Abstract
A CMOS x-ray line scan sensor which is used in both medical imaging and non-destructive diagnosis is designed. It has a pixel array of 512 columns ${\times}$ 4 rows and a built-in DC-DC converter. The pixel circuit is newly proposed to have three binning modes such as no binning, $2{\times}2$ binning, and $4{\times}4$ binning in order to select one of pixel sizes of $100{\mu}m$, $200{\mu}m$, and $400{\mu}m$. It is designed to output a fully differential image signal which is insensitive to power supply and input common mode noises. The layout size of the designed line scan sensor with a $0.18{\mu}m$ x-ray CMOS image sensor process is $51,304{\mu}m{\times}5,945{\mu}m$.
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.
