• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.199-208
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• 2008

최근 CMOS 이미지 센서가 저전력, 저가격, 소형화를 이루면서 이를 이용한 하드웨어 및 응용 소프트웨어 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만CMOS이미지 센서 제품들은 하드웨어에 비해 아직 응용 소프트웨어 및 펌웨어의 완성도에서 여러 가지 문제를 가진다. CMOS 이미지 센서 기반 폴링 기법은 불필요한 메시지 교환으로 인해 비효율적인 동기화 문제 및 전송 지연이 일정 수준으로 높아지면 데이터 재전송에 대한 오버헤드가 크다. 이러한 이유로 폴링 방식의 구조적 안정성(structural stability)에 문제점을 가진다. 본 논문에서는 MCU를 통한 펌웨어 기반의 고속 동기화 기법으로 폴링 주기를 세분화하여 Stepwise 동기화 기법을 제안하고, 인터럽트 방식을 적용하여 재접속 및 데이터 전송을 개선하였다. 결과적으로 제안한 기법이동기화 시간 및 에러 커넥션에서 20% 이상 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 나타났다. 또한 CMOS 이미지 센서 기반의 C328R 보드와 저전력 MCU인 ATmega128L을 이용한 보드를 개발하고, 제공 소프트웨어와 제안된 펌웨어의 카메라 모듈과 동기화 시간 및 에러 커넥션(Error Connection) 등을 비교, 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.50-57
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• 2008

본 논문에서는 CMOS image sensor(CIS)에서 사용될 수 있는 고 효율 charge pump를 제안하였다. 제안된 charge pump는 CIS의 동작 특성을 활용하여 switching loss 및 reversion loss를 최소화하여 고 효율 동작을 실현하였다. 즉, CIS 픽셀 동작 구간에 따라 local clock driver, 펌핑 커패시터, 그리고 charge 전달 switch의 크기를 역동적으로 조절함으로써 switching loss 를 최소화하였다. 또한, schmitt trigger를 채용한 tri-state local clock driver를 이용하여 non-overlapping 구간이 충분히 확보된 local clock을 공급할 수 있게 함으로써 reversion loss를 최소화하였다. 0.13-um CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 비교 결과, 제안된 charge pump는 구동 전류가 없는 조건에서 기존 구조에 비해 최대 49.1% 전력 소모를 개선하였으며, 구동 전류가 최대인 조건에서는 19.0% 전력 소모를 개선할 수 있었음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권2호
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• pp.20-27
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• 2011

모바일 기기에 장착되는 CMOS 이미지 센서(CIS) 칩은 배터리 용량의 한계로 인해 저전력 소모를 요구한다. 본 논문에서는 전력소모를 줄일 수 있는 데이터 플립플롭 회로와 새로운 저전력 구조의 Single-Slope A/D Converter(SS-ADC)를 사용한 이미지 센서를 설계하여 모바일 기기에 사용되는 CIS 칩의 전력 소모를 감소시켰다. 제안하는 CIS는 $2.25um{\times}2.25um$ 면적을 갖는 4-Tr Active Pixel Sensor 구조를 사용하여 QVGA($320{\times}240$)급 해상도를 갖도록 설계되었으며 0.13um CMOS 공정에서 설계되었다. 실험 결과, CIS 칩 내부의 SS-ADC 는 10-b 해상도를 가지며, 동작속도는 16 frame/s 를 만족하였고, 전원 전압 3.3V(아날로그)/1.8V(Digital)에서 25mW의 전력 소모를 보였다. 측정결과로부터 제안된 CIS 칩은 기존 CIS 칩에 비해 대기시간동안 약 22%, 동작시간동안 약 20%의 전력이 감소되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.38-43
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• 2006

CMOS image sensor는 집적회로 구현이 가능하여 사이즈를 줄일 수 있고 저전력으로 구현이 가능하며 효율적인 영상처리를 할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 그러나 불량화소의 발생은 곧 화질의 저하로 연결되기 때문에 불량화소를 검출하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 CMOS image sensor에 사용되는 효율적인 불량화소 검출 알고리듬과 그 하드웨어를 제안하였다. 불량화소를 검출하기 위하여 본 논문에서 제안한 방법은 Scan, Trace, Detection의 단계를 거친다. 시뮬레이션 결과 특정 조건에서는 99.99%의 불량화소 걸출 성공률을 나타냈다. 제안된 알고리듬은 Verilog HDL로 구현되었으며, 0.25 CMOS standard cell library에서 3.2k개의 게이트 수를 갖는다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.942-949
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• 2020

본 논문에서는 column-parallel readout 회로에 적합하도록 개선된 CMOS 이미지 센서용 algorithmic ADC를 제안한다. 커패시터의 비율과 무관하고 연산 증폭기의 이득에 둔감하면서 증폭기 하나로 동작 할 수 있도록 기존 algorithmic ADC를 수정하고 적응형 바이어싱을 적용한 증폭기를 사용하여 높은 변환효율을 갖도록 하였다. 제안하는 ADC는 0.18-㎛ 매그나칩 CMOS 공정으로 설계되었으며, Spectre 시뮬레이션을 통해 기존 algorithmic ADC에 비해 변환속도당 전력소모가 37% 줄어 들었음을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.260-265
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• 2012

Satellite devices for fine attitude control of the Science & Technology Satellite-2 (STSAT-2). Based on the mission requirements of STSAT-2, the conventional analog-type sun sensors were found to be inadequate, motivating the development of a compact, fast and fine digital sun sensor (FDSS). The FDSS uses a CMOS image sensor and has an accuracy of less than 0.03degrees, an update rate of 5Hz and a weight of less than 800g. A pinhole-type aperture is substituted for the optical lens to minimize its weight. The target process speed is obtained by utilizing the Field Programmable Gate Array (FPGA), which acquires images from the CMOS sensor, and stores and processes the image data. The sensor accuracy is maintained by a rigorous centroid algorithm. This paper describes the FDSS designs, realizations, tests and calibration results.

• 센서학회지
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• 제24권2호
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• pp.131-136
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• 2015

This paper presents a wide dynamic range complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor with column capacitor and feedback structure. The designed circuit has been fabricated by using $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal standard CMOS technology. This sensor has dual mode operation using combination of active pixel sensor (APS) and passive pixel sensor (PPS) structure. The proposed pixel operates in the APS mode for high-sensitivity in normal light intensity, while it operates in the PPS mode for low-sensitivity in high light intensity. The proposed PPS structure is consisted of a conventional PPS with column capacitor and feedback structure. The capacitance of column capacitor is changed by controlling the reference voltage using feedback structure. By using the proposed structure, it is possible to store more electric charge, which results in a wider dynamic range. The simulation and measurement results demonstrate wide dynamic range feature of the proposed PPS.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.809-813
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• 2004

In this paper, we developed a network camera for CMOS camera module inspection. The design, implementation details including embedded linux porting and CPLD logics, and performance of network camera are described. The network camera consists of SoC(S3C4530A), CPLD and CMOS image sensor. In order to image data of CMOS image sensor we designed capture logics on CPLD by using VHDL program. Embedded Linux such as uClinux is performed on the network camera to utilize development environment and TCP/IP protocol specification. The application is based on socket communication between GUI on PC and Embedded Linux based network camera. When JPEG compression is applied, the transmission speed was improved enough for this system to be used for an alternative of expensive CCTV or remote monitoring system in a power plant and uninhabited places.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.270-274
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• 2008

This paper proposes an advanced signal processing circuit for a fingerprint sensor based on ridge resistivity. A novel fingerprint integrated sensor using ridge resistivity variation resulting from ridges and valleys on the fingertip is presented. The pixel level simple detection circuit converts from a small and variable sensing current to binary voltage out effectively. The sensor circuit blocks were designed and simulated in a standard CMOS 0.35 ${\mu}m$ process.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.231-238
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• 2001

CMOS (complementary metal oxide semiconductor) 영상센서를 이용한 영상관측 시스템 을 제작하여 천문관측 활용 가능성에 대한 조사를 수행하였다. CCD(charge coupled device) 영상센서는 지난 30여년간 개발을 거듭해온 결과, 대부분의 영상획득장비나 천문관측용으로 사용되는 극미광 영상장비로 사용되왔다. 그러나 CMOS영상센서 가 실용화되면서 CCD를 이용한 극미광 영상관측 시스템과 일반 상용 영상시스템은 CMOS 영상센서로 교체되고 있다. CMOS 영상센서의 경우 CCD에 비해 시스템 잡음과 측광 성능은 뒤지지만, 태양과 별의 영상을 얻어본 결과 일반적인 영상관측장비로서는 사용이 가능하다.