일본 브릭닉스 (Brillnics) mono-IR global shutter 이미지센서 발표

일본의 이미지 센서 전문 기업 브릴닉스(Brillnics)가 차세대 증강현실(AR) 기기와 산업용 비전 시스템을 위한 혁신적인 글로벌 셔터 이미지 센서를 발표했다. 이번에 공개된 센서는 3.96μm 픽셀 피치와 640×640 해상도를 갖추고 있으며, 흑백(MONO)과 근적외선(NIR) 영상을 동시에 포착할 수 있는 듀얼 채널 글로벌 셔터 기능을 제공한다.(Image Sensors World)

 

출처 : https://ieeexplore.ieee.org/document/10706075 

https://ieeexplore.ieee.org/document/10706075   Concept of HDR dual-channel GS operation.

🔍 센서 구조 및 기술적 특징

브릴닉스의 새로운 센서는 2×2 배열의 MONO 및 NIR 서브픽셀을 대각선으로 배치한 슈퍼픽셀 구조를 채택했다. 각 서브픽셀에는 비균일 마이크로렌즈가 적용되어 가시광선과 근적외선에 대한 감도를 향상시킨다. 또한, 각 슈퍼픽셀은 인픽셀 아날로그-디지털 변환기(ADC)와 두 개의 10비트 SRAM 뱅크에 연결되어 듀얼 채널 글로벌 셔터 작동을 가능하게 한다.

특히, MONO 채널에서는 트리플 양자화(3Q) 방식을 통해 124dB의 높은 다이내믹 레인지를 구현하며, NIR 채널은 60dB의 다이내믹 레인지를 제공한다. 이러한 설계는 고속 움직임이 있는 장면에서도 왜곡 없이 정확한 이미지를 캡처할 수 있도록 지원한다.

Pixel level co-located MONO and NIR sub-pixels.

Sub-pixel and SRAM-bank usage. (a) Dual-channel operation. (b) Single-channel digital-CDS operation.

Fabricated chip. (a) Chip micrograph. (b) Chip top-level block diagram.

Photo-response and SNR curves of digital-CDS operation (after linearization).

Sample images captured by dual-channel operation. (a) MONO frame (HDR image). (b) NIR frame ( 2× gain for visual).

⚡ 저전력 설계와 응용 분야

이 센서는 30프레임/초의 속도로 듀얼 채널 이미지를 캡처하면서도 6.2mW의 낮은 전력을 소비한다. 이러한 저전력 특성은 배터리 기반의 AR 헤드셋과 같은 휴대용 기기에서의 활용을 용이하게 한다. 또한, 센서의 소형 폼팩터는 공간 제약이 있는 웨어러블 기기나 로봇 비전 시스템 등에 적합하다.

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🏭 산업적 의미와 한국과의 비교

브릴닉스의 이번 발표는 일본 이미지 센서 기술의 지속적인 발전을 보여준다. 한국의 경우, 삼성전자와 SK하이닉스가 이미지 센서 분야에서 활발한 연구개발을 진행해왔으나, 최근에는 일부 사업 조정이 이루어지고 있다. 이러한 상황에서 브릴닉스와 같은 일본 기업의 기술 혁신은 글로벌 이미지 센서 시장에서의 경쟁 구도를 더욱 복잡하게 만들고 있다.

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📈 전망과 결론

브릴닉스의 듀얼 채널 글로벌 셔터 이미지 센서는 AR/VR, 로보틱스, 산업용 비전 시스템 등 다양한 분야에서의 활용 가능성을 제시한다. 특히, 고속 움직임이 있는 환경에서도 왜곡 없는 이미지를 제공하는 점은 자율주행 차량이나 드론 등의 응용 분야에서도 주목받을 수 있다. 향후 이러한 기술이 상용화되면, 다양한 산업 분야에서의 이미지 센서 활용이 더욱 확대될 것으로 기대된다.(e4ds news, 광저우신세르IT)

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참고 링크:

• Brillnics 공식 발표
• IEEE JSSC 논문 원문

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