주변광 전하소거형 3D 이미지센서
- 전문가 제언
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○ 이미지센서는 외부의 빛을 받아들여 전기적 신호로 전환하는 기능을 하는 반도체 소자이다. 생성된 전하를 출력부에 전송하는 방식에 따라 전하결합소자(CCD)와 상보성금속산화물반도체(CMOS) 소자로 구분된다. CCD형은 외부의 신호전하를 수직, 수평 레지스터의 순으로 전송하고 출력단자 앞에서 전압으로 변환하는 방식으로 영상신호를 출력한다.
○ CCD형 이미지센서는 하나의 출력 회로를 모든 화소의 신호가 거치게 되어 각 화소 간의 불균형이 나타나지 않으나, CMOS형 이미지센서는 각각의 화소가 전압 변환회로를 가지므로 각 화소의 회로 불균일성이 그대로 출력 신호에 반영되어 잡음에 취약하고 이로 인한 화질의 열등성 때문에 과거 20여 년간은 CCD형이 이미지센서 시장을 주도해 왔다.
○ CCD 이미지센서는 광 검출 과정에서 개개의 캐퍼시터에 저장된 전하 캐리어를 순차적으로 이송하는 방식을 사용하는데, 강렬한 광이 들어와 센서에 과잉 광전하가 발생하면 주변에 영향을 미쳐 블루밍이 발생한다. 블루밍은 화면상에서 고휘도부의 주변에 퍼지는 것처럼 밝게 되는 현상으로 꽃의 개화(bloom)에 빗대어 이름 지어진 현상이다.
○ CCD에서는 신호축적 기간 중에 과잉 축적된 신호 전하가 주변의 화소로 흘러나오기 때문에 블루밍이 발생한다. 또한 인접 화소로 흘러넘친 전하가 스며들어 빛이 번지는 것 같은 스미어(smear) 현상도 CCD 특유의 노이즈이다. 보통 오버플로 드레인(overflow drain) 구조로써 과도하게 축적된 전하를 기판으로 배출하는 방법이 이용되고 있다.
○ 3D 입체영상 기술은 오늘날 영화, 게임, 애니메이션 등에서 광범하게 응용되고 있고 국내에서도 3D 단말에 대한 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 이미지센서 부문에서는 삼성전자, 동부하이텍, LG전자, 하이닉스 등이 참여하고 있으며 화질 경쟁이 치열하다. 주변광 전하소거형 3D 이미지센서는 고화질 3D 영상재현에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.
- 저자
- Yusuke Hashimoto
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 전기·전자
- 연도
- 2010
- 권(호)
- 64(3)
- 잡지명
- 映像情報メディア 學會誌
- 과학기술
표준분류 - 전기·전자
- 페이지
- 284~288
- 분석자
- 홍*철
- 분석물
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