• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.553-558
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• 2016

본 논문은 바이오센서 칩에 사용하기 위해 3.3V CMOS 이미지 센서용 DC-DC 변환기 회로를 제안하였다. DC-DC 변환기 회로는 픽셀의 ON 전압인 PCP 전압과 OFF 전압인 NCP 전압으로 사용된다. 제안된 PCP 회로는 리플 전압이 45.35mV인 VPP (=5V) 양전하펌프 전압을 전압 레귤레이터를 이용하여 리플전압이 1.33mV 이내인 PCP 전압을 얻었다. 그리고 제안된 NCP 회로는 리플 전압이 62.8mV VNN (=-2V) 음전하펌프 전압을 전압 레귤레이터를 이용하여 리플전압을 0.05mV 이내로 설계하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.63-69
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• 2012

본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2369-2379
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• 2013

본 논문에서는 의료영상 뿐만 아니라 비파괴검사 등에 활용되고 있는 CMOS x-ray 라인 스캔 센서를 설계하였다. x-ray 라인 스캔 센서는 512열${\times}$4행의 픽셀 어레이(pixel array)를 갖고 있으며, DC-DC 변환기(converter)를 내장하였다. Binning 모드를 이용하여 픽셀 사이즈가 $100{\mu}m$, $200{\mu}m$, $400{\mu}m$이 되도록 선택할 수 있도록 하기 위해 no binning 모드, $2{\times}2$ binning 모드와 $4{\times}4$ binning 모드를 지원하는 픽셀 회로를 새롭게 제안하였다. 그리고 power supply noise와 입력 common mode noise에 둔감한 이미지 신호인 fully differential 신호를 출력하도록 설계하였다. $0.18{\mu}m$ x-ray CMOS 이미지 센서 공정을 이용하여 설계된 라인 스캔 센서의 레이아웃 면적은 $51,304{\mu}m{\times}5,945{\mu}m$ 이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.13-20
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• 2008

본 논문에서는 CMOS 이미지 센서의 웨이퍼 레벨 어셈블리를 위한 스페이스 제작 방법을 설명하였다. 스페이스 제작을 위해서 SU-8, PDMS, Si-interposer를 이용하는 세 가지 방법을 제안하였다. SU-8 스페이스에서는 균일한 두께 특성을 위해서 웨이퍼 회전 장치를 고안했으며, PDMS 스페이스에서는 glass/PDMS/glass 구조의 정렬 접합을 위해서 새로운 접합 방법을 제안하였다. Si-interposer를 이용한 스페이스 제작에서는 DRF을 이용한 접합 조건을 확립하였다. 세 가지의 실험 결과 Si-interposer를 이용한 스페이스 제작 시 glass/스페이스/glass 구조의 접합력이 가장 뛰어났으며, 접합력의 크기는 32.3MPa의 전단응력을 나타내었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D2호
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• pp.62-70
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• 1999

본 논문에서는 저 비용, 고해상도 반도체 지문 센서칩에 대하여 논한다. 제작된 테스트 칩은 $64{\times}256$ 센싱 셀(sensing cell)로 구성되어 있으며, 칩의 크기는 $2.7mm{\times}10.8mm$이다. sensing cell 내부에서 일어나는 전하 재분포를 감지하는 새로운 방식을 이용하여 내부의 기생 캐패시턴스의 영향을 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 센싱 셀의 감지 능력을 키우므로 센싱 셀의 크기를 줄일 수 있고, 따라서 고해상도의 이미지를 추출할 수 있다. 표준 0.6${\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작된 칩은 600dpi의 해상도를 가지는 지문 이미지를 추출한다. 제조 단가를 낮추기 위하여 지문의 부분 이미지들로부터 전체 지문 이미지를 얻어내는 이미지 합성 방법의 가능성과 문제점에 대해서도 논의하였다.

• 센서학회지
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• 제18권6호
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• pp.475-484
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• 2009

In this paper, an analysis of the complementary CMOS active pixel and readout circuit is carried out. Complementary pixel structure which is different from conventional 3TR APS structure consists of photo diode, reset PMOS, several NMOSs and PMOSs sets for complementary signals. Proposed CMOS image sensors pixel has been fabricated using 0.5 standard CMOS process. Measured results show that the output signal range is from 0.8 V to 3.8 V. This output signal range increased 125 % compared to conventional 3TR pixel in the condition of 5 V power supply.

• 센서학회지
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• 제17권1호
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• pp.41-52
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• 2008

In this paper, a circuit analysis of the complementary CMOS active pixel and readout circuit is carried out. Complementary pixel structure which is different from conventional 3TR APS structure is consist of photo diode, reset PMOS, several NMOSs and PMOSs sets for complementary signals. Photo diode is modelled with Medici device program. HSPICE was used to analyze the variation of the signal feature depending on light intensity using $0.5{\mu}M$ standard CMOS process. Simulation results show that the output signal range is from 0.8 V to 4.5 V. This signal range increased 135 % output dynamic range compared to conventional 3TR pixel in the condition of 5 V power supply.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.607-610
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• 2005

상황에 따라 조명의 밝기나 종류 등에 영향으로 CMOS 이미지 카메라 센서로부터 입력 받은 영상의 색상은 원색과 차이가 있다. 이러한 왜곡된 색상을 Red, Green, Blue와 휘도를 이용하여 원래의 색으로 표현하는 과정이 White Balance이다. 사람은 색이 눈으로 입사되는 물리적인 자극 외에 대뇌의 작용으로 광원이 바뀌어도 같은 색으로 인지하는 특징이 있다. 따라서 이러한 과정이 없을 시에는 우리의 눈으로 보는 것과 영상장치를 통해서 모니터에 표시되는 영상의 색상과 차이가 생긴다. 본 논문에서는 RGB와 휘도를 이용하는 방법과 논문에서 제안한 히스토그램을 이용하는 방법에 대해 소프트웨어를 사용하여 각각의 상황에 따라 알고리즘을 적용하여 WB를 수행한 결과에 대하여 PSNR을 구하여 비교 분석한 후 최적화된 알고리즘을 이용하여 하드웨어 설계 언어인 VHDL을 사용하여 구현하고, ModelSim6.0a를 이용하여 데이터를 검증한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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• pp.829-831
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• 2005

디지털 카메라 이미지의 화질을 저하시키는 주요 요인 중 하나는 노이즈이다. 디지털 카메라에 사용되는 CCD/CMOS 센서의 특성상, 노출이 증가할수록 신호대 잡음비(SNR)가 증가한다. 따라서 디지털 카메라에서 SNR이 높은 이미지를 얻기 위해서는 되도록 많은 노출을 주어야 한다. 하지만 너무 과다한 노출을 주게 되면 highlight clipping이 일어나기 때문에, RGB 모든 채널에서 clipping이 일어나지 않는 범위 안에서 노출을 주어야 한다. 그리고 CCD/CMOS RAW 데이터에 대해 카메라의 이미지 프로세싱 과정에서 디지털 노출 보정을 해주면 사람이 보기에 적절한 노출을 가지면서도 SNR이 높은 고화질의 이미지를 얻을 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.55-60
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• 2007

본 논문에서는 1차원 CMOS 포토다이오드 픽셀 어레이를 이용한 광학 각도 센서에서, 해상도를 2배 향상시키는 인터폴레이션 방법을 제안한다. 제안된 구조는 인터폴레이션을 위하여 모든 픽셀을 짝수 픽셀 그룹과 홀수 픽셀 그룹으로 나누어, 각 그룹에서 가장 밝은 빛이 들어오는 픽셀(winner)을 winner take all 회로를 이용하여 찾아 이로부터 인터폴레이션을 수행하여 각도 센서의 해상도를 2배 향상시킨다. 제안된 인터폴레이션 방법은 픽셀이나 WTA 회로의 추가없이 간단히 하나의 XOR 게이트와 전압 비교기 회로를 이용하여 구현할 수 있다. $5.6{\mu}m$의 픽셀 피치를 가진 336개의 포토다이오드 픽셀 어레이를 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현한 후, 그 위에 $50{\mu}m$ 폭의 슬릿을 붙여서 광학 센서를 구성하여 실험하였다. 측정된 각도 해상도는 $0.1{\circ}$이며 35mW의 전력을 소모하고 최대 초당 8000번 각도를 측정할 수 있다.