김평화기자
삼성전자가 모바일과 로봇, 확장현실(XR) 등 첨단 콘텐츠 플랫폼에 쓰일 이미지센서 신제품을 내놨다. 미래 첨단 산업에 쓰일 다양한 이미지센서 제품군을 통해 차세대 이미지센서 시장에서 주도권을 확보하겠다는 계획이다.
19일 삼성전자는 이미지센서 제품군인 '아이소셀 비전(ISOCELL Vizion)' 차세대 제품 2종을 공개했다. 고해상도 및 높은 정밀도를 요구하는 응용처에 특화된 간접 비행시간측정센서(iToF)인 '아이소셀 비전 63D'와 사람의 눈처럼 모든 픽셀을 동시에 빛에 노출, 촬영하는 '아이소셀 비전 931'을 선보였다.
삼성전자 아이소셀 비전 63D / [사진제공=삼성전자]
아이소셀 비전 63D는 박쥐가 음파를 활용하여 주변을 탐지하는 것과 유사한 원리로 거리를 측정한다. 음파 대신 발광된 빛 파장과 피사체에 반사되어 돌아온 파장의 위상차로 거리를 빠르고 정확하게 계산, 사물의 3D 입체 정보를 파악하는 것이 특징이다.
이 제품은 반도체 업계 처음으로 원칩 iToF 센서로 만들어졌다. 사물의 심도(Depth) 연산에 최적화된 '이미지 시그널 프로세서(ISP)'가 내장돼 애플리케이션 프로세서(AP) 지원 없이도 뎁스 맵(관찰 시점에서 사물과의 거리와 관련한 정보를 담은 이미지) 촬영이 가능하다.
또 iToF 센서 기능 구현에 최적화된 QVGA(320x240 픽셀) 해상도의 이미지를 초당 60 프레임 속도로 처리한다. 픽셀의 광원 흡수율을 높이는 후방산란 기술을 통해 모션 블러를 최소화, 선명한 이미지를 제공한다.
높은 해상도를 제공하는 면광원 모드와 원거리 측정이 가능한 점광원 모드를 동시 지원, 최대 측정 가능 거리를 전작 5미터에서 10미터까지 두 배 확장한 것도 특징이다. 주변 상황을 빠르고 정확하게 인식해 이동해야 하는 주행 및 서비스 로봇 등에 필수적이다.
전작(아이소셀 비전 33D)과 비교해 시스템 전력 소모량은 최대 40%까지 줄였다. 또 업계 최소 크기인 3.5마이크로미터(㎛) 픽셀을 적용해 소형 기기에 최적화했다. 앞으로 서빙·물류 로봇과 XR 기기, 안면 인증 등 여러 첨단 응용처에서 활용될 예정이다.
삼성전자 아이소셀 비전 931 / [사진제공=삼성전자]
XR과 모션 트래핑 게임, 로봇, 드론 등의 분야에서 쓰일 아이소셀 비전 931은 글로벌 셔터 기술을 적용했다. 일반 이미지센서는 픽셀을 순차적으로 빛에 노출해 촬영하는 롤링 셔터 방식이다. 반면 글로벌 셔터는 사람의 눈처럼 모든 픽셀을 빛에 동시 노출해 촬영, 빠르게 움직이는 물체를 선명하게 표현할 수 있다.
이 제품은 1대1 비율 해상도(640 x 640)를 지원해 XR 기기와 같은 머리 장착형 디스플레이 기기에서 활용도가 높을 수 있다. 홍채 인식뿐 아니라 시선 추적이 가능하고 얼굴 표정, 손동작 등 미세한 움직임을 인식하는 데 최적화됐다.
또 후방 산란 기술 등을 적용해 850나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1ｍ) 적외선에서 업계 업계 최고 수준인 60% 양자 효율을 구현했다. 촬영된 이미지가 전달되는 데이터 선 하나에 최대 4대의 카메라까지 동시 연결이 가능해 기기 제조사가 쉽게 제품을 설계할 수 있도록 하는 기능도 포함했다.
삼성전자 시스템LSI사업부 차세대Sensor개발팀의 이해창 부사장은 "아이소셀 비전 63D와 아이소셀 비전 931에는 삼성전자의 차별화된 차세대 이미지센서 기술과 노하우가 모두 집약됐다"며 "아이소셀 비전 라인업을 통해 차세대 이미지센서 시장을 주도할 계획"이라고 말했다. 회사는 현재 두 제품의 샘플을 고객에게 제공 중이다.
한편 대만 시장조사업체 이사야 리서치에 따르면, 로보틱스 분야 내 3D 카메라 채용 비중은 지난해부터 2028년까지 연평균 44.3% 늘어날 전망이다. 3D 카메라 종류 중 하나인 ToF 방식이 로보틱스 분야 내 다양한 응용처에서 쓰임새를 늘릴 것이란 예상이 나온다.