CMOS 이미지소자와 디지털스틸카메라의 응용(The CMOS Image Sensor and Its Application to Digital Still Cameras)

전문가 제언

□ 이 글에서 CMOS 이미지소자의 개발 경위와 이 소자의 특징, 동작 및 구성에 대하여 살펴보았으며, 또한 디지털스틸카메라(DSC)용 소자에 대하여도 간단히 기술하였다.

□ 1990년대 말까지는 CCD 이미지센서가 몇 가지 응용 부분을 제외하고는 화상 응용에는 독보적인 존재였다. 그러나 CMOS 이미지센서에 대한 최근의 경향은 놀랄 정도로 다르다. 즉 PC카메라, 휴대폰에도 CMOS의 이용이 가능하게 되었다. 또 대형 CMOS 이미지센서에서는 디지털 단일-렌즈-반사형 카메라에 이용된다. 이글에서는 CCD와 CMOS를 비교함으로써 가까운 장래에 CMOS 기능이 기존 제품의 기능을 능가할 것으로 예측하고 있다. 아직 시판이 되기까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 판단된다.

□ CMOS의 화소구조 가운데 1-Tr(트랜지스터) 구조는 광을 받는 부분의 면적을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 그러나 신호 판독잡음 수준이 250e-[r.m.s] 정도로 매우 크게 나타난다. 신호저장용 콘덴서가 버스라(bus line)인 말단에 존재하므로 FPN(Fixed Pattern Noise)가 크게 나타나는 단점이 있다. 일 화소 내에 세개의 Tr과 한개의 광 다이오드가 첨가된 3-Tr구조는 1-Tr 구조에 비하여 잡음이 발생할 소지가 증가하게 된다. 이 구조는 일본의 Toshiba 등 여러 회사가 채택한 구조이기도 하다. 4-Tr구조는 네개의 Tr과 한개의 광 다이오드로 구성되어 있다. 이미지의 발생속도를 느리게 할 소지가 높다. 또 화소 내에 존재하는 많은 트랜지스터로 인하여 잡음이 발생할 수 있는 단점이 추가되어 1993년에 CMOS 활성 화소센서(APS)를 제안하게 되었다. 아직도 이러한 단점들에 대한 명쾌한 해결은 없는 것으로 보인다.

□ 한국도 기업연구소, 삼성, LG 등에서 이미지센서의 개발은 이루어지고 있으며 선진국에 못지않게 품질을 과시하고 있다. 멀티미디어 시대에 신속히 대처할 수 있는 고 품질의 이미지 센서 개발에 한층 더 박차를 가해야 할 것이다.

저자

Junichi NAKAMURA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

68(1)

잡지명

일본사진학회지(D146)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

3~8

분석자

박*학

분석물

• CMOS 이미지소자와 디지털스틸카메라의 응용.pdf [174,404 byte]

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