위키득계정 ↗
기술

CMOS 이미지 센서

CMOS 이미지 센서기술
영문명
CMOS image sensor
기본 감광부
광다이오드
신호 선택
트랜지스터 스위치
관련 공정
상보형 금속 산화막 반도체
CMOS 이미지 센서는 광다이오드에서 생성한 전하를 화소 주변의 트랜지스터와 판독 회로를 통해 전기 신호로 읽는 반도체 영상 소자다. 화소의 신호 변환과 선택 회로를 센서 안에 구성하여 빠른 판독과 회로 집적에 활용한다.

빛을 읽는 화소와 회로

각 화소는 빛에 반응하는 부분과 신호를 선택하여 읽는 회로로 구성된다. 광다이오드가 만든 전하에 대응하는 전기 신호를 증폭하고 전달한다. 화소가 단순히 빛을 저장하는 작은 구멍이라는 설명만으로는 센서의 판독 과정을 나타낼 수 없다.

CCD와 다른 판독 구조

CCD는 전하를 순차적으로 옮겨 출력부에서 읽는 대표적인 구조를 가진다. CMOS 이미지 센서는 화소의 스위치를 선택하여 신호를 읽는 회로를 사용한다. 두 방식의 차이는 빛을 전기 신호로 바꾼다는 목적보다 그 신호를 어떻게 꺼내는지에 있다.

한 칩 안의 회로

CMOS 기술은 P채널과 N채널 MOS 트랜지스터를 함께 사용하는 회로 구성과 관련된다. 영상 센서 주변의 신호 처리 회로를 같은 칩에 집적하는 설계에도 활용할 수 있다. CMOS라는 말이 영상 센서만을 뜻하는 것은 아니므로 소자의 용도를 함께 구분해야 한다.

센서 이름과 영상 품질

CMOS 방식은 빠른 신호 판독과 전력 사용 측면의 설계에 활용되지만, 이름 하나가 모든 성능을 결정하지는 않는다. 양자 효율과 잡음, 포화 용량, 셔터 방식은 각각 확인할 특성이다. CMOS라는 이유만으로 모든 화소가 항상 동시에 노출된다고 볼 수도 없다.

관련 문서

CCD / EMCCD / 광다이오드 / 롤링 셔터 / 글로벌 셔터 / 양자 효율 / 읽기 잡음 / 반도체