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IoT, AR·VR 및 보안 카메라 애플리케이션 설계에 최적화된 CMOS 디지털 이미지 센서, CES 2018에서 혁신적인 설계와 기능 인정받아

에너지 효율 혁신을 주도하는 온세미컨덕터가 새로운 1/3.2인치 BSI(Back Side Illuminated) 4MP(메가픽셀) CMOS 디지털 이미지 센서(CMOS digital image sensor)를 발표했다. 

AR0430은 초당 120 프레임(fps)의 성능으로 4MP 모드에서 슬로우 모션 비디오를 지원한다. 사용자는 센서의 임베디드 기능을 통해 단일 기기에서 컬러 이미지 및 동시 깊이 맵(simultaneous depth map)을 캡처할 수 있는데, 이는 일반적으로 독립적인 깊이 매핑용 센서가 따로 있어야만 가능한 기능이다. 

AR0430은 웨어러블 기기, AR(증강현실) 및 VR(가상현실) 제품, 인터폰, 보안 카메라 등을 포함한 여러 IoT(사물인터넷) 애플리케이션 설계에 최적화 되어 있다. AR0430은 이러한 혁신적인 설계와 기능을 인정받아 CES 2018 혁신 어워드 ‘임베디드 기술’ 부문 수상 제품으로 선정되는 쾌거를 달성했다.

동시 비디오 및 깊이 매핑은 온세미컨덕터의 슈퍼 뎁스(Super Depth) 기술을 통해 구현된다. 센서 기법과 컬러 필터 어레이(CFA), 마이크로 렌즈는 이미지와 깊이 데이터를 모두 포함하는 데이터 스트림을 생성한다. 이 데이터는 알고리즘을 통해 결합되어 초당 30 프레임의 속도로 비디오 스트림을 지원하며, 카메라의 반경 1m 이내에 있는 모든 것에 대한 깊이 맵을 제공한다. 이를 통해, 손 동작을 해석하여 스마트 IoT 디바이스를 제어하고, AR 및 VR 사용을 위한 간단한 3D 모델을 생성할 수 있다. 

AR0430의 액티브 픽셀 어레이는 2316(H) x 1746(V)로 4:3 화면비를 제공한다. 30fps에서 4MP 데이터 스트림으로 작동할 때 단 125mW의 저전력 성능을 제공하는데, 저전력 모니터링 모드에서는 8mW까지 절감되어 배터리로 작동하는 애플리케이션에 상당히 유용하다. 표준 이미징 모드에서 CMOS 센서는 주간 및 야간 조명 조건 모두에서 고품질 이미징을 제공해 보안 카메라에 사용하기에 적합하다. 

설계자들은 AR0430의 게인(gain), 수평 및 수직 블랭킹(horizontal and vertical blanking), 프레임 크기 및 속도, 노출, 이미지 반전, 창 크기 및 패닝 등을 프로그래밍 할 수 있는 구성의 유연성을 충분히 활용할 수 있다. 그 밖에 다른 기능으로는 전자 롤링 셔터, 외부 기계식 셔터 지원, 보상을 위한 온칩 온도 센서, 초 저소음 성능을 위한 3 개의 온 다이(on-die) 위상 고정 루프(PLL) 등이 있다.

온세미컨덕터의 가전용 솔루션 부서 부사장 겸 총괄 매니저인 지안루카 콜리(Gianluca Colli)는 "AR0430는 뛰어난 NDR(Natural Dynamic Range)로 모든 조도에서 놀라운 이미징 성능을 제공함으로써 어두운 영역에서도 선명한 이미지 포착을 보장한다. 무엇보다, 이 센서가 진정 차별화되는 요소는 동시 깊이 매핑 기능이다. 단일 센서 솔루션으로는 전례가 없는 역량을 갖추고 있을 뿐 아니라, 전력 소모도 매우 낮다. 이를 통해 다양한 대화형 IoT 및 AR·VR 애플리케이션을 설계할 수 있다. 기존 고객 들은 두 대의 카메라를 사용해야 했으며 여기에는 설계, 비용 및 구현의 문제가 따랐다. 하지만, AR0430을 통해 한 대의 카메라로 이 모든 요구사항을 해결할 수 있게 됐다. CES 2018에서 우리의 고유 기술을 인정받게 되어 매우 기쁘다”고 설명했다. 

AR0430의 엔지니어링 샘플은 베어 다이(bare die) 형태로 제공되며, 2018년 1분기 전면 생산에 들어갈 예정이다.