사업화 유망기술

씨모스 이미지센서

색상 표현력 및 화질이 개선된 씨모스 이미지센서

씨모스 이미지 센서 기술

보유기관 : 연세대학교       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

다이내믹 레인지를 증대시켜 색상 표현력을 개선한 씨모스 이미지센서 기술

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
Complementary metal oxide semiconductor image sensor and operating method thereof 9099372(US)
Time-to-digital converter and conversion method 8890738(US)
씨모스 이미지 센서 및 그것의 동작 방법 10-1475285
시간-디지털 변환기 및 변환방법 10-1202742

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 본 기술은 씨모스 이미지 센서 기술로 다이내믹 레인지를 증대시켜 색상 표현력을 개선한 기술임

- 메모리 및 로직칩과 생산공정을 공유할 수 있어 경제적이며 생산성 향상이 가능함

대표도면

[본 기술에 의한 픽셀 회로의 동작]

기술의 필요성

- 씨모스 센서는 여러 제품 세대에 걸쳐 발전해 왔으며 빠른 기술의 발전으로 인해 더욱 개선된 기술이 요구됨

- 적용되는 분야가 광대하며 특히 4차 산업인 인공지능, 자율주행차 등의 주요 부속품으로써 더 가파른 시장 규모 확대가 전망됨

기존기술대비 우수성

- 씨모스 이미지센서의 다이내믹 레인지가 증대됨

- 빠른 동작 속도와 높은 정확도로 경제성 및 생산성이 향상됨

- 노광기술 및 프로세스 기술의 향상을 통해 씨모스 이미지센서 화질 개선이 가능함

기술 구현방법

본 씨모스 이미지 센서는 다음과 같이 구현됨

- 1단계 : 제 1 시간 동안 광 감지소자에서 광전자를 생성
- 2단계 : 시간 보다 짧은 제 2 시간 동안 상기 광 감지소자에서 광전자를 생성
- 3단계 : 광 감지소자에서 생성된 광전자를 감지

기술동향

- CMOS 센서는 픽셀 크기, 포화 용량, 센서 크기 간 다른 절충안으로 응용 프로그램 요구사항에 따라 변화됨

- 이미지센서는 고해상도에서 고품질, 고기능으로 개발이 진행되고 있음

- CMOS는 대부분 휴대폰 카메라 기술로 활용되며, 최근엔 자율주행, 자동화, 인공지능, 머신 비전, 의료 애플리케이션 등에 이미지 센서가 활용되고 있는 추세임

- 생산 라인 및 로봇 애플리케이션을 실행하는 것과 같이 움직이거나 흔들리는 물체에도 적용되며 따라서 컨트롤러의 중요도도 높아지고 있음

시장동향

- 세계 CMOS 이미지센서 시장 규모는 2020년 178억 달러 규모에서 16.9%의 성장하여 2021년 204억 달러 규모로 성장할 전망됨

- 세계 3D 이미지센서 시장 규모는 2020년 112.9억 달러에서 2021년 161.4억 달러에 이를 것을 전망됨

- 2020년에는 코로나19 영향으로 작년 대비 감소한 것으로 보이지만 2021년 매출이 15% 증가할 것으로 전망됨

- 3D 이미지센서 시장은 자율주행, 스마트폰, 사물인터넷과 같은 고도화 기술 제품에 필수적으로 적용되어 시장 규모가 가파르게 증가할 것으로 예상됨

[세계 CMOS 이미지센서 시장규모 및 전망]

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