und ein Speicher, welcher konfiguriert ist, um einen Zählwert des Zählers weiterhin enthalten sein.According to an exemplary embodiment, the feedback signal generation circuit may further include a comparator that compares a reference signal with a first pixel signal related to the amount of charge in the first charge storage node and generates a comparison signal according to a result of the comparison, and a selection circuit that outputs a default voltage signal or a charge supply control signal as the feedback signal based on the comparison signal. According to an exemplary embodiment, a counter configured to count a transition frequency of a level of the comparison signal and a memory configured to store a count value of the counter may be further included.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bildsensor weiterhin ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement aufweisen, welches konfiguriert ist, um Ladung in einem zweiten Speicherknoten zur Verfügung zu stellen, und ein zweites Ladungsspeicherelement, welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal anzupassen. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung kann weiterhin einen ersten Komparator aufweisen, welcher ein Referenzsignal mit einem ersten Pixelsignal, welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten bezogen ist, vergleicht, und ein erstes Vergleichssignal gemäß einem Ergebnis des Vergleichs erzeugt, einen zweiten Komparator, welcher das Referenzsignal mit einem zweiten Pixelsignal, welches auf die Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten bezogen ist, vergleicht und ein zweites Vergleichssignal erzeugt, und eine Auswahlschaltung, welche konfiguriert ist, um ein Vorgabe-Spannungssignal oder ein Ladungsversorgungs-Spannungssignal als das Rückkopplungssignal basierend auf dem ersten Vergleichssignal und dem zweiten Vergleichssignal auszugeben.According to an exemplary embodiment, the image sensor may further include a second photoelectric conversion element configured to provide charge in a second storage node, and a second charge storage element configured to adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node in response to the feedback signal. The feedback signal generating circuit may further include a first comparator that compares a reference signal with a first pixel signal related to the amount of charge in the first charge storage node and generates a first comparison signal according to a result of the comparison, a second comparator that compares the reference signal with a second pixel signal related to the amount of charge in the second charge storage node and generates a second comparison signal, and a selection circuit configured to output a default voltage signal or a charge supply voltage signal as the feedback signal based on the first comparison signal and the second comparison signal.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die Ladungen, welche durch das erste fotoelektrische Umwandlungselement erzeugt werden, dem ersten Ladungsspeicherknoten in Antwort auf ein Taktsignal zur Verfügung gestellt werden, und die Ladungen, welche durch das zweite fotoelektrische Umwandlungselement erzeugt werden, können dem zweiten Ladungsspeicherknoten in Antwort auf ein komplementäres Taktsignal zur Verfügung gestellt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das zweite fotoelektrische Umwandlungselement, welches konfiguriert ist, um Ladungen dem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung zu stellen, weiterhin enthalten sein, und das erste Ladungsspeicherelement kann eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem ersten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, oder eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal anpassen.According to an exemplary embodiment, the charges generated by the first photoelectric conversion element may be provided to the first charge storage node in response to a clock signal, and the charges generated by the second photoelectric conversion element may be provided to the second charge storage node in response to a complementary clock signal. According to an exemplary embodiment, the second photoelectric conversion element configured to provide charges to the second charge storage node may be further included, and the first charge storage element may adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the first charge storage node or an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node in response to the feedback signal.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können weiterhin ein erster Schalter, welcher konfiguriert ist, um eine Ladungsversorgung von der Ladungsversorgungsquelle zu dem ersten Ladungsspeicherelement, ein zweiter Schalter, welcher die Zuverfügungstellung von Ladungen, welche in dem ersten Ladungsspeicherelement gespeichert sind, zu dem ersten Ladungsspeicherknoten schaltet, und ein dritter Schalter, welcher konfiguriert ist, um das Zurverfügungstellen von Ladungen, welche in dem zweiten Ladungsspeicherelement gespeichert sind, zu dem ersten Ladungsspeicherknoten steuert, enthalten sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können der zweite Schalter und der dritte Schalter jeweils zu einer unterschiedlichen Zeitvorgabe angeschaltet werden.According to an exemplary embodiment, a first switch configured to switch a charge supply from the charge supply source to the first charge storage element, a second switch that switches the provision of charges stored in the first charge storage element to the first charge storage node, and a third switch configured to control the provision of charges stored in the second charge storage element to the first charge storage node may be further included. According to an exemplary embodiment, the second switch and the third switch may each be turned on at a different timing.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können der erste und der zweite Schalter zusammen angeschaltet werden, wenn eine Reset-Operation bzw. Rücksetz-Operation zum Zurücksetzen des ersten Ladungsspeicherknotens betätigt bzw. abgearbeitet wird.According to an exemplary embodiment, the first and second switches may be turned on together when a reset operation for resetting the first charge storage node is executed.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können weiterhin ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement, welches konfiguriert ist, um Ladungen einem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung zu stellen, und ein zweites Ladungsspeicherelement, welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, anzupassen, enthalten sein. Das erste fotoelektrische Umwandlungselement und das zweite fotoelektrische Umwandlungselement sind jeweils in unterschiedlichen Zeilen angeordnet. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung kann das Rückkopplungssignal, welches basierend auf einer Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten erzeugt wird, zu dem ersten Ladungsspeicherknoten übertragen, oder sie überträgt das Rückkopplungssignal, welches basierend auf einer Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten erzeugt wird, zu dem zweiten Ladungsspeicherknoten.According to an exemplary embodiment, a second photoelectric conversion element configured to provide charges to a second charge storage node and a second charge storage element configured to adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node may be further included. The first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are each arranged in different rows. The feedback signal generation circuit may transmit the feedback signal generated based on an amount of charge in the first charge storage node to the first charge storage node, or transmit the feedback signal generated based on an amount of charge in the second charge storage node to the second charge storage node.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das erste Ladungsspeicherelement SMCAP eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle für den ersten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird oder eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle für den zweiten Ladungsspeicherknoten zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal anpassen.According to an exemplary embodiment, the first charge storage element SMCAP may adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the first charge storage node or an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node in response to the feedback signal.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile des vorliegenden allgemeinen erfinderischen Konzepts werden offensichtlich und leichter anerkannt werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen, zusammengenommen mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:

  • 1 ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist;
  • 2 ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eines Bildsensors, welcher in 1 veranschaulicht ist, ist;
  • 3 ein Schaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eines Einheitspixels und einer Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 4 ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 3 veranschaulicht ist, ist;
  • 5 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in den 3 und 4 veranschaulicht sind, ist;
  • 6 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Signale, welche in 3 und 4 veranschaulicht sind, ist;
  • 7 ein Schaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 8 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 9 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 10 ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 9 veranschaulicht ist, ist;
  • 11 ein Blockschaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 9 veranschaulicht ist, ist;
  • 12 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in den 9 bis 11 veranschaulicht sind, ist;
  • 13 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 14 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 15 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 16 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 15 veranschaulicht sind, ist;
  • 17 ein Schaltbild gemäß noch einer anderen Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 18 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 17 veranschaulicht sind, ist;
  • 19 eine beispielhafte Ausführungsform eines Pixel-Array bzw. einer Pixel-Anordnung und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind, ist;
  • 20 ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 19 veranschaulicht sind, ist;
  • 21 ein Schaltbild gemäß einem modifizierten Beispiel von Einheitspixeln und einer Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 19 veranschaulicht sind, ist;
  • 22 ein modifiziertes Beispiel eines Zeitverlaufsdiagramms, welches in 20 veranschaulicht ist, ist;
  • 23 ein Graph zum Erklären einer Umgebungslicht-Auslöschungs (ALC=Ambient Light Cancellation)-Operationsanzahl ist, welche während einer Integrationssektion von Pixeln, welche in 2 veranschaulicht sind, durchgeführt werden kann, ist;
  • 24 bis 28 Zeichnungen sind, welche im Muster von Taktsignalen abbilden, welche dem Pixel-Array, welches in 2 veranschaulicht ist, zur Verfügung gestellt werden;
  • 29 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildsensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist;
  • 30 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildsensors gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist;
  • 31 ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems, welches den Bildsensor der 1 aufweist, ist; und
  • 32 ein Blockschaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Systems, welches den Bildsensor der 1 aufweist, ist.
These and/or other aspects and advantages of the present general inventive concept will become apparent and more readily appreciated from the following description of the embodiments, taken together with the accompanying drawings, in which:
  • 1 is a block diagram of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts;
  • 2 a block diagram according to an exemplary embodiment of an image sensor, which in 1 is illustrated, is;
  • 3 a circuit diagram according to an exemplary embodiment of a unit pixel and a feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 4 a block diagram according to an exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 3 is illustrated, is;
  • 5 a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in the 3 and 4 illustrated is;
  • 6 a timing diagram according to another exemplary embodiment of the signals shown in 3 and 4 illustrated is;
  • 7 a circuit diagram according to another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 8 a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 9 a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 10 a block diagram according to an exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 9 is illustrated, is;
  • 11 a block diagram according to another exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 9 is illustrated, is;
  • 12 a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in the 9 to 11 illustrated is;
  • 13 a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 14 a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 15 a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 16 a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals used in 15 illustrated is;
  • 17 a circuit diagram according to yet another embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 18 a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals used in 17 illustrated is;
  • 19 an exemplary embodiment of a pixel array and the feedback signal generating circuit shown in 2 illustrated is;
  • 20 a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals used in 19 illustrated is;
  • 21 a circuit diagram according to a modified example of unit pixels and a feedback signal generating circuit shown in 19 illustrated is;
  • 22 a modified example of a time course diagram, which is shown in 20 is illustrated, is;
  • 23 is a graph for explaining an ambient light cancellation (ALC) operation number performed during an integration section of pixels located in 2 are illustrated, can be carried out;
  • 24 to 28 Drawings are those that depict the pattern of clock signals that correspond to the pixel array that is 2 illustrated;
  • 29 is a flowchart of a method of operating an image sensor according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts;
  • 30 is a flowchart of a method of operating an image sensor according to another exemplary embodiment of the present inventive concepts;
  • 31 a block diagram according to an exemplary embodiment of a system, which the image sensor of the 1 has, is; and
  • 32 a block diagram according to another exemplary embodiment of the system, which includes the image sensor of the 1 has, is.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Es wird nun im Detail eine Bezugnahme auf die Ausführungsformen des vorliegenden allgemeinen erfinderischen Konzepts getätigt werden, von welchem Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei gleiche Bezugszeichen sich durchgehend auf gleiche Elemente beziehen. Die Ausführungsformen sind untenstehend in Reihenfolge beschrieben, um das gegenwärtige allgemeine erfinderische Konzept durch eine Bezugnahme auf die Figuren zu erklären.Reference will now be made in detail to the embodiments of the present general inventive concept, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements throughout. The embodiments are described below in order to explain the present general inventive concept by reference to the figures.

1 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte. Bezug nehmend auf 1 kann ein Bildverarbeitungssystem 10 einen Bildsensor 100, einen Bildsignalprozessor (ISP=Image Signal Processor) 200 und eine Anzeigeeinheit 205 aufweisen. 1 is a block diagram of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts. Referring to 1 An image processing system 10 may include an image sensor 100, an image signal processor (ISP) 200, and a display unit 205.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können der Bildsensor 100 und der ISP 200 in einem Ein-Chip-System ausgeführt sein. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform können der Bildsensor 100 und der ISP 200 in einer Form eines Multi-Chip-Gehäuses eingehaust sein. Gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Bildsensor 100 in einem von dem ISP 200 getrennten bzw. separaten Chip ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Bildsensor 100 in einem CMOS-Bildsensor-Chip ausgeführt sein.According to one exemplary embodiment, the image sensor 100 and the ISP 200 may be implemented in a single-chip system. According to another exemplary embodiment, the image sensor 100 and the ISP 200 may be packaged in a multi-chip package. According to yet another exemplary embodiment, the image sensor 100 may be implemented in a separate chip from the ISP 200. For example, the image sensor 100 may be implemented in a CMOS image sensor chip.

Der Bildsensor 100 kann Bilddaten IDATA, welche einem Bild eines Objekts entsprechen, ausgeben. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bildsensor 100 eine Funktion eines Tiefensensors durchführen, welcher Tiefeninformationen (oder ein Tiefenbild bzw. eine Tiefenabbildung) eines Objekts erhalten und verarbeiten kann. In diesem Fall kann der Bildsensor 100 in einem Time-Of-Flight (TOF)-Modus arbeiten.The image sensor 100 can output image data IDATA corresponding to an image of an object. According to an exemplary embodiment, the image sensor 100 can perform a function of a depth sensor, which can obtain and process depth information (or a depth image or depth map) of an object. In this case, the image sensor 100 can operate in a time-of-flight (TOF) mode.

Der ISP 200 kann Bilddaten IDATA empfangen, die empfangenen Bilddaten IDATA verarbeiten und die verarbeiteten Bilddaten IDATA' erzeugen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der ISP 200 die Bilddaten IDATA mittels eines Frames bzw. Rahmens erzeugen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der ISP 200 Licht und Schatten, einen Kontrast und/oder eine Chroma bzw. einen Farbton und eine Farbsättigung der Bilddaten IDATA über einen Verarbeitungsschritt des Verarbeitens der Bilddaten IDATA korrigieren.The ISP 200 may receive image data IDATA, process the received image data IDATA, and generate the processed image data IDATA'. According to an exemplary embodiment, the ISP 200 may generate the image data IDATA using a frame. According to an exemplary embodiment, the ISP 200 may correct light and shade, contrast, and/or chroma and color saturation of the image data IDATA via a processing step of processing the image data IDATA.

Der ISP 200 kann die verarbeiteten Bilddaten IDATA' zu der Anzeigeeinheit 205 übertragen. Die Anzeigeeinheit 205 kann alle Typen von Vorrichtungen bezeichnen, welche die verarbeiteten Bilddaten IDATA' anzeigen können. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Anzeigeeinheit 205 in einer Flüssigkristallanzeige (LCD=Liquid Crystal Display) einer Leuchtdioden (LED=Light Emitting Diode)-Anzeige, einer organischen LED (OLED=Organic LED)-Anzeige, einer Aktiv-Matrix OLED (AMOLED=Active Matrix OLED)-Anzeige oder einer flexiblen Anzeige ausgeführt sein.The ISP 200 can transmit the processed image data IDATA' to the display unit 205. The display unit 205 can refer to any type of device that can display the processed image data IDATA'. According to an exemplary embodiment, the display unit 205 can be embodied as a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, an organic LED (OLED), an active matrix OLED (AMOLED), or a flexible display.

2 ist ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Bildsensors, welcher in 1 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 1 und 2 kann der Bildsensor 100 eine Lichtquelle 22, ein Pixel-Array bzw. eine Pixel-Anordnung 24, eine Ausleseschaltung 28, einen Zeitvorgabe-Controller 30, einen Takterzeuger 32, einen Zeilendekoder 34, eine Umgebungslicht-Auslöschungs (ALC=Ambient Light Cancellation)-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 36 und eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38 aufweisen. 2 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the image sensor shown in 1 With reference to the 1 and 2 The image sensor 100 may include a light source 22, a pixel array 24, a readout circuit 28, a timing controller 30, a clock generator 32, a line decoder 34, an ambient light cancellation (ALC) control signal generation circuit 36, and a feedback signal generation circuit 38.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bildsensor 100 in einem rollenden Verschlußmodus (rolling shutter mode) oder einem Frame-Einfrier-Verschlußmodus (freeze frame shutter mode) arbeiten.According to an exemplary embodiment, the image sensor 100 may operate in a rolling shutter mode or a freeze frame shutter mode.

Die Lichtquelle 22 kann einen Lichtquellentreiber (nicht gezeigt) zum Treiben der Lichtquelle 22 aufweisen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Lichtquelle 22 ein modifiziertes Lichtsignal, beispielsweise Infrarot-Licht an ein Objekt ausgeben. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bildsensor 100 weiterhin einen Infrarotlicht-Durchlassfilter (infrared light pass filter) (nicht gezeigt) nur zum Durchlassen eines Lichtsignals, welches von der Lichtquelle 22 ausgegeben wird und durch ein Objekt reflektiert wird, aufweisen.The light source 22 may include a light source driver (not shown) for driving the light source 22. According to an exemplary embodiment, the light source 22 may output a modified light signal, such as infrared light, to an object. According to an exemplary embodiment, the image sensor 100 may further include an infrared light pass filter (not shown) for passing only a light signal output by the light source 22 and reflected by an object.

Das Pixel-Array 24 kann eine Mehrzahl von Einheitspixeln 26 aufweisen. Eine Struktur und ein Betrieb jedes der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 wird im Detail unter Bezugnahme auf die 3 bis 20 erklärt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln in einem TOF-Sensorpixel ausgeführt sein.The pixel array 24 may include a plurality of unit pixels 26. A structure and operation of each of the plurality of unit pixels 26 will be described in detail with reference to 3 to 20 explained. According to an exemplary embodiment, each of the plurality of unit pixels may be embodied in a TOF sensor pixel.

Die Ausleseschaltung 28 kann Bilddaten IDATA basierend auf Pixel-Signalen, welche von dem Pixel-Array 24 ausgegeben werden, erzeugen.The readout circuit 28 can generate image data IDATA based on pixel signals output from the pixel array 24.

Der Zeitvorgabe-Controller 30 kann jede von Komponenten bzw. Bestandteilen des Bildsensors, beispielsweise die Lichtquelle 22, die Ausleseschaltung 28, den Takterzeuger 32, den Zeilendekoder 34, die ALC-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 36 und/oder die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38 steuern.The timing controller 30 may control any of the components of the image sensor, such as the light source 22, the readout circuit 28, the clock generator 32, the line decoder 34, the ALC control signal generation circuit 36, and/or the feedback signal generation circuit 38.

Der Takterzeuger 32 kann Taktsignale gemäß einer Steuerung des Zeitvorgabe-Controllers 30 erzeugen und die erzeugten Taktsignale zu dem Pixel-Array 24 übertragen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann, wenn jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 ein Foto-Gate aufweist, der Takterzeuger 32 Taktsignale, welche das Foto-Gate ansteuern können, an das Pixel-Array 24 übertragen.Clock generator 32 may generate clock signals under control of timing controller 30 and transmit the generated clock signals to pixel array 24. According to an exemplary embodiment, when each of the plurality of unit pixels 26 includes a photogate, clock generator 32 may transmit clock signals capable of driving the photogate to pixel array 24.

Der Zeilendekoder 34 kann eine Mehrzahl von Zeilen-Steuersignalen, beispielsweise Zeilen-Adresssignalen, dekodieren, welche von dem Zeitvorgabe-Controller 30 ausgegeben werden, und er kann eine bestimmte Zeilenleitung, welche in dem Pixel-Array 24 enthalten ist, gemäß einem Ergebnis des Dekodierens treiben. Der Zeilendekoder 34 kann ein Konzept bezeichnen, welches einen Zeilentreiber zum Treiben einer Zeilenleitung aufweist.Row decoder 34 may decode a plurality of row control signals, such as row address signals, output from timing controller 30, and drive a specific row line included in pixel array 24 according to a decoding result. Row decoder 34 may refer to a concept including a row driver for driving a row line.

Die ALC-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 36 kann eine Mehrzahl von ALC-Steuersignalen zum Steuern einer Umgebungslicht-Auslöschungs (ALC=Ambient Light Cancellation)-Operation erzeugen und die Mehrzahl von erzeugten ALC-Steuersignalen dem Pixel-Array 24 und/oder der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38 zur Verfügung stellen. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38 kann ein Rückkopplungssignal zum Steuern einer ALC-Operation basierend auf Pixel-Signalen, welche von dem Pixel-Array 24 ausgegeben werden, erzeugen, und das erzeugte Rückkopplungssignal jedem der Einheitspixel 26, welche in dem Pixel-Array 24 enthalten sind, zur Verfügung stellen.The ALC control signal generation circuit 36 may generate a plurality of ALC control signals for controlling an ambient light cancellation (ALC) operation and provide the plurality of generated ALC control signals to the pixel array 24 and/or the feedback signal generation circuit 38. The feedback signal generation circuit 38 may generate a feedback signal for controlling an ALC operation based on pixel signals output from the pixel array 24 and provide the generated feedback signal to each of the unit pixels 26 included in the pixel array 24.

3 ist ein Schaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2 und 3 kann ein Einheitspixel 26A-1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26, welcher in 2 veranschaulicht ist, einen ersten Unterpixel 50-1A und einen zweiten Unterpixel 50-1B aufweisen. Das heißt, der Einheitspixel 26A-1 kann eine Zwei-TAP-Struktur haben. 3 is a circuit diagram according to an exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 and 3 may be a unit pixel 26A-1 according to an exemplary embodiment of the unit pixel 26 shown in 2 illustrated, a first sub-pixel 50-1A and a second sub-pixel 50-1B. That is, the unit pixel 26A-1 may have a two-TAP structure.

Der erste Unterpixel 50-1A kann ein erstes fotoelektrisches Umwandlungselement 40-1, eine Mehrzahl von Schaltern PTR1, ITR1, DTR1 und STR1 und ein erstes Ladungsspeicherelement MCAP1 aufweisen. Die Mehrzahl von Schaltern PTR1, ITR1, DTR1 und STR1 kann jeweils in einem Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistor (MOSFET=Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) ausgeführt sein.The first subpixel 50-1A may include a first photoelectric conversion element 40-1, a plurality of switches PTR1, ITR1, DTR1, and STR1, and a first charge storage element MCAP1. The plurality of switches PTR1, ITR1, DTR1, and STR1 may each be implemented in a metal oxide silicon field-effect transistor (MOSFET).

Ein Transistor PTR1 kann Ladungen, beispielsweise Löcher, von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Leistungsleitung bzw. Leistungszuleitung VDD, einem ersten Ladungsspeicherelement MCAP1 in Antwort auf ein erstes ALC-Steuersignal ALC1 zur Verfügung stellen.A transistor PTR1 can provide charges, for example holes, from a charge supply source, for example a power line VDD, to a first charge storage element MCAP1 in response to a first ALC control signal ALC1.

Das erste Ladungsspeicherelement MCAP1 kann Ladungen, beispielsweise Löcher, welche durch den Transistor PTR1 von der Leistungszuleitung VDD zur Verfügung gestellt werden, speichern. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das erste Ladungsspeicherelement MCAP1 in einem MOS-Kondensator ausgeführt werden. In diesem Fall kann die Kapazität des ersten Ladungsspeicherelements MCAP1 sich gemäß einem Pegel eines Rückkopplungssignals FBA ändern. Das heißt, eine Ladungsmenge, welche einem ersten Ladungsspeicherknoten CSN1 zur Verfügung gestellt wird, kann durch ein Steuern eines Pegels des Rückkopplungssignals FBA gesteuert werden.The first charge storage element MCAP1 can store charges, for example, holes, provided by the transistor PTR1 from the power supply line VDD. According to an exemplary embodiment, the first charge storage element MCAP1 can be implemented as a MOS capacitor. In this case, the capacitance of the first charge storage element MCAP1 can change according to a level of a feedback signal FBA. That is, an amount of charge provided to a first charge storage node CSN1 can be controlled by controlling a level of the feedback signal FBA.

Ein Transistor ITR1 kann Ladungen, beispielsweise Löcher, welche in dem ersten Ladungsspeicherelement MCAP1 gespeichert sind, dem ersten Ladungsspeicherknoten CSN1 in Antwort auf ein zweites ALC-Steuersignal ALC2 zur Verfügung stellen.A transistor ITR1 may provide charges, such as holes, stored in the first charge storage element MCAP1 to the first charge storage node CSN1 in response to a second ALC control signal ALC2.

Das erste fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 überträgt Fotoladungen, welche durch das erste fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 erzeugt werden, zu dem ersten Ladungsspeicherknoten CSN1 in Antwort auf ein Taktsignal CLKA. Das erste fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 kann in einem Fototransistor, einem Foto-Gate, oder einer gepinnten Fotodiode (PPD=Pinned Photo Diode) ausgeführt sein. The first photoelectric conversion element 40-1 transfers photocharges generated by the first photoelectric conversion element 40-1 to the first charge storage node CSN1 in response to a clock signal CLKA. The first photoelectric conversion element 40-1 may be implemented as a phototransistor, a photogate, or a pinned photodiode (PPD).

Ein Pegel des Taktsignals CLKA ist in komplementärer Beziehung mit einem Pegel eines komplementären Taktsignals/CLKA.A level of the clock signal CLKA is in complementary relationship with a level of a complementary clock signal/CLKA.

Ein Ladungsspeicherknoten, beispielsweise der erste Ladungsspeicherknoten CSN1 bezeichnet einen Knoten, welcher Ladungen speichern kann, welche durch ein fotoelektrisches Umwandlungselement erzeugt werden, beispielsweise das erste fotoelektrische Umwandlungselement 40-1. Der Ladungsspeicherknoten, beispielsweise der erste Ladungsspeicherknoten CSN1 kann derselbe sein oder unterschiedlich von einem Floating-Diffusion-Knoten.A charge storage node, for example, the first charge storage node CSN1, refers to a node that can store charges generated by a photoelectric conversion element, for example, the first photoelectric conversion element 40-1. The charge storage node, for example, the first charge storage node CSN1, may be the same as or different from a floating diffusion node.

Ein Transistor DTR1 führt eine Funktion eines Source-Folge-Pufferverstärkers durch, welcher in Antwort auf eine Spannung arbeitet, welche Ladungen entspricht, welche in dem ersten Ladungsspeicherknoten CSN1 gespeichert sind. Ein Transistor STR1 kann ein erstes Pixelsignal PIX1, welches Ladungen entspricht, welche durch das erste fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 erzeugt werden, zu jeder einer Ausleseschaltung 28 und einer Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A in Antwort auf das Auswahlsignal RSEL übermitteln.A transistor DTR1 performs a function of a source-follower buffer amplifier, which cher operates in response to a voltage corresponding to charges stored in the first charge storage node CSN1. A transistor STR1 can transmit a first pixel signal PIX1, which corresponds to charges generated by the first photoelectric conversion element 40-1, to each of a readout circuit 28 and a feedback signal generation circuit 38A in response to the selection signal RSEL.

Der zweite Unterpixel 50-1B kann ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement 40-2, eine Mehrzahl von Schaltern PTR2, ITR2, DTR2 und STR2 und ein zweites Ladungsspeicherelement MCAP2 aufweisen. Die Mehrzahl von Schaltern PTR2, ITR2, DTR2 und STR2 können jeweils in einem Metalloxidsilizium-Feldeffekttransistor (MOSFET=Metal Oxide Silicon Fieldeffect Transistor) ausgeführt sein.The second subpixel 50-1B may include a second photoelectric conversion element 40-2, a plurality of switches PTR2, ITR2, DTR2, and STR2, and a second charge storage element MCAP2. The plurality of switches PTR2, ITR2, DTR2, and STR2 may each be implemented in a metal oxide silicon field-effect transistor (MOSFET).

Der zweite Unterpixel 50-1B kann ein zweites Pixelsignal PIX2, welches Ladungen entspricht, welche durch das zweite fotoelektrische Umwandlungselement 40-2 erzeugt werden, ausgeben. Eine detaillierte Struktur und ein Betrieb des zweiten Unterpixels 50-1B sind im Wesentlichen dieselbe wie eine Struktur und ein Betrieb des ersten Unterpixels 50-1A, so dass eine Erklärung für dies ausgelassen ist.The second sub-pixel 50-1B can output a second pixel signal PIX2 corresponding to charges generated by the second photoelectric conversion element 40-2. A detailed structure and operation of the second sub-pixel 50-1B are substantially the same as the structure and operation of the first sub-pixel 50-1A, so an explanation thereof is omitted.

Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A kann ein Rückkopplungssignal FBA basierend auf dem ersten Pixelsignal PIX1 und dem zweiten Pixelsignal PIX2 erzeugen. Das heißt, die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A kann das Rückkopplungssignal FBA basierend auf einer Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten CSN1 und einer Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten CSN2 erzeugen. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A wird im Detail unter Bezugnahme auf 4 erklärt werden. Das erste ALC-Steuersignal ALC1, und das zweite ALC-Steuersignal ALC2, welche durch eine ALC-Steuersignal-Erzeugungsschaltung (36 der 2) erzeugt werden, werden zu dem Einheitspixel 26A-1 übertragen.The feedback signal generation circuit 38A may generate a feedback signal FBA based on the first pixel signal PIX1 and the second pixel signal PIX2. That is, the feedback signal generation circuit 38A may generate the feedback signal FBA based on a charge amount in the first charge storage node CSN1 and a charge amount in the second charge storage node CSN2. The feedback signal generation circuit 38A will be described in detail with reference to 4 The first ALC control signal ALC1 and the second ALC control signal ALC2, which are generated by an ALC control signal generating circuit (36 of the 2 ) are transmitted to the unit pixel 26A-1.

4 ist ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 3 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 3 und 4 kann die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A einen Komparator 44, eine erste Auswahlschaltung 46A-1 und eine zweite Auswahlschaltung 46A-2 aufweisen. 4 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 3 is illustrated. With reference to the 3 and 4 the feedback signal generating circuit 38A may include a comparator 44, a first selection circuit 46A-1 and a second selection circuit 46A-2.

Der Komparator 44A vergleicht das erste Pixelsignal PIX1 mit dem zweiten Pixelsignal PIX2 und überträgt ein Vergleichssignal COMPA an die erste Auswahlschaltung 46A-1 gemäß einem Ergebnis des Vergleiches.The comparator 44A compares the first pixel signal PIX1 with the second pixel signal PIX2 and transmits a comparison signal COMPA to the first selection circuit 46A-1 according to a result of the comparison.

Die erste Auswahlschaltung 46A-1 wählt eines des ersten Pixelsignals PIX1 und des zweiten Pixelsignals PIX2 basierend auf dem Vergleichssignal COMPA, welches von dem Komparator 44A übertragen wird, aus, und gibt das ausgewählte Signal als ein Ausgangssignal SOUT aus. Die zweite Auswahlschaltung 46A-2 wählt eines eines Vorgabe-Spannungssignals VOFF und des Ausgangssignals SOUT basierend auf einem Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ aus und gibt das ausgewählte Signal als das Rückkopplungssignal FBA aus.The first selection circuit 46A-1 selects one of the first pixel signal PIX1 and the second pixel signal PIX2 based on the comparison signal COMPA transmitted from the comparator 44A, and outputs the selected signal as an output signal SOUT. The second selection circuit 46A-2 selects one of a preset voltage signal VOFF and the output signal SOUT based on a charge supply control signal SINJ, and outputs the selected signal as the feedback signal FBA.

Das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ kann ein Signal zum Steuern einer Operation zum Speichern von Ladungen, beispielsweise Löchern, jedes Ladungsspeicherelement, beispielsweise MCAP1 oder MCAP2, oder eine Operation zum Zurverfügungstellen von Ladungen, beispielsweise Löchern, welche in dem jeden Ladungsspeicherelement, beispielsweise MCAP1 oder MCAP2 gespeichert sind, für jeden Ladungsspeicherknoten, beispielsweise CSN1 oder CSN2 bezeichnen.The charge supply control signal SINJ may denote a signal for controlling an operation for storing charges, e.g., holes, to each charge storage element, e.g., MCAP1 or MCAP2, or an operation for making available charges, e.g., holes, stored in each charge storage element, e.g., MCAP1 or MCAP2, to each charge storage node, e.g., CSN1 or CSN2.

Das Vorgabe-Spannungssignal VOFF kann ein Signal bezeichnen, welches einen Spannungspegel hat, welcher per Vorgabe zur Verfügung gestellt wird, wenn Ladungen, beispielsweise Löcher, nicht in jedem der Ladungsspeicherelemente, beispielsweise MCAP1 und MCAP2, gespeichert werden. Das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ, welches durch die ACL-Steuersignal-Erzeugungsschaltung (36 der 2) erzeugt wird, wird zu dem Einheitspixel 26A-1 übertragen.The default voltage signal VOFF may denote a signal having a voltage level provided by default when charges, such as holes, are not stored in each of the charge storage elements, such as MCAP1 and MCAP2. The charge supply control signal SINJ generated by the ACL control signal generation circuit (36 of the 2 ) is transmitted to the unit pixel 26A-1.

5 ist ein Zeitverlaufs-Diagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in den 3 und 4 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 3 bis 5 kann ein Rückkopplungssignal FBA zu derselben Zeitvorgabe übergehen, wie das Ladungsspeicher-Steuersignal SINJ als eines des Vorgabe-Spannungssignals VOFF und eines Ausgangssignals SOUT, welches durch die zweite Auswahlschaltung 46A-2 basierend auf dem Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ ausgewählt wird. 5 is a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in the 3 and 4 are illustrated. With reference to the 3 to 5 a feedback signal FBA may transition at the same timing as the charge storage control signal SINJ as one of the set voltage signal VOFF and an output signal SOUT selected by the second selection circuit 46A-2 based on the charge supply control signal SINJ.

Zu einem ersten Zeitpunkt T1 kann das ALC-Steuersignal ALC1 zu einem Pegel, beispielsweise einem niedrigen Pegel bzw. Low-Pegel oder „0“ zum Anschalten der Schalter PTR1 und PTR2 übergehen. Hier kann das Rückkopplungssignal FBA zu einem Pegel übergehen, beispielsweise einem Low-Pegel oder „0“ zum Speichern von Ladungen, beispielsweise Löchern, in dem Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 zusammen mit dem ersten ALC-Steuersignal ALC1.At a first time T1, the ALC control signal ALC1 may transition to a level, for example, a low level or "0," to turn on the switches PTR1 and PTR2. Here, the feedback signal FBA may transition to a level, for example, a low level or "0," to store charges, for example, holes, in the charge storage element MCAP1 or MCAP2 together with the first ALC control signal ALC1.

Wenn das erste ALC-Steuersignal ALC1 zu einem Low-Pegel oder „0“ zu einem ersten Zeitpunkt T1 übergeht, kann ein Transistor PTR1 oder PTR2 Ladungen, beispielsweise Löcher, von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Leistungsleitung VDD, für das Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 in Antwort auf das erste ALC-Steuersignal ALC1 zur Verfügung stellen. Wenn das Rückkopplungssignal FBA zu einem Low-Pegel bzw. niedrigen Pegel, beispielsweise „0“ zu einem ersten Zeitpunkt T1 übergeht, kann das Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 Ladungen, beispielsweise Löcher speichern, welche über den Transistor PTR1 oder PTR2 von der Leistungsleitung VDD in Antwort auf das Rückkopplungssignal FBA zur Verfügung gestellt werden.When the first ALC control signal ALC1 transitions to a low level or "0" at a first time T1, a transistor PTR1 or PTR2 can provide charges, for example, holes, from a charge supply source, for example, a power line VDD, to the charge storage element MCAP1 or MCAP2 in response to the first ALC control signal ALC1. When the feedback signal FBA transitions to a low level, for example, "0," at a first time T1, the charge storage element MCAP1 or MCAP2 can store charges, for example, holes, provided via the transistor PTR1 or PTR2 from the power line VDD in response to the feedback signal FBA.

Zu einem zweiten Zeitpunkt T2 kann das erste ALC-Steuersignal ALC1 zu einem Pegel übergehen, beispielsweise einem High-Pegel oder „1“ zum Abschalten von Schaltern PTR1 und PTR2.At a second time T2, the first ALC control signal ALC1 may transition to a level, for example a high level or “1” to turn off switches PTR1 and PTR2.

Zu einem dritten Zeitpunkt T3 kann das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zu einem Pegel, beispielsweise einem Low-Pegel oder „0“ zum Anschalten der Schalter ITR1 und ITR2 übergehen. Wenn das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zu einem Low-Pegel oder „0“ zu dem dritten Zeitpunkt T3 übergeht, können der Transistor ITR1 oder ITR2 Ladungen, beispielsweise Löcher, welche in den Ladungsspeicherelementen MCAP1 oder MCAP2 gespeichert sind, für den Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 in Antwort auf das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zur Verfügung stellen. Wenn die Ladungen, beispielsweise Löcher, dem Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 zur Verfügung gestellt werden, werden Ladungen, beispielsweise Fotoladungen, welche durch ein fotoelektrisches Umwandlungselement 40-1 oder 40-2 erzeugt werden, ausgelöscht, und ein Pegel des Pixelsignals PIX1 oder PIX2 können erhöht werden. Demzufolge kann eine Sättigung eines Unterpixels 50-1A oder 50-1B durch Umgebungslicht verhindert werden.At a third time T3, the second ALC control signal ALC2 may transition to a level, for example, a low level or "0," to turn on the switches ITR1 and ITR2. When the second ALC control signal ALC2 transitions to a low level or "0" at the third time T3, the transistor ITR1 or ITR2 may provide charges, for example, holes, stored in the charge storage elements MCAP1 or MCAP2 to the charge storage node CSN1 or CSN2 in response to the second ALC control signal ALC2. When the charges, for example, holes, are provided to the charge storage node CSN1 or CSN2, charges, for example, photocharges, generated by a photoelectric conversion element 40-1 or 40-2 are extinguished, and a level of the pixel signal PIX1 or PIX2 may be increased. As a result, saturation of a subpixel 50-1A or 50-1B by ambient light can be prevented.

Zu einem vierten Zeitpunkt T4 kann das Rückkopplungssignal FBA zu einem Pegel, beispielsweise einem High-Pegel oder „1“ zum vollständigen Freisetzen von Ladungen, beispielsweise Löchern, übergehen, welche in dem Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 gespeichert sind, zusammen mit dem Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ. Zu einem fünften Zeitpunkt T5 kann das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zu einem Pegel, beispielsweise einem High-Pegel oder „1“ zum Abschalten der Schalter ITR1 und ITR2 übergehen.At a fourth time T4, the feedback signal FBA may transition to a level, for example, a high level or "1," for completely releasing charges, such as holes, stored in the charge storage element MCAP1 or MCAP2, together with the charge supply control signal SINJ. At a fifth time T5, the second ALC control signal ALC2 may transition to a level, for example, a high level or "1," for turning off the switches ITR1 and ITR2.

6 ist ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in den 3 und 4 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 3, 4 und 6 können das erste ALC-Steuersignal ALC, das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ, das zweite ALC-Steuersignal ALC2, und das Rückkopplungssignal FBA zu einem Low-Pegel oder „0“ alle zusammen zu dem ersten Zeitpunkt T1 übergehen. 6 is a timing diagram according to another exemplary embodiment of signals included in the 3 and 4 are illustrated. With reference to the 3 , 4 and 6 the first ALC control signal ALC, the charge supply control signal SINJ, the second ALC control signal ALC2, and the feedback signal FBA may all transition to a low level or “0” at the first time T1.

Der Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 kann zu einem ersten Zeitpunkt T1 zurückgesetzt werden. Das heißt, jeder der Unterpixel 50-1A und 50-1B mag einen zusätzlichen Transistor für ein Rücksetz-Operation bzw. Reset-Operation nicht aufweisen. Das erste ALC-Steuersignal ACL1, das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ, das zweite ALC-Steuersignal ALC2 und das Rückkopplungssignal FBA können zu einem Pegel, beispielsweise einem High-Pegel bzw. hohem Pegel oder „1“ vor der Rücksetz-Operation übergehen, um eine Rücksetz-Operation zu einem zweiten Zeitpunkt T2 zu beenden.The charge storage node CSN1 or CSN2 may be reset at a first time T1. That is, each of the subpixels 50-1A and 50-1B may not include an additional transistor for a reset operation. The first ALC control signal ACL1, the charge supply control signal SINJ, the second ALC control signal ALC2, and the feedback signal FBA may transition to a level, for example, a high level or "1," before the reset operation to complete a reset operation at a second time T2.

7 ist ein Schaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 3 und 7 kann ein Einheitspixel 26A-2 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26 der 2 einen ersten Unterpixel 50-2A und einen zweiten Unterpixel 50-2B aufweisen. 7 is a circuit diagram according to another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 , 3 and 7 a unit pixel 26A-2 may be formed according to another exemplary embodiment of the unit pixel 26 of the 2 a first subpixel 50-2A and a second subpixel 50-2B.

Jeder des ersten Unterpixels 50-2A und des zweiten Unterpixels 50-2B kann weiterhin einen Transistor RTR1 oder RTR2 zum Zurücksetzen des Ladungsspeicherknotens CSN1 oder CSN2 im Vergleich zu jedem der ersten Unterpixel 50-1A und des zweiten Unterpixels 50-1B, welche in 2 veranschaulicht sind, aufweisen. Der Transistor RTR1 oder RTR2 kann den Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 in Antwort auf ein Rücksetz-Signal bzw. Reset-Signal RS zurücksetzen.Each of the first sub-pixel 50-2A and the second sub-pixel 50-2B may further include a transistor RTR1 or RTR2 for resetting the charge storage node CSN1 or CSN2 compared to each of the first sub-pixel 50-1A and the second sub-pixel 50-1B shown in 2 The transistor RTR1 or RTR2 can reset the charge storage node CSN1 or CSN2 in response to a reset signal RS.

8 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 3, 7 und 8 kann ein Einheitspixel 26A-3 gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26, welcher in 2 veranschaulicht ist, einen ersten Unterpixel 50-3A und einen zweiten Unterpixel 50-3B aufweisen. 8 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 , 3 , 7 and 8 a unit pixel 26A-3 according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel 26, which in 2 illustrated, have a first sub-pixel 50-3A and a second sub-pixel 50-3B.

Jeder des ersten Unterpixels 50-3A und des zweiten Unterpixels 50-3B kann weiterhin einen Transistor TTR1 oder TTR2 zum Übertragen von Ladungen, welche durch das fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 oder 40-2 erzeugt werden, zu einem Floating Diffusion-Knoten FD1 oder FD2 aufweisen, verglichen zu jedem des ersten Unterpixels 50-2A und des zweiten Unterpixels 50-2B, welche in 7 veranschaulicht sind.Each of the first sub-pixel 50-3A and the second sub-pixel 50-3B may further include a transistor TTR1 or TTR2 for transferring charges generated by the photoelectric conversion element 40-1 or 40-2 to a floating diffusion node FD1 or FD2, compared to each of the first subpixel 50-2A and the second subpixel 50-2B, which are 7 are illustrated.

In diesem Fall kann der Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 und der Floating Diffusion-Knoten FD1 oder FD2 unterschiedliche Knoten voneinander bezeichnen. Der Transistor TTR1 oder TTR2 kann durch ein Übertragungssignal TS geschaltet werden.In this case, the charge storage node CSN1 or CSN2 and the floating diffusion node FD1 or FD2 can be different nodes from each other. The transistor TTR1 or TTR2 can be switched by a transfer signal TS.

9 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Gemäß den 2, 3 und 9 sind eine Struktur und ein Betrieb des Einheitspixels 26B-1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26, welcher in 2 veranschaulicht ist, im Wesentlichen die gleichen wie eine Struktur und ein Betrieb des Unterpixels 50-1A oder 50-1B, welche in 3 veranschaulicht sind. Das heißt, der Einheitspixel 26B-1 kann eine Ein-TAP-Struktur haben. 9 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 According to the 2 , 3 and 9 are a structure and operation of the unit pixel 26B-1 according to an exemplary embodiment of the unit pixel 26 shown in 2 is substantially the same as a structure and operation of the sub-pixel 50-1A or 50-1B shown in 3 That is, the unit pixel 26B-1 may have a one-TAP structure.

Ein Pixelsignal PIX3, welches von dem Einheitspixel 26B-1 ausgegeben wird, kann zu der Ausleseschaltung 28 und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B übertragen werden. Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B kann ein Rückkopplungssignal FBB basierend auf einem Pixelsignal PIX3 erzeugen. Eine Struktur und ein Betrieb der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B wird im Detail unter Bezugnahme auf die 10 und 11 erklärt werden.A pixel signal PIX3 output from the unit pixel 26B-1 may be transmitted to the readout circuit 28 and the feedback signal generating circuit 38B. The feedback signal generating circuit 38B may generate a feedback signal FBB based on a pixel signal PIX3. A structure and operation of the feedback signal generating circuit 38B will be described in detail with reference to FIG. 10 and 11 be explained.

10 ist ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 9 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 9 und 10 kann eine Rückkopplungssignal-Erzeugungschaltung 38B-1 gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B der 9 einen Komparator 44B-1 und eine Auswahlschaltung 46B-1 aufweisen. 10 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 9 With reference to the 9 and 10 a feedback signal generating circuit 38B-1 according to yet another exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit 38B of the 9 a comparator 44B-1 and a selection circuit 46B-1.

Der Komparator 44B-1 kann das Pixelsignal PIX3 mit einem Referenzsignal VREF vergleichen und ein Vergleichssignal COMPB, welches gemäß einem Ergebnis des Vergleichs erzeugt wird, zu der Auswahlschaltung 46B-1 übertragen. Die Auswahlschaltung 46B-1 wählt eines des Vorgabe-Spannungssignals VOFF und des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ basierend auf dem Vergleichssignal COMPB aus und gibt das ausgewählte Signal als das Rückkopplungssignal FBB aus.Comparator 44B-1 can compare pixel signal PIX3 with a reference signal VREF and transmit a comparison signal COMPB, which is generated according to a result of the comparison, to selection circuit 46B-1. Selection circuit 46B-1 selects one of the set voltage signal VOFF and the charge supply control signal SINJ based on comparison signal COMPB and outputs the selected signal as feedback signal FBB.

11 ist ein Blockschaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 9 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 9 bis 11 kann eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-2 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B der 9 weiterhin einen Zähler 48 und einen Speicher 50 verglichen zu der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-1 der 10 aufweisen. 11 is a block diagram according to another exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit shown in 9 With reference to the 9 to 11 a feedback signal generating circuit 38B-2 according to another exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit 38B of the 9 further comprises a counter 48 and a memory 50 compared to the feedback signal generating circuit 38B-1 of the 10 have.

Der Zähler 48 kann eine Übergangsanzahl des Vergleichssignals COMPB zählen. Der Speicher 50 kann einen Zählwert des Zählers speichern. Der Zählwert kann Informationen aufweisen über eine Anzahl, welche Ladungen, beispielsweise Löcher, für einen Ladungsspeicherknoten CSN3 zur Verfügung gestellt werden, um Rauschen, welches durch Umgebungslicht in dem Einheitspixel 26B-1 verursacht wird, zu verringern. Der Zählwert, welcher in dem Speicher 50 gespeichert wird, kann für den ISP (200 der 1) verwendet werden, um die Bilddaten IDATA zu verarbeiten.The counter 48 can count a transition number of the comparison signal COMPB. The memory 50 can store a count value of the counter. The count value can include information about a number of charges, for example, holes, provided to a charge storage node CSN3 in order to reduce noise caused by ambient light in the unit pixel 26B-1. The count value stored in the memory 50 can be used for the ISP (200 of the 1 ) can be used to process the image data IDATA.

12 ist ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in den 9 bis 11 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 5 und 9 bis 12 können das erste ALC-Steuersignal ALC1, das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ und das zweite ALC-Steuersignal ALC2 in derselben Form wie in 5 gezeigt zur Verfügung gestellt werden. 12 is a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in the 9 to 11 are illustrated. With reference to the 5 and 9 to 12 the first ALC control signal ALC1, the charge supply control signal SINJ and the second ALC control signal ALC2 can be in the same form as in 5 shown will be made available.

Wenn ein fotoelektrisches Umwandlungselement 40-3 Fotoladungen erzeugt, wird ein Pegel eines Pixelsignals PIX3 von einem Reset-Spannungspegel VRST niedriger und niedriger.When a photoelectric conversion element 40-3 generates photocharges, a level of a pixel signal PIX3 becomes lower and lower from a reset voltage level VRST.

Ein Pegel des Pixelsignals PIX3 wird identisch zu einem Pegel des Referenzsignals VREF zu einem ersten Zeitpunkt T1 und wird niedriger als der Pegel des Referenzsignals VREF nach dem ersten Zeitpunkt T1. In diesem Fall geht ein Pegel des Vergleichssignals COMPB über und die Auswahlschaltung 46B-1 gibt das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ als das Rückkopplungssignal FBB durch das übergegangene Vergleichssignal COMPB aus.A level of the pixel signal PIX3 becomes identical to a level of the reference signal VREF at a first time T1 and becomes lower than the level of the reference signal VREF after the first time T1. In this case, a level of the comparison signal COMPB transitions, and the selection circuit 46B-1 outputs the charge supply control signal SINJ as the feedback signal FBB through the transitioned comparison signal COMPB.

Wenn sowohl ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB und ein Pegel des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ zu einem zweiten Zeitpunkt T2 übergehen, kann ein Ladungsspeicherelement MCAP3 Ladungen, beispielsweise Löcher, welche von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Leistungsleitung bzw. Netzleitung VDD zur Verfügung gestellt werden, über einen Transistor PTR3 speichern.When both a level of the feedback signal FBB and a level of the charge supply control signal SINJ transition at a second time T2, a charge storage element MCAP3 can store charges, for example holes, provided by a charge supply source, for example a power line VDD, via a transistor PTR3.

Wenn das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zu einem dritten Zeitpunkt T3 übergeht, kann ein Transistor ITR3 Ladungen, beispielsweise Löcher, welche in dem Ladungsspeicherelement MCAP3 gespeichert sind, einem Ladungsspeicherknoten CSN3 in Antwort auf das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zur Verfügung stellen. Die Ladungen, beispielsweise Löcher, welche von dem Ladungsspeicherelement MCAP3 zur Verfügung gestellt werden, erhöhen einen Pegel des Pixelsignals PIX3.When the second ALC control signal ALC2 transitions to a third time T3, a transistor ITR3 can transfer charges, for example holes, stored in the charge storage element MCAP3 to a charge storage node CSN3 in response to the second ALC control signal ALC2. The charges, such as holes, provided by the charge storage element MCAP3 increase a level of the pixel signal PIX3.

Fotoladungen, welche durch das fotoelektrische Umwandlungselement 40-3 erzeugt werden, erniedrigen einen Pegel des Pixelsignals PIX3, und wenn der Pegel des Pixelsignals PIX3 niedriger wird als ein Pegel des Referenzsignals VREF, werden Operationen, welche zwischen dem ersten Zeitpunkt T1 und dem dritten Zeitpunkt T3 durchgeführt werden, wiederholt. Das heißt, eine ALC-Operation einer unterschiedlichen Anzahl durch Pixel kann durchgeführt werden.Photocharges generated by the photoelectric conversion element 40-3 lower a level of the pixel signal PIX3, and when the level of the pixel signal PIX3 becomes lower than a level of the reference signal VREF, operations performed between the first time T1 and the third time T3 are repeated. That is, an ALC operation of a different number per pixel can be performed.

Ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB zu einem vierten Zeitpunkt T4 geht zusammen mit einem Pegel des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ über.A level of the feedback signal FBB at a fourth time T4 transitions together with a level of the charge supply control signal SINJ.

13 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 7 und 13 sind eine Struktur und ein Betrieb eines Einheitspixels 26B-2 gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26, welcher in 2 veranschaulicht ist, im Wesentlichen dieselben wie eine Struktur und ein Betrieb des ersten Unterpixels 50-2A, welcher in 7 veranschaulicht ist. 13 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 , 7 and 13 are a structure and operation of a unit pixel 26B-2 according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel 26 shown in 2 is substantially the same as a structure and operation of the first sub-pixel 50-2A shown in 7 is illustrated.

14 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 8 und 14 sind eine Struktur und ein Betrieb eines Einheitspixels 26B-3 gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26, welcher in 2 veranschaulicht ist, im Wesentlichen dieselben wie ein Struktur und ein Betrieb des ersten Unterpixels 50-3A, welcher in 8 veranschaulicht ist. 14 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 , 8 and 14 are a structure and operation of a unit pixel 26B-3 according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel 26 shown in 2 is substantially the same as a structure and operation of the first sub-pixel 50-3A shown in 8 is illustrated.

15 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf 2 und 15 kann eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38 der 2 Komparatoren 44B-2 und 44B-3, eine Logikschaltung 52 und eine Auswahlschaltung 46B-2 aufweisen. 15 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to 2 and 15 a feedback signal generating circuit 38B-3 according to yet another exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit 38 of the 2 Comparators 44B-2 and 44B-3, a logic circuit 52 and a selection circuit 46B-2.

Der Komparator 44B-2 kann ein Pixelsignal PIX1 mit dem Referenzsignal VREF vergleichen und ein Vergleichsergebnis COMPB-1, welches durch ein Ergebnis des Vergleichs erzeugt wird, zu der Logikschaltung 52 übertragen. Der Komparator 44B-3 vergleicht ein Pixelsignal PIX2 mit dem Referenzsignal VREF und überträgt ein Vergleichssignal COMPB-2, welches gemäß einem Ergebnis des Vergleichs erzeugt wird, zu der Logikschaltung 52.Comparator 44B-2 can compare a pixel signal PIX1 with the reference signal VREF and transmit a comparison result COMPB-1, which is generated by a result of the comparison, to logic circuit 52. Comparator 44B-3 compares a pixel signal PIX2 with the reference signal VREF and transmits a comparison signal COMPB-2, which is generated according to a result of the comparison, to logic circuit 52.

Die Logikschaltung 52 kann ein Ergebnis des Durchführens einer Logik-Operation auf dem Vergleichssignal COMPB-1 und dem Vergleichssignal COMPB-2 zu der Auswahlschaltung 44B-2 übertragen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Logikschaltung 52 in einem AND-Gate bzw. UND-Gatter ausgeführt sein, und in diesem Fall kann die Logikschaltung 52 einen hohen Pegel oder „1“ ausgeben, wenn ein Pegel des Pixelsignals PIX1 niedriger ist als ein Pegel des Referenzsignals VREF und ein Pegel des Pixelsignals PIX2 niedriger ist als ein Pegel des Referenzsignals VREF.Logic circuit 52 may transmit a result of performing a logic operation on comparison signal COMPB-1 and comparison signal COMPB-2 to selection circuit 44B-2. According to an exemplary embodiment, logic circuit 52 may be implemented as an AND gate, and in this case, logic circuit 52 may output a high level or "1" when a level of pixel signal PIX1 is lower than a level of reference signal VREF and a level of pixel signal PIX2 is lower than a level of reference signal VREF.

Die Auswahlschaltung 46B-2 kann eines des Vorgabe-Spannungssignals VOFF und des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ basierend auf einem Ausgangswert der Logikschaltung 52 auswählen, und das ausgewählte Signal als das Rückkopplungssignal FBB ausgeben.The selection circuit 46B-2 may select one of the set voltage signal VOFF and the charge supply control signal SINJ based on an output value of the logic circuit 52, and output the selected signal as the feedback signal FBB.

16 ist ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 15 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 15 und 16 können das erste ALC-Steuersignal ALC1, das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ und das zweite ALC-Steuersignal ALC2 in derselben Form wie in 5 gezeigt ist zur Verfügung gestellt werden. 16 is a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in 15 are illustrated. With reference to the 15 and 16 the first ALC control signal ALC1, the charge supply control signal SINJ and the second ALC control signal ALC2 can be in the same form as in 5 shown is made available.

Wenn das fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 Fotoladungen erzeugt, wird ein Pegel des Pixelsignals PIX1 von dem Rücksetz-Spannungspegel VRST niedriger und niedriger.When the photoelectric conversion element 40-1 generates photocharges, a level of the pixel signal PIX1 becomes lower and lower from the reset voltage level VRST.

Ein Pegel des Pixelsignals PIX1 wird identisch zu einem Pegel des Referenzsignals VREF zu einem ersten Zeitpunkt T1 und wird niedriger als der Pegel des Referenzsignals VREF nach dem ersten Zeitpunkt T1. Das heißt, ein Pegel des Pixelsignals PIX1 wird niedriger als der Pegel des Referenzsignals VREF und ein Pegel des Pixelsignals PIX2 wird ebenfalls niedriger als der Pegel des Referenzsignals VREF nach dem ersten Zeitpunkt T1.A level of the pixel signal PIX1 becomes identical to a level of the reference signal VREF at a first time T1 and becomes lower than the level of the reference signal VREF after the first time T1. That is, a level of the pixel signal PIX1 becomes lower than the level of the reference signal VREF, and a level of the pixel signal PIX2 also becomes lower than the level of the reference signal VREF after the first time T1.

In diesem Fall kann die Logikschaltung 52 einen High-Pegel oder „1“ basierend auf einem Vergleichssignal COMPB-1 und einem Vergleichssignal COMPB-2 ausgeben und die Auswahlschaltung 46B-1 kann das Ladungsversorgungs-Steuersignal SINJ als das Rückkopplungssignal FBB durch ein Ausgangssignal, welches von der Logikschaltung 42 ausgegeben wird, ausgeben.In this case, the logic circuit 52 may output a high level or "1" based on a comparison signal COMPB-1 and a comparison signal COMPB-2, and the selection circuit 46B-1 may output the charge supply control signal SINJ as the feedback signal FBB through an output signal output from the logic circuit 42.

Wenn sowohl ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB als auch ein Pegel des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ zu einem zweiten Zeitpunkt T2 übergehen bzw. schalten, kann das Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 Ladungen, beispielsweise Löcher, welche von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Leistungsleitung VDD zur Verfügung gestellt werden, über den Transistor PTR1 speichern.When both a level of the feedback signal FBB and a level of the charge supply control signal SINJ transition or switch at a second time T2, the charge storage element MCAP1 or MCAP2 can store charges, for example holes, which are provided from a charge supply source, for example a power line VDD, via the transistor PTR1.

Wenn das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zu einem niedrigen Pegel oder „0“ zu einem dritten Zeitpunkt T3 übergeht, kann ein Transistor ITR1 oder ITR2 Ladungen, beispielsweise Löcher, welche in dem Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 gespeichert sind, dem Ladungsspeicherknoten CFN1 oder CFN2 in Antwort auf das zweite ALC-Speichersignal ALC2 zur Verfügung stellen. Die Ladungen, beispielsweise Löcher, welche von dem Ladungsspeicherelement MCAP1 oder MCAP2 zur Verfügung gestellt werden, erhöhen einen Pegel des Pixelsignals PIX1 oder PIX2.When the second ALC control signal ALC2 transitions to a low level or "0" at a third time T3, a transistor ITR1 or ITR2 may provide charges, such as holes, stored in the charge storage element MCAP1 or MCAP2 to the charge storage node CFN1 or CFN2 in response to the second ALC storage signal ALC2. The charges, such as holes, provided by the charge storage element MCAP1 or MCAP2 increase a level of the pixel signal PIX1 or PIX2.

Fotoladungen, welche durch das fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 oder 40-2 erzeugt werden, erniedrigen den Pegel des Pixelsignals PIX1 oder PIX2 zurück und Operationen, welche zwischen einem ersten Zeitpunkt T1 und einem dritten Zeitpunkt T3 durchgeführt werden, werden wiederholt, wenn der Pegel des Pixelsignals PIX1 oder PIX2 niedriger wird als ein Pegel des Referenzsignals VREF. Das heißt, eine unterschiedliche Anzahl einer ALC-Operation kann durch den Pixel durchgeführt werden. Ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB geht zu einem High-Pegel oder „1“ zusammen mit einem Pegel des Ladungsversorgungs-Steuersignals SINJ zu einem vierten Zeitpunkt T4 über.Photocharges generated by the photoelectric conversion element 40-1 or 40-2 lower the level of the pixel signal PIX1 or PIX2, and operations performed between a first time T1 and a third time T3 are repeated when the level of the pixel signal PIX1 or PIX2 becomes lower than a level of the reference signal VREF. That is, a different number of ALC operations can be performed by the pixel. A level of the feedback signal FBB transitions to a high level or "1" along with a level of the charge supply control signal SINJ at a fourth time T4.

17 ist ein Schaltbild gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 15 und 17 verwenden zwei fotoelektrische Umwandlungselemente 40-1 und 40-2, welche in einem Einheitspixel 26C gemäß noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Einheitspixels 26 der 2 enthalten sind, einen Transistor SPTR und ein Ladungsspeicherelement SMCAP gemeinsam. 17 is a circuit diagram according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel and the feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 , 15 and 17 use two photoelectric conversion elements 40-1 and 40-2, which are arranged in a unit pixel 26C according to yet another exemplary embodiment of the unit pixel 26 of the 2 contain a transistor SPTR and a charge storage element SMCAP in common.

Eine Struktur und ein Betrieb des Transistors SPTR und des Ladungsspeicherelements SMCAP sind im Wesentlichen dieselben wie eine Struktur und ein Betrieb des Transistors PTR1 oder PTR2 und des Ladungsspeicherelements MCAP1 oder MCAP2, welche in 15 veranschaulicht sind.A structure and an operation of the transistor SPTR and the charge storage element SMCAP are substantially the same as a structure and an operation of the transistor PTR1 or PTR2 and the charge storage element MCAP1 or MCAP2 shown in 15 are illustrated.

Ein Transistor ITR1 und ein Transistor ITR2 können Ladungen, beispielsweise Löcher, dem Ladungsspeicherknoten CSN1 oder CSN2 zu unterschiedlichen Zeitvorgaben in Antwort auf jedes des zweiten ALC-Steuersignals ALC2-1und ALC2-1, welche jeweils unterschiedlich voneinander sind, zur Verfügung stellen. Ein Betrieb des Transistors ITR1 und des Transistors ITR2 werden im Detail unter Bezugnahme auf 18 beschrieben werden.A transistor ITR1 and a transistor ITR2 can provide charges, for example, holes, to the charge storage node CSN1 or CSN2 at different timings in response to each of the second ALC control signals ALC2-1 and ALC2-1, which are different from each other. The operation of the transistor ITR1 and the transistor ITR2 will be described in detail with reference to 18 be described.

18 ist ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 17 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 17 und 18 geht ein zweites ALC-Steuersignal ALC2-1 zu einem Low-Pegel oder „0“ zu einem ersten Zeitpunkt T1 über, und ein zweites ALC-Steuersignal ALC2-2 geht zu einem Low-Pegel oder „0“ zu einem zweiten Zeitpunkt T2 über. Das heißt, jeder der Transistoren ITR1 und ITR2 können zu einer unterschiedlichen Zeitvorgabe angeschaltet werden und Ladungen, beispielsweise Löcher dem Ladungsspeicherknoten CSN1oder CSN2 zu einer unterschiedlichen Zeitvorgabe zur Verfügung stellen. 18 is a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in 17 are illustrated. With reference to the 17 and 18 A second ALC control signal ALC2-1 transitions to a low level or "0" at a first time T1, and a second ALC control signal ALC2-2 transitions to a low level or "0" at a second time T2. This means that each of the transistors ITR1 and ITR2 can be turned on at a different timing and provide charges, such as holes, to the charge storage node CSN1 or CSN2 at a different timing.

19 ist eine beispielhafte Ausführungsform des Pixel-Array und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 2 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2 und 19 werden ein Pixel-Array 24-1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Pixel-Array 24, welches in 2 veranschaulicht ist, und eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38-1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38, welche in 2 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Zur Zweckmäßigkeit der Erklärung ist veranschaulicht, dass das Pixel-Array 24-1 vier Pixel 26-1 bis 26-4 aufweist. 19 is an exemplary embodiment of the pixel array and feedback signal generating circuit shown in 2 are illustrated. With reference to the 2 and 19 a pixel array 24-1 according to an exemplary embodiment of the pixel array 24, which is shown in 2 and a feedback signal generating circuit 38-1 according to an exemplary embodiment of the feedback signal generating circuit 38, which is shown in 2 For convenience of explanation, the pixel array 24-1 is illustrated as having four pixels 26-1 through 26-4.

Ein Einheitspixel 26-1 und ein Einheitspixel 26-2 sind in derselben Zeilenleitung wie der andere platziert, und ein Einheitspixel 26-3 und ein Einheitspixel 26-4 sind in derselben Zeilenleitung wie der andere platziert. Der Einheitspixel 26-1 und der Einheitspixel 26-3 sind in derselben Spaltenleitung wie der andere platziert, beispielsweise einer j-ten Spaltenleitung, und der Einheitspixel 26-2 und der Einheitspixel 26-4 sind in derselben Spaltenleitung, beispielsweise einer j+1-ten Spaltenleitung platziert.A unit pixel 26-1 and a unit pixel 26-2 are placed on the same row line as each other, and a unit pixel 26-3 and a unit pixel 26-4 are placed on the same row line as each other. The unit pixel 26-1 and the unit pixel 26-3 are placed on the same column line as each other, for example, a j-th column line, and the unit pixel 26-2 and the unit pixel 26-4 are placed on the same column line, for example, a j+1-th column line.

Zur Zweckmäßigkeit der Erklärung wird angenommen, dass die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38-1 eine erste Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 und eine zweite Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3' aufweist.For convenience of explanation, it is assumed that the feedback signal generating circuit 38-1 includes a first feedback signal generating circuit 38B-3 and a second feedback signal generating circuit 38B-3'.

Die erste Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 kann ein Rückkopplungssignal FBB jedem der Pixel 26-1 und 26-3, welche in derselben Spaltenleitung, beispielsweise der j-ten Spaltenleitung enthalten sind, zur Verfügung stellen.The first feedback signal generating circuit 38B-3 may provide a feedback signal FBB to each of the pixels 26-1 and 26-3 included in the same column line, for example, the j-th column line.

Die zweite Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3' kann ein Rückkopplungssignal FBB' jedem der Pixel 26-2 und 26-4, welche in derselben Spaltenleitung, beispielsweise der j+1-ten Spaltenleitung enthalten sind, zur Verfügung stellen. Das heißt, Pixel, welche in derselben Spaltenleitung enthalten sind, können die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 oder 38B-3' aufweisen.The second feedback signal generating circuit 38B-3' may provide a feedback signal FBB' to each of the pixels 26-2 and 26-4 included in the same column line, for example, the j+1th column line. That is, pixels included in the same column line may include the feedback signal generating circuit 38B-3 or 38B-3'.

20 ist ein Zeitverlaufsdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Signalen, welche in 19 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 19 und 20 stellt ein Zeitverlaufsdiagramm, welches in 20 veranschaulicht ist, ein Timing bzw. eine Zeitvorgabe von Signalen, welche auf die Pixel 26-1 und 26-3 bezogen sind, welche in der j-ten Spaltenleitung enthalten sind, dar. 20 is a timing diagram according to an exemplary embodiment of signals included in 19 are illustrated. With reference to the 19 and 20 represents a time course diagram, which in 20 illustrates a timing of signals related to the pixels 26-1 and 26-3 included in the j-th column line.

Während ein Auswahlsignal RSEL' einen ersten Pegel zurückhält bzw. aufrechterhält, kann beispielsweise ein High-Level oder „1“ des Einheitspixels 26-1 aktiviert werden.While a selection signal RSEL' retains or maintains a first level, for example, a high level or "1" of the unit pixel 26-1 can be activated.

In einer ersten Sektion TI1 kann sich, wenn ein Pegel der Pixelsignale PIX1 und PIX2, welche von dem Einheitspixel 26-1 ausgegeben werden, niedriger wird als ein Pegel des Referenzsignals VREF, ein Pegel eines Ausgangssignals (AND bzw. UND) der Logikschaltung 52 ändern. Ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB kann durch das Pegel-geänderte Ausgangssignal (AND) der Logikschaltung 52 geändert werden.In a first section TI1, when a level of the pixel signals PIX1 and PIX2 output from the unit pixel 26-1 becomes lower than a level of the reference signal VREF, a level of an output signal (AND) of the logic circuit 52 may change. A level of the feedback signal FBB may be changed by the level-changed output signal (AND) of the logic circuit 52.

Um Störungen, welche durch Umgebungslicht verursacht werden, in einer zweiten Sektion TI2 zu verringern, können Ladungen, beispielsweise Löcher, einem Ladungsspeicherknoten des Einheitspixels 26-1 in Antwort auf das erste ALC-Steuersignal ALC1', das Rückkopplungssignal FBB und das zweite ALC-Steuersignal ALC2' zur Verfügung gestellt werden.In order to reduce disturbances caused by ambient light in a second section TI2, charges, for example holes, may be provided to a charge storage node of the unit pixel 26-1 in response to the first ALC control signal ALC1', the feedback signal FBB and the second ALC control signal ALC2'.

Während ein Auswahlsignal RSEL' zu einem zweiten Pegel übergeht, beispielsweise einem Low-Pegel oder „0“ und ein Auswahlsignal RSEL einen ersten Pegel aufrechterhält, beispielsweise einen High-Pegel oder „1“, kann ein Einheitspixel 26-3 aktiviert werden.While a selection signal RSEL' transitions to a second level, for example, a low level or "0" and a selection signal RSEL maintains a first level, for example, a high level or "1", a unit pixel 26-3 can be activated.

In einer dritten Sektion TI3 kann sich, wenn ein Pegel von Ausgangssignalen PIX1 und PIX2, welche von dem Einheitspixel 26-3 ausgegeben werden, niedriger wird als ein Pegel des Referenzsignals VREF, ein Pegel des Ausgangssignals (AND) der Logikschaltung 52 ändern. Ein Pegel des Rückkopplungssignals FBB kann durch das Pegel-geänderte Ausgangssignal (AND) der Logikschaltung 52 geändert werden.In a third section TI3, when a level of output signals PIX1 and PIX2 output from the unit pixel 26-3 becomes lower than a level of the reference signal VREF, a level of the output signal (AND) of the logic circuit 52 may change. A level of the feedback signal FBB may be changed by the level-changed output signal (AND) of the logic circuit 52.

Um Störungen, welche durch Umgebungslicht verursacht werden, in einer vierten Sektion TI4 zu verringern, können Ladungen, beispielsweise Löcher, einem Ladungsspeicherknoten des Einheitspixels 26-3 in Antwort auf das erste ALC-Steuersignal ALC1, das Rückkopplungssignal FBB und das zweite ALC-Steuersignal ALC2 zur Verfügung gestellt werden.In order to reduce disturbances caused by ambient light in a fourth section TI4, charges, for example holes, may be provided to a charge storage node of the unit pixel 26-3 in response to the first ALC control signal ALC1, the feedback signal FBB and the second ALC control signal ALC2.

21 ist ein Schaltbild gemäß einem modifizierten Beispiel der Einheitspixel und der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung, welche in 19 veranschaulicht sind. Bezug nehmend auf die 2, 17, 19 und 20 sind mit der Ausnahme, dass der Einheitspixel 26-1 und der Einheitspixel 26-3 einen Transistor SPTR und ein Ladungsspeicherelement SMCAP gemeinsam verwenden, eine Struktur und ein Betrieb des Einheitspixels 26-3 im Wesentlichen dieselben wie eine Struktur und ein Betrieb des Einheitspixels 26C, welcher in 17 veranschaulicht ist. 21 is a circuit diagram according to a modified example of the unit pixels and the feedback signal generating circuit shown in 19 are illustrated. With reference to the 2 , 17 , 19 and 20 Except that the unit pixel 26-1 and the unit pixel 26-3 share a transistor SPTR and a charge storage element SMCAP, a structure and operation of the unit pixel 26-3 are substantially the same as a structure and operation of the unit pixel 26C shown in 17 is illustrated.

Da der Einheitspixel 26-1 und der Einheitspixel 26-3 den Transistor SPTR und das Ladungsspeicherelement SMCAP gemeinsam verwenden, kann der Einheitspixel 26-1 zusätzlich keine Komponente aufweisen, welche dem Transistor SPTR und dem Ladungsspeicherelement SMCAP entspricht. Das heißt, der Einheitspixel 26-1 und der Einheitspixel 26-3 können den Transistor SPTR und das Ladungsspeicherelement SMCAP außer der Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 gemeinsam verwenden. In diesem Fall muss der Einheitspixel 26-1 nicht mit dem Rückkopplungssignal FBB vorgesehen sein.Additionally, since unit pixel 26-1 and unit pixel 26-3 share the transistor SPTR and the charge storage element SMCAP, unit pixel 26-1 may not include any component corresponding to the transistor SPTR and the charge storage element SMCAP. That is, unit pixel 26-1 and unit pixel 26-3 may share the transistor SPTR and the charge storage element SMCAP except for the feedback signal generation circuit 38B-3. In this case, unit pixel 26-1 does not need to be provided with the feedback signal FBB.

Eine Struktur und ein Betrieb von Schaltern ITR1', ITR2', DTR1', DTR2', STR1' und STR2', welche in dem Einheitspixel 26-1 enthalten sind und von fotoelektrischen Umwandlungselementen 40-1' und 40-2' sind im Wesentlichen jeweils dieselben wie eine Struktur und ein Betrieb von Schaltern ITR1, ITR2, DTR1, DTR2, STR1 und STR2 und eines fotoelektrischen Umwandlungselements 40-1 und 40-2.A structure and operation of switches ITR1', ITR2', DTR1', DTR2', STR1', and STR2' included in the unit pixel 26-1 and photoelectric conversion elements 40-1' and 40-2' are substantially the same as a structure and operation of switches ITR1, ITR2, DTR1, DTR2, STR1, and STR2 and photoelectric conversion elements 40-1 and 40-2, respectively.

Der Einheitspixel 26-1 kann mit zweiten ALC-Steuersignalen ALC2-1' und ALC-2-2' vorgesehen sein, welche unterschiedliche Zeitvorgaben haben, anstelle des zweiten ALC-Steuersignals ALC2' der 19 von der ALC-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 36, und der Einheitspixel 26-3 kann mit zweiten ALC-Steuersignalen ALC2-1 und ALC-2 vorgesehen sein, welche unterschiedliche Zeitvorgabeen haben, anstelle des zweiten ALC-Steuersignals ALC2, welches in 19 veranschaulicht ist, von der ALC-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 36.The unit pixel 26-1 may be provided with second ALC control signals ALC2-1' and ALC-2-2' having different timings, instead of the second ALC control signal ALC2' of the 19 from the ALC control signal generating circuit 36, and the unit pixel 26-3 may be provided with second ALC control signals ALC2-1 and ALC-2 having different timings, instead of the second ALC control signal ALC2 provided in 19 is illustrated, from the ALC control signal generating circuit 36.

22 ist ein modifiziertes bzw. abgewandeltes Beispiel des Zeitverlaufsdiagramms, welches in 20 veranschaulicht ist. Bezug nehmend auf die 19 und 20 kann eine erste Sektion TI1 der 20 als eine Sektion definiert sein, welche eine Messung für eine ALC-Operation durchführt, und eine zweite Sektion TI2 kann als eine Sektion definiert sein, in der eine ALC-Operation gemäß einem Ergebnis der Messung angewandt wird, beispielsweise einem Ausgangssignal (AND) der Logikschaltung 52, bei der ersten Sektion TI1, d.h. einer Sektion, in welcher eine Ladung, beispielsweise ein Loch in einen Ladungsspeicherknoten injiziert wird. 22 is a modified example of the time course diagram shown in 20 illustrated. With reference to the 19 and 20 a first section TI1 of the 20 be defined as a section which performs a measurement for an ALC operation, and a second section TI2 may be defined as a section in which an ALC operation is applied according to a result of the measurement, for example, an output signal (AND) of the logic circuit 52, to the first section TI1, ie, a section in which a charge, for example, a hole, is injected into a charge storage node.

Bezug nehmend auf die 19, 20 und 22 können, anders als in 20, eine Messung für eine ALC-Operation und eine Anwendung der ALC-Operation parallel durchgeführt werden. Beispielsweise können eine Messung für die ALC-Operation in einer bestimmten Zeile, beispielsweise ROW2 bzw. ZEILE2 und eine Anwendung der ALC-Operation in einer unterschiedlichen Zeile, beispielsweise ROW1 bzw. ZEILE1 gleichzeitig durchgeführt werden.With reference to the 19 , 20 and 22 can, unlike in 20 , a measurement for an ALC operation and an application of the ALC operation can be performed in parallel. For example, a measurement for the ALC operation in a specific row, such as ROW2 or ROW2, and an application of the ALC operation in a different row, such as ROW1 or ROW1, can be performed simultaneously.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Zeilendekoder 34, welcher in dem Bildsensor 100, welcher in 2 veranschaulicht ist, enthalten ist, einen Unterzeilen-Dekoder (nicht gezeigt) zum Treiben von Zeilenleitungen, der eine Messung für eine ALC-Operation durchführt, und einen zusätzlichen Unterzeilen-Dekoder (nicht gezeigt) zum Treiben von Zeilenleitungen, der eine Messung für eine ALC-Operation durchführt, aufweisen. Zusätzlich wird eine Messung für die ALC-Operation getrennt von der Anwendung der ALC-Operation durchgeführt, so dass eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B-3 oder 38B-3' weiterhin einen Speicher (nicht gezeigt) zum Speichern eines Ergebnisses der Messung, beispielsweise ein Ausgangssignal (AND) der Logikschaltung 52 nach dem Durchführen der Messung für die ALC-Operation aufweisen kann. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Speicher (nicht gezeigt) in einem First-In-First-Out (FIFO)-Modus arbeiten.According to an exemplary embodiment, the line decoder 34 included in the image sensor 100, which is 2 illustrated, may include a sub-row decoder (not shown) for driving row lines, which performs a measurement for an ALC operation, and an additional sub-row decoder (not shown) for driving row lines, which performs a measurement for an ALC operation. In addition, a measurement for the ALC operation is performed separately from the application of the ALC operation, so that a feedback signal generating circuit 38B-3 or 38B-3' may further include a memory (not shown) for storing a result of the measurement, for example, an output signal (AND) of the logic circuit 52 after performing the measurement for the ALC operation. According to an exemplary embodiment, the memory (not shown) may operate in a first-in-first-out (FIFO) mode.

Eine Länge einer Messsektion TM zum Durchführen einer Messung für eine ALC-Operation hinsichtlich jeder Zeile, beispielsweise ROW1, kann unterschiedlich von einer Länge einer Anwendungssektion TA zum Durchführen einer Anwendung der ALC-Operation hinsichtlich jeder Zeile, beispielsweise ROW1 sein.A length of a measurement section TM for performing a measurement for an ALC operation with respect to each row, for example, ROW1, may be different from a length of an application section TA for performing an application of the ALC operation with respect to each row, for example, ROW1.

Die Messsektion TM zum Durchführen einer Messung für eine ALC-Operation hinsichtlich jeder Zeile, beispielsweise ROW1 ist nicht mit einer Sektion zum Auslesen der Pixelsignale PIX1 und PIX2 überlappt.The measuring section TM for performing a measurement for an ALC operation with respect to each row, for example ROW1, is not overlapped with a section for reading out the pixel signals PIX1 and PIX2.

Eine Anwendungssektion TA zum Durchführen einer Anwendung der ALC-Operation hinsichtlich jeder Zeile, beispielsweise ROW1 kann mit einer Sektion zum Auslesen der Pixelsignale PIX1 und PIX2 überlappt sein.An application section TA for performing an application of the ALC operation with respect to each row, for example ROW1, may be overlapped with a section for reading out the pixel signals PIX1 and PIX2.

Während einer Zeilenzeit TROW kann eine Messung für einen Zyklus einer ALC-Operation und eine Anwendung der ALC-Operation hinsichtlich jeder Zeile ROW1 bis ROWN durchgeführt werden.During a row time TROW, a measurement for one cycle of an ALC operation and an application of the ALC operation can be performed with respect to each row ROW1 to ROWN.

23 ist ein Graph zum Erklären einer Betriebsfrequenz einer Umgebungslicht-Auslöschung (ALC=Ambient Light Cancellation), welche während einer Integrationssektion von Pixeln, welche in 2 veranschaulicht sind, durchgeführt werden kann. Bezug nehmend auf die 2, 3 und 23 kann eine Pixelmaximal-Kapazitätsspannung VMAX eine Spannung bezeichnen, bei welcher ein Pixel durch eine Fotoladung gesättigt ist. 23 is a graph for explaining an operating frequency of an ambient light cancellation (ALC) which occurs during an integration section of pixels arranged in 2 illustrated. With reference to the 2 , 3 and 23 a pixel maximum capacity voltage VMAX can denote a voltage at which a pixel is saturated by a photocharge.

Eine Integrationszeit TINT kann eine Zeitsektion bezeichnen, in welcher ein Pixel eine fotoelektrische Umwandlung in einem Frame durchführt.An integration time TINT can refer to a time section in which a pixel performs a photoelectric conversion in a frame.

In 23 wird angenommen, dass die ALC-Operation N-Mal durchgeführt wird, eine (N-1)-te ALC-Operation wird zu einem ersten Zeitpunkt TN-1 durchgeführt, und eine N-te ALC-Operation wird zu einem zweiten Zeitpunkt TN durchgeführt. Δt bezeichnet ein Intervall, in welchem die ALC-Operation durchgeführt wird. d bezeichnet eine Zeit, welche zu der Integrationszeit TINT läuft, nachdem eine letzte N-te ALC-Operation durchgeführt ist.In 23 It is assumed that the ALC operation is performed N times, an (N-1)th ALC operation is performed at a first time TN-1, and an Nth ALC operation is performed at a second time TN. Δt denotes an interval in which the ALC operation is performed. d denotes a time that runs to the integration time TINT after a last Nth ALC operation is performed.

Eine gemeinsame Offset-Spannung VC kann einen Spannungswert bezeichnen, welcher einem gemeinsamen Bestandteil bzw. einer gemeinsamen Komponente des Pixelsignals PIX1 oder PIX2 entspricht, welche von jedem der Unterpixel, beispielsweise 50-1A und 50-1B ausgegeben werden, welche in jedem Einheitspixel 26 enthalten sind. Die gemeinsame Offset-Spannung VC kann sich gemäß VC (t) bei einem Winkel von α ändern.A common offset voltage VC may denote a voltage value corresponding to a common component of the pixel signal PIX1 or PIX2 output from each of the sub-pixels, for example, 50-1A and 50-1B, included in each unit pixel 26. The common offset voltage VC may change according to VC(t) at an angle of α.

Eine Differentialspannung bzw. Differenzspannung VD kann einen Spannungswert bezeichnen, welcher einer Differenz zwischen den Pixelsignalen PIX1 und PIX2 entspricht, welche von jedem der Unterpixel, beispielsweise 50-1A und 50-1B der 3 ausgegeben werden, welche in jedem Einheitspixel 26 enthalten sind. Die Differentialspannung VD kann sich gemäß VD (t) bei einem Winkel von β ändern.A differential voltage VD may denote a voltage value corresponding to a difference between the pixel signals PIX1 and PIX2 generated by each of the sub-pixels, for example 50-1A and 50-1B of the 3 which are contained in each unit pixel 26. The differential voltage VD can change according to VD (t) at an angle of β.

Eine ALC-Schwellenspannung h kann einen Spannungswert bezeichnen, welcher eine Referenz der ALC-Operation wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Spannungswert des Referenzsignals VREF, welches in 10 bis 12 und 15 bis 17 veranschaulicht ist, auf denselben eingestellt werden wie die ALC-Schwellenspannung h. Ein ALC-Spannungsabfall VALC kann einen Spannungswert bezeichnen, welcher durch die ALC-Operation abfällt. VCMAX = ICMAX × TINT An ALC threshold voltage h may denote a voltage value that becomes a reference of the ALC operation. According to an exemplary embodiment, a voltage value of the reference signal VREF, which is 10 to 12 and 15 to 17 illustrated, be set to the same as the ALC threshold voltage h. An ALC voltage drop VALC can indicate a voltage value that drops due to the ALC operation. VCMAX = ICMAX × TINT

Eine gemeinsame Offset-Spannungsänderungsrate ICMAX kann eine maximale Änderungsrate gemäß der Zeit der gemeinsamen Offset-Spannung VC bezeichnen. Wie Gleichung 1 kann eine maximale gemeinsame Spannung VCMAX (nicht gezeigt) durch ein Multiplizieren der gemeinsamen Offset-Spannungsänderungsrate ICMAX und der Integrationszeit TINT erhalten werden. tan ( α ) = VCMAX/TINT α ist ein Winkel, bei welchem VC (t) sich ändert, und tan (α) kann durch Gleichung 2 erhalten werden, welche ein Verhältnis der maximalen gemeinsamen Spannung VCMAX zu der Integrationszeit TINT darstellt. tan ( β ) = VDMAX/TINT A common offset voltage change rate ICMAX may denote a maximum change rate with respect to time of the common offset voltage VC. As in Equation 1, a maximum common voltage VCMAX (not shown) may be obtained by multiplying the common offset voltage change rate ICMAX by the integration time TINT. tan ( α ) = VCMAX/TINT α is an angle at which VC (t) changes, and tan (α) can be obtained by equation 2, which is a ratio of the maximum common voltage VCMAX to the integration time TINT. tan ( β ) = VDMAX/TINT

Eine maximale Differentialspannung VDMAX kann einen Maximalwert der Differentialspannung VD zu der Integrationszeit TINT bezeichnen. β bezeichnet einen Winkel, bei welchem sich VC (t) ändert, und tan (β) kann durch Gleichung 3 erhalten werden, welche ein Verhältnis der maximalen Differentialspannung VDMAX zu der Integrationszeit TINT darstellt. tan ( β ) = ( VMAX 2 h ) / TINT d A maximum differential voltage VDMAX can denote a maximum value of the differential voltage VD at the integration time TINT. β denotes an angle at which VC(t) changes, and tan(β) can be obtained by Equation 3, which represents a ratio of the maximum differential voltage VDMAX to the integration time TINT. tan ( β ) = ( VMAX 2 h ) / TINT d

Gleichung 4, welche sich auf tan (β) bezieht, kann unter Verwendung der Basis und der Höhe eines Dreiecks erhalten werden. h = d × tan ( α ) d × tan ( β ) = ALC Equation 4, which relates to tan (β), can be obtained using the base and altitude of a triangle. h = d × tan ( α ) d × tan ( β ) = ALC

Gleichung 5, welche die ALC-Schwellenspannung h betrifft, kann durch eine Addition eines unteren Abschnittes (d x tan (α)) und eines oberen Abschnittes (d x tan (β)) gemäß eines Divisionspunktes DP erhalten werden. d = ( VMAX tan ( β ) × TINT ) / ( 2 × tan ( α ) + tan ( β ) ) Equation 5, which concerns the ALC threshold voltage h, can be obtained by adding a lower portion (dx tan (α)) and an upper portion (dx tan (β)) according to a division point DP. d = ( VMAX tan ( β ) × TINT ) / ( 2 × tan ( α ) + tan ( β ) )

Gleichung 6 kann durch ein Kombinieren der Gleichung 4 und der Gleichung 5 erhalten werden, und d kann durch Gleichung 6 erhalten werden. a = d × tan ( α ) a kann unter Verwendung von d, welches durch Gleichung 6 und Gleichung 7 erhalten wird, erhalten werden. Δ t = h/tan ( α ) Δt kann unter Verwendung der ALC-Schwellenspannung h erhalten werden, welche durch Gleichung 5 und Gleichung 8 erhalten wird. TN = TINT d Equation 6 can be obtained by combining equation 4 and equation 5, and d can be obtained by equation 6. a = d × tan ( α ) a can be obtained using d, which is obtained by Equation 6 and Equation 7. Δ t = h/tan ( α ) Δt can be obtained using the ALC threshold voltage h, which is obtained by Equation 5 and Equation 8. TN = TINT d

Ein zweiter Zeitpunkt TN kann unter Verwendung von d erhalten werden, welches durch Gleichung 6 und Gleichung 9 erhalten wird. N = [ TN/ Δ t ] N, welches eine Frequenz bzw. Häufigkeit von ALC-Operationen darstellt, welche während der Integrationszeit TINT durchgeführt werden können, kann erhalten werden unter Verwendung von Δt, welches durch Gleichung 8 erhalten wird, TN, welches durch Gleichung 9 erhalten wird, und durch Gleichung 10. Das heißt, N kann erhalten werden durch ein Runden bzw. Abrunden von Dezimalstellen von einem Wert, welcher durch ein Dividieren der Zeit TN, in welcher einer ALC-Operation N-mal durchgeführt wird durch Δt erhalten werden, welches ein Intervall bezeichnet, in welchem die ALC-Operation durchgeführt wird.A second time TN can be obtained using d, which is obtained by Equation 6 and Equation 9. N = [ TN/ Δ t ] N, which represents a frequency of ALC operations that can be performed during the integration time TINT, can be obtained using Δt obtained by Equation 8, TN obtained by Equation 9, and Equation 10. That is, N can be obtained by rounding off decimal places from a value obtained by dividing the time TN in which an ALC operation is performed N times by Δt, which denotes an interval in which the ALC operation is performed.

Die 24 bis 28 sind Zeichnungen, welche Muster von Taktsignalen abbilden, welche dem Pixel-Array, welches in 2 veranschaulicht ist, zur Verfügung gestellt werden. Bezug nehmend auf die 24 bis 28 kann ein Pixel-Array 24A bis 24E gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Pixel-Array 24, welches in 2 veranschaulicht ist, eine Mehrzahl von Einheitspixeln 26 aufweisen, von welchen jeder eine Zwei-TAP-Struktur hat.The 24 to 28 are drawings that depict patterns of clock signals that correspond to the pixel array that is 2 illustrated, are made available. With reference to the 24 to 28 may be a pixel array 24A to 24E according to an exemplary embodiment of the pixel array 24 shown in 2 illustrated, have a plurality of unit pixels 26, each of which has a two-TAP structure.

Bezug nehmend auf die 24 und 25 kann jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26, welche in einem Pixel-Array 24A oder 24B enthalten ist, eine Struktur haben, in welcher eine Größe einer Spaltenrichtung unterschiedlich von einer Größe einer Zeilenrichtung ist, beispielsweise ist eine Größe der Spaltenrichtung größer als eine Größe der Zeilenrichtung. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Verhältnis der Größe der Spaltenrichtung zu der Größe der Zeilenrichtung 2:1 sein.With reference to the 24 and 25 Each of the plurality of unit pixels 26 included in a pixel array 24A or 24B may have a structure in which a column direction size is different from a row direction size, for example, a column direction size is larger than a row direction size. According to an exemplary embodiment, a ratio of the column direction size to the row direction size may be 2:1.

Bezug nehmend auf 24 kann jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 alternierend jedem der Unterpixel, welche in jedem der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 enthalten ist, in einer Zeilenrichtung alternierend zur Verfügung gestellt werden. Eine Phase eines Taktsignals CLK1 und eine Phase eines Taktsignals CLK2 können gegenläufig bzw. entgegengesetzt zueinander sein. Das heißt, eine Phasendifferenz zwischen den Taktsignalen CLK1 und CLK2 kann 180° sein.Referring to 24 Each different clock signal CLK1 or CLK2 may be provided alternately to each of the sub-pixels included in each of the plurality of unit pixels 26 in a row direction. A phase of a clock signal CLK1 and a phase of a clock signal CLK2 may be opposite to each other. That is, a phase difference between the clock signals CLK1 and CLK2 may be 180°.

Bezug nehmend auf 25 kann jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 alternierend jedem der Unterpixel, welche in jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 enthalten sind, in einer Zeilen- und Spaltenrichtung zur Verfügung gestellt werden.Referring to 25 each different clock signal CLK1 or CLK2 may be alternately provided to each of the sub-pixels included in each of the plurality of unit pixels 26 in a row and column direction.

Bezug nehmend auf die 26 und 27 kann jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26, welcher in einem Pixel-Array 24C oder 24D enthalten ist, eine unterschiedliche Struktur haben, wobei eine Größe einer Spaltenrichtung unterschiedlich von einer Größe einer Zeilenrichtung ist, beispielsweise eine Struktur, in der eine Größe einer Spaltenrichtung geringer ist als eine Größe einer Zeilenrichtung. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Verhältnis der Größe der Spaltenrichtung zu der Größe der Zeilenrichtung 1:2 sein.With reference to the 26 and 27 Each of the plurality of unit pixels 26 included in a pixel array 24C or 24D may have a different structure in which a column direction size is different from a row direction size, for example, a structure in which a column direction size is smaller than a row direction size. According to an exemplary embodiment, a ratio of the column direction size to the row direction size may be 1:2.

Bezug nehmend auf 26 kann jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 alternierend jedem der Unterpixel, welche in jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 enthalten sind, in der Spaltenrichtung zur Verfügung gestellt werden. Bezug nehmend auf 27 kann jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 alternierend jedem der Unterpixel, welche in jedem der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 enthalten sind, in Zeilen- und Spaltenrichtungen zur Verfügung gestellt werden.Referring to 26 Each different clock signal CLK1 or CLK2 may be provided alternately to each of the sub-pixels included in each of the plurality of unit pixels 26 in the column direction. Referring to 27 each different clock signal CLK1 or CLK2 may be alternately provided to each of the sub-pixels included in each of the plurality of unit pixels 26 in row and column directions.

Bezug nehmend auf 28 kann jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26, welcher in einem Pixel-Array 24E enthalten ist, eine Struktur haben, in welcher eine Größe einer Spaltenrichtung unterschiedlich von einer Größe einer Zeilenrichtung ist, beispielsweise ist die Größe der Spaltenrichtung kleiner als die Größe der Zeilenrichtung. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Verhältnis der Größe der Spaltenrichtung zu der Größe der Zeilenrichtung 1:4 sein.Referring to 28 Each of the plurality of unit pixels 26 included in a pixel array 24E may have a structure in which a column direction size is different from a row direction size, for example, the column direction size is smaller than the row direction size. According to an exemplary embodiment, a ratio of the column direction size to the row direction size may be 1:4.

Jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 kann alternierend jedem der Unterpixel, welche in jedem der Mehrzahl von Einheitspixeln 26 enthalten sind, in Zeilen- und Spaltenrichtungen zur Verfügung gestellt werden.Each different clock signal CLK1 or CLK2 may be alternately provided to each of the sub-pixels included in each of the plurality of unit pixels 26 in row and column directions.

Ein ALC-Einheitspixel 26' kann aus zwei Unterpixeln benachbart zueinander in einer Spaltenrichtung aufgebaut sein. Die Unterpixel, welche in dem ALC-Einheitspixel 26' enthalten sind, sind in verschiedenen Zeilen enthalten, und jedes unterschiedliche Taktsignal CLK1 oder CLK2 kann den Unterpixeln zur Verfügung gestellt werden. Der ALC-Einheitspixel 26' kann einen Pixel bezeichnen, welcher eine Einheit abbildet, in der eine ALC-Operation durchgeführt wird, und die ALC-Operation kann basierend auf einem Pixel-Signal durchgeführt werden, welches von jedem der Unterpixel, welche in dem ALC-Einheitspixel 26' enthalten sind, ausgegeben wird.An ALC unit pixel 26' may be composed of two subpixels adjacent to each other in a column direction. The subpixels included in the ALC unit pixel 26' are included in different rows, and each different clock signal CLK1 or CLK2 may be provided to the subpixels. The ALC unit pixel 26' may denote a pixel representing a unit in which an ALC operation is performed, and the ALC operation may be performed based on a pixel signal output from each of the subpixels included in the ALC unit pixel 26'.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann jeder der Mehrzahl von Einheitspixeln 26, welche in dem Pixel-Array 24E enthalten sind, eine Struktur haben, in welcher eine Größe einer Spaltenrichtung größer ist als eine Größe einer Zeilenrichtung. Beispielsweise kann ein Verhältnis der Spaltenrichtung zu der Zeilenrichtung 4:1 sein. In diesem Fall kann der ALC-Einheitspixel 26' aus zwei Unterpixeln benachbart zueinander zwischen einer Zeilenrichtung aufgebaut sein. Die Unterpixel, welche in dem ALC-Einheitspixel 26' enthalten sind, können in verschiedenen Spalten enthalten sein, und die Unterpixel können mit einem unterschiedlichen Taktsignal CLK1 oder CLK2 vorgesehen sein.According to an exemplary embodiment, each of the plurality of unit pixels 26 included in the pixel array 24E may have a structure in which a size in a column direction is larger than a size in a row direction. For example, a ratio of the column direction to the row direction may be 4:1. In this case, the ALC unit pixel 26' may be composed of two sub-pixels adjacent to each other in a row direction. The sub-pixels included in the ALC unit pixel 26' may be included in different columns, and the sub-pixels may be provided with a different clock signal CLK1 or CLK2.

29 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Bildsensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte. Bezug nehmend auf die 9 bis 14 und 29 kann das fotoelektrische Umwandlungselement 40-3 Ladungen erzeugen, beispielsweise Fotoladungen, gemäß Licht, welches auf das fotoelektrische Umwandlungselement 40-3 einfällt, und die erzeugten Ladungen dem Ladungsspeicherknoten CSN3 zur Verfügung stellen (S10). 29 is a flowchart of a method for operating an image sensor according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts. Referring to the 9 to 14 and 29 the photoelectric conversion element 40-3 may generate charges, for example, photocharges, according to light incident on the photoelectric conversion element 40-3, and provide the generated charges to the charge storage node CSN3 (S10).

Durch ein Ladungsspeicherelement MCAP3, welches in Antwort auf ein Rückkopplungssignal FBB arbeitet, kann eine Ladungsmenge, welche von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Leistungsleitung VDD einem Ladungsspeicherknoten CSN3 zur Verfügung gestellt wird, angepasst werden (S12). Die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38B kann eine Erzeugung des Rückkopplungssignals FBB basierend auf einem Pixelsignal PIX3 steuern, welches gemäß einer Ladungsmenge in dem Ladungsspeicherknoten CSN3 erzeugt wird (S14).By a charge storage element MCAP3 operating in response to a feedback signal FBB, the amount of charge supplied from a charge supply source, such as a power line VDD, to a charge storage node CSN3 can be adjusted (S12). The feedback signal generation circuit 38B can control generation of the feedback signal FBB based on a pixel signal PIX3 generated according to the amount of charge in the charge storage node CSN3 (S14).

30 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Bildsensors gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte. Bezug nehmend auf die 3 bis 8, 15 bis 18 und 30 kann ein fotoelektrisches Umwandlungselement 40-1 Ladungen, beispielsweise Fotoladungen gemäß Licht, welches auf das fotoelektrische Umwandlungselement 40-1 einfällt, erzeugen, und die erzeugten Ladungen dem Ladungsspeicherknoten CSN1 zur Verfügung stellen (S20). 30 is a flowchart of a method of operating the image sensor according to another exemplary embodiment of the present inventive concepts. Referring to the 3 to 8, 15 to 18 and 30 a photoelectric conversion element 40-1 may generate charges, for example, photocharges according to light incident on the photoelectric conversion element 40-1, and provide the generated charges to the charge storage node CSN1 (S20).

Ein fotoelektrisches Umwandlungselement 40-2 kann Ladungen, beispielsweise Fotoladungen gemäß Licht, welches auf das fotoelektrische Umwandlungselement 40-2 einfällt erzeugen, und die erzeugten Ladungen dem Ladungsspeicherknoten CSN2 zur Verfügung stellen (S22).A photoelectric conversion element 40-2 may generate charges, for example, photocharges according to light incident on the photoelectric conversion element 40-2, and supply the generated charges to the charge storage node CSN2 (S22).

Durch ein Ladungsspeicherelement MCAP1 oder SMCAP, welches in Antwort auf das Rückkopplungssignal FBA oder FBB arbeitet, kann eine Ladungsmenge welche von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Netzleitung VDD einem Ladungsspeicherknoten CSN1 zur Verfügung gestellt wird, angepasst werden (S24). Durch ein Ladungsspeicherelement MCAP2 oder SMCAP, welches in Antwort auf das Rückkopplungssignal FBA oder FBB arbeitet, kann eine Ladungsmenge welche von einer Ladungsversorgungsquelle, beispielsweise einer Netzleitung VDD einem Ladungsspeicherknoten CSN2 zur Verfügung gestellt wird, angepasst werden (S26).By means of a charge storage element MCAP1 or SMCAP, which operates in response to the feedback signal FBA or FBB, the amount of charge provided by a charge supply source, for example, a power line VDD, to a charge storage node CSN1 can be adjusted (S24). By means of a charge storage element MCAP2 or SMCAP, which operates in response to the feedback signal FBA or FBB, the amount of charge provided by a charge supply source, for example, a power line VDD, to a charge storage node CSN2 can be adjusted (S26).

Eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung 38A oder 38B-3 kann die Erzeugung des Rückkopplungssignals FBA oder FBB basierend auf den Pixel-Signalen PIX1 oder PIX2, welche gemäß jeder Ladungsmenge in dem Ladungsspeicherknoten CSN1 und der Ladungsmenge in dem Ladungsspeicherknoten CSN2 erzeugt werden, steuern.A feedback signal generation circuit 38A or 38B-3 may control the generation of the feedback signal FBA or FBB based on the pixel signals PIX1 or PIX2 generated according to each amount of charge in the charge storage node CSN1 and the amount of charge in the charge storage node CSN2.

31 ist ein Blockschaltbild gemäß einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems, welches den Bildsensor der 1 aufweist. Bezug nehmend auf die 1 und 31 kann ein elektronisches System 1000 in einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt sein, welche eine mobile Industrieprozessor-Schnittstelle (MIPI=Mobile Industrial Processor Interface) verwenden oder unterstützen kann, beispielsweise einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA=Personal Digital Assistant), einem tragbaren Multimedia-Player (PMP=Portable Multimedia Player), einem Internetprotokoll-Fernseher (IPTV=Internet Protocol Television) oder einem Smartphone. 31 is a block diagram according to an exemplary embodiment of a system that uses the image sensor of the 1 Referring to the 1 and 31 An electronic system 1000 may be embodied in a data processing device that can use or support a mobile industrial processor interface (MIPI), such as a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), an Internet Protocol television (IPTV), or a smartphone.

Das elektronische System 1000 weist im Bildsensor 100 der 1, einen Anwendungsprozessor 1010 und eine Anzeige 1050 auf.The electronic system 1000 has in the image sensor 100 the 1 , an application processor 1010 and a display 1050.

Ein Host 1012 für eine serielle Kamera-Schnittstelle (CSI=Camera Serial Interface), welcher in dem Anwendungsprozessor 1010 ausgeführt ist, kann eine serielle Kommunikation mit einer CSI-Vorrichtung 1041 des Bildsensors 100 über eine serielle Kamera-Schnittstelle durchführen. Hier kann der CSI-Host 1012 beispielsweise einen De-Serialisierer (DES) aufweisen, und die CSI-Vorrichtung 1041 kann einen Serialisierer (SER) aufweisen. Ein DSI-Host 1011, welcher in dem Anwendungsprozessor 1010 ausgeführt ist, kann eine serielle Kommunikation mit einer DSI-Vorrichtung 1051 der Anzeige 1050 für eine serielle Anzeige-Schnittstelle (DSI=Display Serial Interface) durchführen. Hier kann beispielsweise der DSI-Host 1011 einen Serialisierer (SER) aufweisen, und die DSI-Vorrichtung 1051 kann einen De-Serialisierer (DES) aufweisen.A camera serial interface (CSI) host 1012 embodied in the application processor 1010 can perform serial communication with a CSI device 1041 of the image sensor 100 via a camera serial interface. Here, the CSI host 1012 can include, for example, a de-serializer (DES), and the CSI device 1041 can include a serializer (SER). A DSI host 1011 embodied in the application processor 1010 can perform serial communication with a DSI device 1051 of the display 1050 for a display serial interface (DSI). Here, for example, the DSI host 1011 can include a serializer (SER), and the DSI device 1051 can include a de-serializer (DES).

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das elektronische System 100 weiterhin einen RF-Chip 1060 aufweisen, welcher mit dem Anwendungsprozessor 1010 kommunizieren kann. Eine physikalische Schicht (PHY) 1013, welche in dem Anwendungsprozessor 1010 enthalten ist und eine PHY 1061, welche in dem RF-Chip 1060 enthalten ist, kann Daten jeweils gemäß MIPI DigRF übertragen oder empfangen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das elektronische System 1000 weiterhin eine GPS 1020-Empfänger, einen Speicher 1070, ein Mikrofon (MIC) 1080, einen dynamischen Direkt-Zugriffsspeicher (DRAM=Dynamic Access Memory) 1085 und einen Lautsprecher 1090 aufweisen.According to an exemplary embodiment, the electronic system 100 may further include an RF chip 1060 that can communicate with the application processor 1010. A physical layer (PHY) 1013 included in the application processor 1010 and a PHY 1061 included in the RF chip 1060 can each transmit or receive data according to MIPI DigRF. According to an exemplary embodiment, the electronic system 1000 may further include a GPS receiver 1020, a memory 1070, a microphone (MIC) 1080, a dynamic access memory (DRAM) 1085, and a speaker 1090.

Das elektronische System 1000 kann unter Verwendung eines World Interoperability For Microwave Access (Wimax)-Moduls 1030, eines Wireless LAN (WLAN)-Moduls 100 und/oder eines Ultra-Breitband-Moduls 1110 kommunizieren.The electronic system 1000 may communicate using a World Interoperability For Microwave Access (Wimax) module 1030, a Wireless LAN (WLAN) module 100, and/or an Ultra Wideband module 1110.

32 ist ein Blockschaltbild gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform des Systems, welches den Bildsensor der 1 aufweist. Bezug nehmend auf die 1 und 32 kann ein Bit-Verarbeitungssystem 1200 den Bildsensor 100 der 1, einen Prozessor 1210, einen Speicher 1220, eine Anzeigeeinheit 1230 und eine Schnittstelle 1240 aufweisen. 32 is a block diagram according to another exemplary embodiment of the system including the image sensor of the 1 Referring to the 1 and 32 a bit processing system 1200 may process the image sensor 100 of the 1 , a processor 1210, a memory 1220, a display unit 1230 and an interface 1240.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bildverarbeitungssystem 1200 in einer medizinischen Vorrichtung oder einer tragbaren elektronischen Vorrichtung ausgeführt sein. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann in einem Mobiltelefon, einem Smartphone, einem Tablet-PC, einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA=Personal Digital Assistant), einem Enterprise Digital Assistant (EDA), einem tragbaren Multimedia-Player (PMP=Portable Multimedia Player) oder einem E-Buch ausgeführt sein.According to an exemplary embodiment, the image processing system 1200 may be embodied in a medical device or a portable electronic device. The portable electronic device may be embodied in a mobile phone, a smartphone, a tablet PC, a personal digital assistant (PDA), an enterprise digital assistant (EDA), a portable multimedia player (PMP), or an e-book.

Der Prozessor 1210 kann eine Operation des Bildsensors 100 entfernen oder Bilddaten, welche von dem Bildsensor 100 ausgegeben werden, verarbeiten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor 1210 den ISP 200 bezeichnen.Processor 1210 may remove an operation of image sensor 100 or process image data output from image sensor 100. According to an exemplary embodiment, processor 1210 may refer to ISP 200.

Der Speicher 1220 kann ein Programm zum Steuern eines Betriebs des Bildsensors 100 und ein Bild, welches durch den Prozessor 1210 erzeugt wird, über einen Bus 1250 gemäß einer Steuerung des Prozessors 1210 speichern, und der Prozessor 1210 kann das Programm durch ein Zugreifen auf die gespeicherten Informationen ausführen. Der Speicher 1220 kann beispielsweise in einem nichtflüchtigen Speicher ausgeführt sein.Memory 1220 may store a program for controlling operation of image sensor 100 and an image generated by processor 1210 via bus 1250 under control of processor 1210, and processor 1210 may execute the program by accessing the stored information. Memory 1220 may be implemented, for example, in a non-volatile memory.

Die Anzeigeeinheit 1230 kann ein Bild von dem Prozessor oder dem Speicher 1220 empfangen und das Bild über eine Anzeige, beispielsweise eine FlüssigkristallAnzeige (LCD=Liquid Crystal Display), eine LED-Anzeige, eine OLED-Anzeige, eine Aktiv-Matrix-Organische Leuchtdioden (AMOLED=Active Matrix Organic Light Emitting Diode)-Anzeige oder eine flexible Anzeige anzeigen.The display unit 1230 may receive an image from the processor or the memory 1220 and display the image via a display, such as a liquid crystal display (LCD), an LED display, an OLED display, an active matrix organic light emitting diode (AMOLED) display, or a flexible display.

Eine Schnittstelle 1240 kann in einer Schnittstelle zum Eingeben/Ausgeben zweidimensionaler oder dreidimensionaler Bilder ausgeführt sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Schnittstelle 1240 in einer Funk-Schnittstelle ausgeführt sein.An interface 1240 may be embodied as an interface for inputting/outputting two-dimensional or three-dimensional images. According to an exemplary embodiment, the interface 1240 may be embodied as a wireless interface.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte kann verhindern, dass ein Pixel durch Umgebungslicht saturiert wird durch ein Anpassen einer Ladungsmenge in einem Ladungsspeicherknoten und kann einen dynamischen Bereich eines Pixels erweitern. Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte kann unterschiedliche Werte von Rauschen verringern, welche an dem Pixel auftreten durch ein Anpassen durch Pixel einer Ladungsmenge in einem Ladungsspeicherknoten, welcher in jedem Pixel enthalten ist.A method and apparatus according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts can prevent a pixel from being saturated by ambient light by adjusting an amount of charge in a charge storage node and can expand a dynamic range of a pixel. A method and apparatus according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts can reduce varying levels of noise occurring at the pixel by adjusting, by pixel, an amount of charge in a charge storage node included in each pixel.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden erfinderischen Konzepte kann ein effizientes Layout durch ein gemeinsames Verwenden einer Schaltung für eine Umgebungslicht-Auslöschungs (ALC=Ambient Light Cancellation)-Operation zwischen zwei Unterpixeln, welche in einem Einheitspixel enthalten sind oder Pixeln, welche in unterschiedlichen Zeilenleitungen enthalten sind, haben.A method and apparatus according to an exemplary embodiment of the present inventive concepts can have an efficient layout by sharing a circuit for an ambient light cancellation (ALC) operation between two sub-pixels included in a unit pixel or pixels included in different row wirings.

Claims (10)

Bildsensor (100), der Folgendes aufweist: ein erstes fotoelektrisches Umwandlungselement (40-1), welches konfiguriert ist, um Fotoladungen einem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zur Verfügung zu stellen; ein erstes Ladungsspeicherelement (MCAP1), welches sich von dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) unterscheidet und dazu konfiguriert ist, eine Menge an Ladungen zu speichern, um zumindest einen Teil der im ersten Ladespeicherknoten gespeicherten Ladungen in Antwort auf ein Rückkopplungssignal (FBA, FBB) auszulöschen; eine Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B), welche konfiguriert ist, um das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf einer Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zu erzeugen; einen ersten Schalter (PTR1), der dazu konfiguriert ist, die Versorgung mit Ladungen von einer Ladungsversorgungsquelle zu dem ersten Ladungsspeicherelement (MCAP1) zu schalten; und einen zweiten Schalter (ITR1), der dazu eingerichtet ist, die Versorgung mit den im ersten Ladungsspeicherelement (MCAP1) gespeicherten Ladungen zu dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zu schalten, wobei der erste Schalter (PTR1) und der zweite Schalter (ITR1) sequentiell in einer nichtüberlappenden Art und Weise angeschaltet werden. An image sensor (100) comprising: a first photoelectric conversion element (40-1) configured to provide photocharges to a first charge storage node (CSN1); a first charge storage element (MCAP1) different from the first charge storage node (CSN1) and configured to store an amount of charge to cancel at least a portion of the charges stored in the first charge storage node in response to a feedback signal (FBA, FBB); a feedback signal generation circuit (38A, 38B) configured to generate the feedback signal (FBA, FBB) based on an amount of charge in the first charge storage node (CSN1); a first switch (PTR1) configured to switch the supply of charges from a charge supply source to the first charge storage element (MCAP1); and a second switch (ITR1) configured to switch the supply of the charges stored in the first charge storage element (MCAP1) to the first charge storage node (CSN1), wherein the first switch (PTR1) and the second switch (ITR1) are switched on sequentially in a non-overlapping manner. Bildsensor (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Schalter (PTR1) mit der Ladungsversorgungsquelle verbunden ist, und der zweite Schalter (ITR1) mit dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) verbunden ist, und wobei das erste Ladungsspeicherelement (MCAP1) zwischen dem ersten Schalter (PTR1) und dem zweiten Schalter (ITR1) verbunden ist.Image sensor (100) after Claim 1 , wherein the first switch (PTR1) is connected to the charge supply source, and the second switch (ITR1) is connected to the first charge storage node (CSN1), and wherein the first charge storage element (MCAP1) is connected between the first switch (PTR1) and the second switch (ITR1). Bildsensor (100) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement (40-2), welches konfiguriert ist, um Ladungen einem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung zu stellen; und ein zweites Ladungsspeicherelement (MCAP2), welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) anzupassen, wobei die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B) das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf der Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) und der Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) erzeugt.Image sensor (100) after Claim 1 , further comprising: a second photoelectric conversion element (40-2) configured to provide charges to a second charge storage node (CSN2); and a second charge storage element (MCAP2) configured to adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node (CSN2) in response to the feedback signal (FBA, FBB), wherein the feedback signal generating circuit (38A, 38B) generates the feedback signal (FBA, FBB) based on the amount of charge in the first charge storage node (CSN1) and the amount of charge in the second charge storage node (CSN2). Bildsensor (100) nach Anspruch 3, wobei die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B) Folgendes aufweist: einen Komparator (44), welcher konfiguriert ist, um ein erstes Pixelsignal (PIX1), welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) bezogen ist, mit einem zweiten Pixelsignal (PIX2), welches auf die Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) bezogen ist, zu vergleichen, und um ein Vergleichssignal (COMPA) gemäß einem Ergebnis des Vergleichs zu erzeugen; eine erste Auswahlschaltung (46A-1, 46B-1), welche konfiguriert ist, um das erste Pixelsignal (PIX1) oder das zweite Pixelsignal (PIX2) basierend auf dem Vergleichssignal (COMPA) auszugeben; und eine zweite Auswahlschaltung (46A-2, 46B-2), welche konfiguriert ist, um ein Vorgabe-Spannungssignal (VOFF) oder ein Ausgangssignal der ersten Auswahlschaltung (46A-1, 46B-1) als das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf einem Ladungsversorgungs-Steuersignal auszugeben.Image sensor (100) after Claim 3 , wherein the feedback signal generation circuit (38A, 38B) comprises: a comparator (44) configured to compare a first pixel signal (PIX1) related to the amount of charge in the first charge storage node (CSN1) with a second pixel signal (PIX2) related to the amount of charge in the second charge storage node (CSN2), and to generate a comparison signal (COMPA) according to a result of the comparison; a first selection circuit (46A-1, 46B-1) configured to output the first pixel signal (PIX1) or the second pixel signal (PIX2) based on the comparison signal (COMPA); and a second selection circuit (46A-2, 46B-2) configured to output a default voltage signal (VOFF) or an output signal of the first output selection circuit (46A-1, 46B-1) as the feedback signal (FBA, FBB) based on a charge supply control signal. Bildsensor (100) nach Anspruch 3, wobei die Ladungen, welche durch das erste fotoelektrische Umwandlungselement (40-1) erzeugt werden, dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) in Antwort auf ein Taktsignal zur Verfügung gestellt werden, und die Ladungen, welche durch das zweite fotoelektrische Umwandlungselement (40-2) erzeugt werden, dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) in Antwort auf ein komplementäres Taktsignal zur Verfügung gestellt werden.Image sensor (100) after Claim 3 , wherein the charges generated by the first photoelectric conversion element (40-1) are provided to the first charge storage node (CSN1) in response to a clock signal, and the charges generated by the second photoelectric conversion element (40-2) are provided to the second charge storage node (CSN2) in response to a complementary clock signal. Bildsensor (100) nach Anspruch 3, wobei jedes des ersten Ladungsspeicherelements (MCAP1) und des zweiten Ladungsspeicherelements (MCAP2) ein MOS-Kondensator ist.Image sensor (100) after Claim 3 , wherein each of the first charge storage element (MCAP1) and the second charge storage element (MCAP2) is a MOS capacitor. Bildsensor (100) nach Anspruch 1, wobei die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B) Folgendes aufweist: einen Komparator (44), welcher konfiguriert ist, um ein Referenzsignal mit einem ersten Pixelsignal (PIX1), welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) bezogen ist, zu vergleichen, und um ein Vergleichssignal (COMPB) gemäß einem Ergebnis des Vergleichs zu erzeugen; und eine Auswahlschaltung (46A-1, 46B-1; 46A-2, 46B-2), welche konfiguriert ist, um ein Vorgabe-Spannungssignal (VOFF) oder ein Ladungsversorgungs-Steuersignal als das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf dem Vergleichssignal (COMPB) auszugeben.Image sensor (100) after Claim 1 , wherein the feedback signal generation circuit (38A, 38B) comprises: a comparator (44) configured to compare a reference signal with a first pixel signal (PIX1) related to the amount of charge in the first charge storage node (CSN1), and to generate a comparison signal (COMPB) according to a result of the comparison; and a selection circuit (46A-1, 46B-1; 46A-2, 46B-2) configured to output a default voltage signal (VOFF) or a charge supply control signal as the feedback signal (FBA, FBB) based on the comparison signal (COMPB). Bildsensor (100) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement (40-2), welches konfiguriert ist, um Ladungen einem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung zu stellen; und ein zweites Ladungsspeicherelement (MCAP2), welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung gestellt wird, in Antwort auf das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) anzupassen, wobei die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B) Folgendes aufweist: einen ersten Komparator (44), welcher konfiguriert ist, um ein Referenzsignal mit einem ersten Pixelsignal (PIX1), welches auf die Ladungsmenge in dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) bezogen ist, zu vergleichen, und um ein erstes Vergleichssignal (COMPA) zu erzeugen; einen zweiten Komparator (44), welcher konfiguriert ist, um das Referenzsignal mit einem zweiten Pixelsignal (PIX2), welches auf die Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) bezogen ist, zu vergleichen, und um ein zweites Vergleichssignal (COMPB) zu erzeugen; und eine Auswahlschaltung (46A-1, 46B-1; 46A-2, 46B-2), welche konfiguriert ist, um ein Vorgabe-Spannungssignal (VOFF) oder ein Ladungsversorgungs-Steuersignal als das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) basierend auf dem ersten Vergleichssignal (COMPA) und dem zweiten Vergleichssignal (COMPB) auszugeben.Image sensor (100) after Claim 1 , further comprising: a second photoelectric conversion element (40-2) configured to provide charges to a second charge storage node (CSN2); and a second charge storage element (MCAP2) configured to adjust an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node (CSN2) in response to the feedback signal (FBA, FBB), wherein the feedback signal generating circuit (38A, 38B) comprises: a first comparator (44) configured to compare a reference signal with a first pixel signal (PIX1) related to the amount of charge in the first charge storage node (CSN1), and to generate a first comparison signal (COMPA); a second comparator (44) configured to compare the reference signal with a second pixel signal (PIX2) related to the amount of charge in the second charge storage node (CSN2) and to generate a second comparison signal (COMPB); and a selection circuit (46A-1, 46B-1; 46A-2, 46B-2) configured to output a default voltage signal (VOFF) or a charge supply control signal as the feedback signal (FBA, FBB) based on the first comparison signal (COMPA) and the second comparison signal (COMPB). Bildsensor (100) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement (40-2), welches konfiguriert ist, um Ladungen dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung zu stellen, wobei das erste Ladungsspeicherelement (MCAP1) eine Ladungsmenge anpasst, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) zur Verfügung gestellt wird, oder eine Ladungsmenge, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung gestellt wird.Image sensor (100) after Claim 1 , further comprising a second photoelectric conversion element (40-2) configured to provide charges to the second charge storage node (CSN2), wherein the first charge storage element (MCAP1) adjusts an amount of charge provided by the charge supply source to the first charge storage node (CSN1) or an amount of charge provided by the charge supply source to the second charge storage node (CSN2). Bildsensor (100) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: ein zweites fotoelektrisches Umwandlungselement (40-2), welches konfiguriert ist, um Ladungen einem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) zur Verfügung zu stellen; und ein zweites Ladungsspeicherelement (MCAP2), welches konfiguriert ist, um eine Ladungsmenge anzupassen, welche von der Ladungsversorgungsquelle dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) in Antwort auf das Rückkopplungssignal (FBA, FBB) zur Verfügung gestellt wird, wobei das erste fotoelektrische Umwandlungselement (40-1) und das zweite fotoelektrische Umwandlungselement (40-2) jeweils in unterschiedlichen Zeilen angeordnet sind, und die Rückkopplungssignal-Erzeugungsschaltung (38A, 38B) das Rückkopplungssignal (FBA, FBB), welches basierend auf einer Ladungsmenge in dem ersten Speicherknoten erzeugt wird, an den ersten Ladungsspeicherknoten (CSN1) überträgt oder das Rückkopplungssignal (FBA, FBB), welches basierend auf einer Ladungsmenge in dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) erzeugt wird, zu dem zweiten Ladungsspeicherknoten (CSN2) überträgt.Image sensor (100) after Claim 1 , further comprising: a second photoelectric conversion element (40-2) configured to provide charges to a second charge storage node (CSN2); and a second charge storage element (MCAP2) configured to adjust an amount of charge provided from the charge supply source to the second charge storage node (CSN2) in response to the feedback signal (FBA, FBB), wherein the first photoelectric conversion element (40-1) and the second photoelectric conversion element (40-2) are each arranged in different rows, and the feedback signal generation circuit (38A, 38B) transmits the feedback signal (FBA, FBB) generated based on an amount of charge in the first storage node to the first charge storage node (CSN1) or transmits the feedback signal (FBA, FBB) generated based on an amount of charge in the second charge storage node (CSN2) to the second charge storage node (CSN2).
DE102014103042.7A 2013-03-15 2014-03-07 Image sensor Active DE102014103042B4 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/832,289 2013-03-15
US13/832,289 US8994867B2 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Image sensor, operating method thereof, and device including the image sensor
KR1020130035437A KR102074949B1 (en) 2013-03-15 2013-04-01 Image sensor, and operating method thereof
KR10-2013-0035437 2013-04-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014103042A1 DE102014103042A1 (en) 2014-09-18
DE102014103042B4 true DE102014103042B4 (en) 2025-10-09

Family

ID=51419074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014103042.7A Active DE102014103042B4 (en) 2013-03-15 2014-03-07 Image sensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014103042B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117376721B (en) * 2023-09-28 2024-12-13 脉冲视觉(北京)科技有限公司 Sensor pixel unit, signal processing circuit and electronics

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373050B1 (en) * 1998-10-07 2002-04-16 California Institute Of Technology Focal plane infrared readout circuit with automatic background suppression
US20020176067A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-28 Canesta, Inc. Method and system to enhance dynamic range conversion useable with CMOS three-dimensional imaging
WO2004093318A2 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Canesta, Inc. Method and system to differentially enhance sensor dynamic range
DE102005056774A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Pmdtechnologies Gmbh Time of flight-pixel, has monitoring circuit provided for monitoring charge amount in voltage at storage area and comprising devices for detecting charge amount in storage area and/or equivalent voltage or corresponding current
US20070182949A1 (en) * 2005-12-21 2007-08-09 Cristiano Niclass Method and arrangement for measuring the distance to an object
DE102011089642A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Ifm Electronic Gmbh Light travel time sensor i.e. photo mixing detector-sensor, for three-dimensional time-of-light camera, has evaluation device determining distance value based on electrical parameters, where additional parameters are used to determine value
DE102011053219A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Pmdtechnologies Gmbh Pixels for detecting amplitude and phase of electromagnetic radiation in form of photonic mixer devices, has phase sensitive sub-pixels for detection of incident electromagnetic radiation with photosensitive pixel surface

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373050B1 (en) * 1998-10-07 2002-04-16 California Institute Of Technology Focal plane infrared readout circuit with automatic background suppression
US20020176067A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-28 Canesta, Inc. Method and system to enhance dynamic range conversion useable with CMOS three-dimensional imaging
WO2004093318A2 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Canesta, Inc. Method and system to differentially enhance sensor dynamic range
DE102005056774A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Pmdtechnologies Gmbh Time of flight-pixel, has monitoring circuit provided for monitoring charge amount in voltage at storage area and comprising devices for detecting charge amount in storage area and/or equivalent voltage or corresponding current
US20070182949A1 (en) * 2005-12-21 2007-08-09 Cristiano Niclass Method and arrangement for measuring the distance to an object
DE102011089642A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Ifm Electronic Gmbh Light travel time sensor i.e. photo mixing detector-sensor, for three-dimensional time-of-light camera, has evaluation device determining distance value based on electrical parameters, where additional parameters are used to determine value
DE102011053219A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Pmdtechnologies Gmbh Pixels for detecting amplitude and phase of electromagnetic radiation in form of photonic mixer devices, has phase sensitive sub-pixels for detection of incident electromagnetic radiation with photosensitive pixel surface

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014103042A1 (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202018105975U1 (en) High dynamic image sensors with reduced flicker and fixed interference patterns
DE102016100038B4 (en) Image sensor
DE112015005724B4 (en) RGBZ pixel cell unit for an RGBZ image sensor
DE102011085895B4 (en) Analog-to-digital converter, method for operation and system
DE102014218431B4 (en) Solid state imaging device and imaging system
CN102970493B (en) Many level resetting voltage of multiple conversion gain image sensor
CN107706202B (en) Cameras and Electronic Equipment
DE102013106685A1 (en) Image sensor chip, method of operating the same and system with the image sensor chip
US9924121B2 (en) Solid-state imaging device and method of driving the same transferring other part of charges to a combined capacitor
JPWO2017018215A1 (en) SOLID-STATE IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE
KR102074949B1 (en) Image sensor, and operating method thereof
CN102257810B (en) Image sensor with controllable transfer gate voltages
DE102014100394A1 (en) Image sensor, operating method thereof and system with same
DE102016218838A1 (en) High dynamic range imaging pixel with improved readout
US10110783B2 (en) Image sensor precharge boost
DE102016218843A1 (en) High dynamic range imaging pixel with improved readout
DE10063094B4 (en) Active pixel circuit in a CMOS image sensor
TW200307455A (en) Solid-state imaging apparatus and driving method thereof
DE112015005163T5 (en) FLIGHT TIME DISTANCE MEASURING DEVICE
DE102012213083A1 (en) Image generation systems with selectable column power control
DE102020119179A1 (en) IMAGE GENERATION SYSTEMS AND METHODS FOR GENERATING IMAGES WITH A HIGH DYNAMIC RANGE
Yasuda et al. Adaptive-integration-time image sensor with real-time reconstruction function
DE112023000541T5 (en) IMAGE SENSOR, OPTOELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR OPERATING AN IMAGING DEVICE
DE112022004956T5 (en) SOLID STATE IMAGING ELEMENT
DE112022004951T5 (en) SOLID-STATE IMAGING ELEMENT, IMAGING DEVICE AND CONTROL METHOD FOR A SOLID-STATE IMAGING ELEMENT

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: KUHNEN & WACKER PATENT- UND RECHTSANWALTSBUERO, DE

R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0027146000

Ipc: H04N0025760000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division