소니, 세계최초 신개념 CMOS 적층형 Exmor RS 센서 발표 #2

소니는 2012년 8월 20일, 세계 최초의 적층형 CMOS 이미지 센서 "Exmor RS"을 상품화하고 10월부터 순차적으로 발송을 시작한다고 발표했다. 

스마트폰과 태블릿용이며, 3개 모델을 준비. 또한 각 센서를 채용 한 영상제품 3개 모델도 전개한다.

　적층형 CMOS 이미지 센서 "Exmor RS"는 기본적으로 이면조사형 CMOS기판 대신 신호처리 회로가 형성된 칩을 사용하여, 그 위에 이면조사형 화소가 형성된 화소 부분을 거듭해 맞춘 것으로 이 적층형 구조는 소니 고유의 기술이다.

적층형센서 구조도

　기존 센서는 화소영역과 회로 영역이 동일 평면상에 존재하고, 그것을 실리콘 웨이퍼의 기판에 붙어있었다. 적층형으로 만들면, 지지기판의 활용이 가능하여, 소형화가 가능하게된다. "1/4인치 808만 화소의 SOC 타입은 40% 정도의 크기를 실현할 수있어 CCD보다 작은 CMOS도 만들 수 있으며, 픽셀과 회로 영역에서 각각 특화한 것이 만들 수 있으므로, 고화질화 등 장점도있다 "(이미지센서 사업부의 우에다 야스히로 사업부장의 말)이라고한다.

　또한 기술적으로 회로영역에 요철이 있기 때문에 화소와 붙여 맞출 때, 그 요철을 흡수하면서 딱 붙여 맞추는 것이 어렵다고한다. 화소 영역과 회로 영역의 전기적인 결합 방법은 "기본적으로 TSV (Through Silicon Via ) 같은 이미지의 기술로하고있다"(우에다 사업 부장)이라고한다. 명칭은 기존의 "Exmor R"에 "S"를 플러스 한 것이지만,이 "S"의 으미는 "Stack(적층)"의 의미다.

왼쪽이 1/3.06 형 유효 1,313 만 화소의 센서 "IMX135", 오른쪽이 1 / 4 인치 유효 808 만 화소의 영상 모듈 "IU134F9-Z"

　

또한 이번 상품화되는 "Exmor RS" 3개 모델은 기존의 RGB 화소에 민감한 W (흰색)을 추가. 독자적인 디바이스 기술과 신호 처리에 의해 화질을 손상시키지 않고 감도를 향상했다고한다. 이 기능은 "RGBW 코딩"기능이라고 명명되고있다.

　또한, 촬영시에 동일한 화면에서 2종류의 노출 조건을 설정. 촬영된 이미지 신호 처리를 더하는 것으로, 다이나믹 레인지의 넓은 이미지를 생성 할 수있는 HDR (High Dynamic Range) 동영상 기능도 갖추고있다.  1080/30fps의 동영상 촬영이 가능.

"RGBW 코딩"기능 HDR 무비 기능"

왼쪽이 "Exmor RS"센서. 노이즈처리에 뛰어나다.

발표회장에서 행해진 「RGBW 코딩」의 데모. 우측이 「Exmor RS」센서

노출을 합성하여 적절한 노출조정이 가능한 HDR동영상 기능

　3개 모델의 라인업은 1/3.06 형 유효 1,313 만 화소의 "IMX135", 1/4 인치 유효 808 만 화소의 "IMX134"카메라 신호 처리 기능을 내장 한 1/4 인치 유효 808 만 화소 의 "ISX014" 또한 각각의 센서에 오토포커스기구 부착 렌즈 유닛을 탑재 한 이미징모듈 타입도 준비한다.

　이러한 이미징 모듈은 업계 최소 인 1.12μm 단위 화소에 최적화 된 새로운 디자인의 렌즈를 채용. "IU135F3-Z"는 F2.2의 밝은 렌즈를 채용. "IU134F9-Z '는 얇고 소형화를 실현. "IUS014F-Z"는 이미지 센서에 카메라 신호 처리 기능을 탑재, 자동 초점 및 화질 조정 기능을 내장 한 올인원 타입의 이미징 모듈이된다.

　각 모델의 출하시기와 샘플 가격은 다음과 같다.

제품명 출시 시기(예정) 샘플 가격 (세금 포함) 1/3.06인치 유효 1313만 화소 적층형 CMOS 이미지 센서 「IMX135」 2013년 1월 1,500엔 이메징 모듈 「IU135F3-Z」 2013년 3월 8,000엔 1/4인치 유효 808만 화소 적층형 CMOS 이미지 센서 「IMX134」 2013년 3월 1,000엔 이메징 모듈 「IU134F9-Z」 2013년 5월 5,000엔 1/4인치 유효 808만 화소 적층형 CMOS 이미지 센서 「ISX014」 2012년 10월 1,200엔 이메징 모듈 「IUS014F-Z」 2012년 11월 6,000엔

　우에다 사업부 장은 스마트 폰을 포함한 휴대전화의 메인카메라용 이미지 센서 시장에 대해 2013년에는 수량 기준으로 16억 개 이상의 시장이라는 설명. 그 중 소니의 점유율은 2013 년에 30 %를 달성할 전망이라고한다.

　하지만 이미지센서의 단가는 낮고, 13.4 억 개의 시장 (2012 년)에서도 금액 기준으로는 2200 억엔 정도로, 평균 단가는 약 170엔이된다. 우에다 사업부 장은 센서외에도 소니가 렌즈 등의 구현 (광학)면과 카메라 신호 처리면에서 부가가치를 제공 할 수있는 차별화 기술, 다양한 사용자의 요구에 부응 할 것 등을 설명. 이러한 기술을 투입 한 센서를 만드는 것 "수백엔의 센서가 아닌, 예를 들어 1,000 엔 분의 일 수있는 1,000 원의 센서를 제공 할 수 없을까 생각했다"(우에다 사업 부장)이라고한다. 그래서 화질과 공간 절약, 저소비 전력 등뿐만 아니라 고기능을 갖춘 센서를 개발. "적층하는 것으로 비용 메리트도있다. 단순한 센서를 팔 때보다 큰 매출이 될 것이다"라고 전망을 말한다.

　생산은 중국 광동성 광주에 있고 Blu-ray 용 레이저 등을 생산하고 있다 Sony Electronics (Huanan) 공장에서 생산 라인을 가동. 쿠마모토 공장과 함께 향후 충분한 생산 능력을 구축 · 강화 해 나간다고 밝혔다.

　또한, 새로운 센서의 판매내용은 "기본적으로는 소니의 자사모델용이나, 외부고객(애플 등)의 요구에 맞는 맞춤형으로 개발하고 직접 만든 센서를 그대로 외판하는 것은 아니다 하지만 기본기술은 사용하겠다 "(우에다 사업 부장)했다.

미래에는 소형이미지센서가 스마트TV나 자동차의 블랙박스,센서분야에 필수적으로 탑재된다.

　또한 우에다 사업 부장은 "우리는 10년 후에 영상사업이 어떻게 진화하고 있는지를 생각하면서 교육을하고있다. 현재 스마트폰의 물결이 일단락되면 다음 파도는 어떻게 될까? 아마도 집안에있는 디지털기기는 손가락 하나로 제어 할 수있게된다. 자동차에도 많은 센서가 붙어 안심 안전하게 주행 할 수 있도록하는 것이다. 이러한 세계를 실현하기 위해서는 고속에서 특수 처리를하는 센서가 다양한 곳에서 필요하다. 이 시장은 앞으로 더 크게 성장하게 될 것이다. 그리고 여기는 소니의 반도체와 디지털이미징기술이 합쳐져 전문적으로 다뤄진다 . 단순히 카메라나 스마트폰에 머물지 않겠다고 앞으로의 사업비전을 예고했다. 

 스즈키 토모유키 본부장은 디지털이미징사업이 게임과 모바일과 같은 소니의 핵심사업 중 하나인 것으로. 지난 2012년 8월 1일자로 기존의 반도체 사업부 및 장치 솔루션 사업부가 통합된 장치솔루션사업 본부가 탄생 한 것 등을 설명하면서

　"소니는 지금까지 세계 최초의 서비스와 혁신적인 제품을 만들어, 감동과 기쁨을 제공해온 기업이지만. 최근에는 뚜렷한 성과가 별로 나오지 않았다."

소니의 빛은 잃어버린 것이 아닌가 "라고 말하는 것을 있다. 소니의 빛을 되 찾을 수 있도록, "장치에서 소니를 바꾼다"라는 자세로 일하겠다 "고 결의를 밝혔다.

　또한 CCD의 개발 초기에는 "필름 이상의 '을 슬로건으로 개발을 추진해 온 것을 소개. 현재는 "인간의 눈을 넘는"것이 목표로되어 있으며,

이를 위해 1억 화소, 4Kx2K에서 240fps의 동영상, 0.1 룩스 이하에서도 볼 수있는 고감도, 1,000 fps 이상의 빠른 성능이 필요한 된다고한다. 

하지만 스즈키 본부장은 "이러한 구체적인 목표를 완성할 수 있는 상태까지왔다" 말했다.

1300만 Exmor RS가 세계최초로 탑재된 소니 엑스페리아Z 

줄곧 소니센서를 탑재한 애플도 아이폰5S에 탑재할것으로 보입니다.

소니 엑스페리아Z와 갤럭시노트2, 넥서스4 카메라비교