VGA+(640x600)·HD+(1124x1364) 지원하는 소형픽셀
다이 적층 기술로 독보적인 BSI 글로벌 셔터 픽셀 구현

ST마이크로일렉트로닉스가 차세대 스마트 컴퓨터 비전 애플리케이션을 지원하는 고속 이미지 센서를 새롭게 출시했다.

움직이는 장면이나 근적외선 조명이 필요할 때 왜곡 없는 이미지 캡처에 주로 사용되는 글로벌 셔터(Global Shutter) 모드를 사용한다.

한 번에 한 줄씩 픽셀 데이터를 캡처하는 롤링 셔터(Rolling Shutter)는 움직이는 이미지가 왜곡되거나 추가 보정 작업을 해야하는 경우가 많은데 반해 글로벌 셔터 센서는 각 프레임의 모든 픽셀 데이터를 동시에 저장할 수 있다.
이번에 선보이는 센서는 640 x 640 픽셀의 VD55G0와 1.5M 픽셀(1124 x 1364)의 VD56G3으로 해상도에 있어서는 시중에서 가장 작은 2.6mm x 2.5mm 및 3.6mm x 4.3mm를 구현한다.

근적외선을 비롯해 모든 파장에서 낮은 픽셀간 크로스토크가 가능해 높은 대비의 선명한 이미지를 보장한다. VD56G3에 내장된 광흐름(Optical Flow) 프로세싱 기능은 호스트 컴퓨터의 프로세싱이 없어도 이동벡터를 계산할 수 있어 증강·가상현실(AR·VR) 및 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping), 3D 스캐닝 등 다양한 애플리케이션에 적합하다.

완전 DTI(Deep Trench Isolation)를 비롯한 ST의 첨단 픽셀 기술은 단일 웨이퍼 레이어에 낮은 PLS(Parasitic Light Sensitivity)와 뛰어난 QE(Quantum Efficiency), 낮은 크로스토크를 결합한 초소형 2.61㎛ x 2.61㎛ 픽셀을 구현한다.

또한 후면 조명(BSI) 웨이퍼에 소형 픽셀을 구현하고 다이 하단에 광학 센서 및 관련 신호처리 회로를 수직으로 적층하는 방식을 사용해 공간을 줄일 수 있는 동시에 센서 크기를 최소화하고 완전 자율 광흐름(Optical Flow) 블록 등의 핵심 기능을 내장한다.

하단 다이는 ST의 400nm 기술로 제작되며 디지털 및 아날로그 회로를 통합하고 있다. 고밀도 저전력 디지털 회로는 최대 336개 영역에서 수집한 통계의 노출 알고리즘을 비롯해 자동결함 수정, 자동 다크보정 등 하드웨어 기능을 모두 갖추고 있다.

완전 자율 저전력 광흐름 블록은 60fps 속도로 2,000개의 이동 벡터를 계산할 수 있다. 내장된 벡터 생성 기능은 증강·가상현실 또는 로봇공학에 매우 유용하며 특히 프로세싱 성능이 제한된 호스트 시스템에서 SLAM이나 6DoF(Six Degrees of Freedom) 적용 사례를 지원한다.

이 센서는 전체 조명 제어를 비롯해 시퀀싱 프로그래밍 기능을 통해 다중 프레임 컨텍스트도 지원할 뿐만 아니라 통합 온도 센서, I2C 고속 모드+ 제어, 결함보정, 윈도잉(Windowing), 비닝(Binning), MIPI CSI-2 데이터 인터페이스까지 갖추고 있다.