초록 ▼

○ 오늘날 비디오 캠코더, 디지털 카메라, 휴대전화, 스마트-폰 등에는 이미지센서가 탑재되어 있으며, 차량탑재, 감시, 의료, 공장자동화(FA) 등의 분야에도 이미지센서의 응용이 확대되고 있다. 성능 면에서 화소수의 증가로 해상도가 향상되었으며, 이면조사(裏面照射) 기술의 도입으로 감도 향상, 증폭기와 AD변환기의 설치로 잡음이 크게 저하되었다.

○ 화소 크기는 입사광의 회절 폭보다 작아져서 입사광의 이용효율(양자효율)은 100%에 도달하였으며, 잡음은 1개 전자레벨로 감소하였다. 또한 다이내믹레인지(Dyn

○ 오늘날 비디오 캠코더, 디지털 카메라, 휴대전화, 스마트-폰 등에는 이미지센서가 탑재되어 있으며, 차량탑재, 감시, 의료, 공장자동화(FA) 등의 분야에도 이미지센서의 응용이 확대되고 있다. 성능 면에서 화소수의 증가로 해상도가 향상되었으며, 이면조사(裏面照射) 기술의 도입으로 감도 향상, 증폭기와 AD변환기의 설치로 잡음이 크게 저하되었다.

○ 화소 크기는 입사광의 회절 폭보다 작아져서 입사광의 이용효율(양자효율)은 100%에 도달하였으며, 잡음은 1개 전자레벨로 감소하였다. 또한 다이내믹레인지(Dynamic Range/DR)는 최신 고급 디지털카메라나 감시카메라의 경우 새로운 광DR이 도입되어 선명한 영상을 얻을 수 있게 되었다. 본 해설에서는 최근 개발된 광 다이내믹레인지 이미지센서의 기술동향을 소개하였다.

○ 표준 이미지센서가 60∼70dB 정도의 DR을 갖는데 비하여, LOFIG(Lateral Overflow Integration Capacitor) CMOS 이미지센서의 개발로 100dB의 DR 성능을 얻어, 실내 책상 밑 어두운 곳에서부터 옥외의 밝은 경치까지 선명하게 촬영할 수 있게 된 것은 획기적인 진전이라고 평가된다.

○ 앞으로 넓은 DR의 이미지센서는 폭넓은 분야에서 응용될 것으로 예상된다. 또한 이미지센서 기술뿐 아니라 광 DR 영상의 신호처리 기술, 새로운 표시기술 등을 개발해야 할 것이다.

○ Engineering Village에서 1993∼2012년 동안 “wide dynamic range AND image sensor‘를 검색한 결과 국제학술지 게재 논문수로 보아 미국(140건), 일본(129건)의 관련 연구가 가장 활발하며 다음은 중국, 영국, 캐나다 순이고 한국(16건)은 세계 9위이다. 국내에서는 경북대, 연세대를 중심으로 ’광(廣) DR CMOS 이미지센서‘를 개발하고 있으며 KIST는 ’로봇 눈의 광 DR 비전 연구‘를 수행하고 있다. 앞으로 국내 IT 기술수준으로 보아 광 DR 이미지센서 개발은 경쟁력이 있을 것으로 기대된다.