삼성, 로봇·XR용 이미지센서 2종 공개

삼성전자가 새롭게 개발한 이미지센서 아이소셀 비전 931. 삼성전자 제공

삼성전자가 새롭게 개발한 이미지센서 아이소셀 비전 63D. 삼성전자 제공

삼성전자가 모바일, 로봇, XR(확장현실) 등 빠르게 성장하는 첨단 콘텐츠 플랫폼에 대응하기 위한 이미지센서 차세대 제품을 공개했다.

삼성전자는 이미지센서 라인업 '아이소셀 비전'의 차세대 제품 2종을 공개했다. 빛의 파장을 감지해 사물의 3차원 입체 정보를 측정하는 간접 비행시간측정센서(iToF) '아이소셀 비전 63D'와 사람의 눈처럼 모든 픽셀을 동시에 빛에 노출해 촬영하는 글로벌 셔터 센서 '아이소셀 비전 931'이다.

삼성전자의 아이소셀 비전 63D는 박쥐가 음파를 활용하여 주변을 탐지하는 것과 유사한 원리로 거리를 측정한다. 음파 대신 발광된 빛 파장과 피사체에 반사돼 돌아온 파장의 위상차로 거리를 빠르고 정확하게 계산해 사물의 3차원 입체 정보를 파악한다.

이 제품은 서빙·물류 로봇, XR 기기, 안면인증 등 여러 첨단 응용처의 주요 제품으로 활용될 예정이다. 업계 최초 원칩 iToF 센서로 사물의 심도 연산에 최적화된 ISP(이미지 신호 프로세서)가 내장돼 AP 지원 없이 뎁스 맵 촬영이 가능하다. 이전 제품인 '아이소셀 비전 33D' 대비 시스템 전력 소모량을 최대 40%까지 줄였다.

아이소셀 비전 63D는 iToF 센서 기능 구현에 최적화된 QVGA(320×240) 해상도의 이미지를 초당 60 프레임의 속도로 처리한다. 삼성전자는 픽셀의 광원 흡수율을 높이는 후방산란 기술(BST)을 통해 적외선 기준 940 ㎚에서 업계 최고 수준인 38%의 양자효율을 구현했다. 이를 통해 모션 블러를 최소화해 선명한 이미지를 제공한다. 또 높은 해상도를 제공하는 면광원 모드는 물론 원거리 측정이 가능한 점광원 모드를 동시에 지원해 최대 측정 가능 거리를 전작의 5미터에서 10미터까지 2배 확장했다. 주변 상황을 빠르고 정확하게 인식해 이동해야 하는 주행·서비스 로봇 등에 필수적이다.

함께 공개한 아이소셀 비전 931은 기존 고해상도 카메라용 이미지센서의 롤링 셔터 방식이 아닌 글로벌 셔터 기술을 적용한 이미지센서다.

일반적인 이미지센서는 픽셀을 순차적으로 빛에 노출시켜 촬영하는 롤링 셔터 방식인데 반해, 글로벌 셔터는 사람의 눈처럼 모든 픽셀을 빛에 동시에 노출시켜 촬영한다. 빠르게 움직이는 물체도 선명하고 왜곡 없이 촬영할 수 있어 XR, 모션 트래킹 게임, 로봇, 드론 등 신속성과 정확도가 중요한 분야에 활용된다.

특히 아이소셀 비전 931은 1대1 비율의 해상도(640×640)를 지원해 XR 기기와 같은 머리 장착형 디스플레이 기기에서 홍채인식뿐만 아니라 시선추적, 얼굴 표정, 손동작과 같은 미세한 움직임을 인식하는데 최적화됐다.

또 후방산란기술과 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI 공법을 적용해 850㎚적외선에서 업계 최고 수준인 60%의 양자효율을 구현했다.

멀티드롭 기능으로 하나의 데이터 선으로 최대 4대의 카메라까지 동시에 연결해 기기 제조사가 보다 쉽게 제품을 설계할 수 있도록 지원하는 것도 장점이다. 삼성전자는 현재 두 제품의 샘플을 고객들에게 제공하고 있다. 향후 아이소셀 비전 라인업을 바탕으로 빠르게 성장하는 차세대 이미지센서 시장을 주도해 나간다는 계획이다.이해창 삼성전자 시스템LSI사업부 차세대Sensor개발팀 부사장은 "아이소셀 비전 63D와 아이소셀 비전 931은 당사의 차별화된 차세대 이미지센서 기술과 노하우가 모두 집약된 제품"이라고 강조했다.전혜인기자 hye@dt.co.kr