머리말
목차 제 1 장서론 1 제 2 장기술의개요및특성 5 가. 사진의발달 5 나. 필름이미지와화질 13 가. 디지털이미지센서의탄생 27 나. 전자기술과기록매체의발전 29 다. 디지털이미지와필름이미지 32 제 3 장이미지센서기술분석 33
가. 디지털시스템의소형화 33 나. 이미지센서의신호처리 37 다. 이미지센서의규격과화소수 55 라. 디지털이미지의노이즈 58 마. 디지털이미지의화소와화질 63 제 4 장이미지센서의국내외동향 77 가. 연도별, 국가별, 특허동향 83 나. 연도별, 출원인별, 한국특허출원동향 84 다. 연도별, 출원인별, 일본특허출원동향 85 라. 연도별, 출원인별, 미국특허등록현황 85 제 5 장결론 93
참고문헌 97 표목차 그림목차
제 1 장 서 론 1. 기술동향분석의필요성
2. 기술동향분석의목적 3. 분석범위및내용
제 2 장 기술의개요및특성 1. 이미지기록의역사 가. 사진의발달
6 9 6 7 6 6 35mm
나. 필름이미지와화질
중앙부수직해상도중앙부수평해상도우측수직수평해상도모아레테스트
Nikkor Auto 35mm F2.8 Lens No. 376097 50mm F4 Lens No. 5951459 1/2 倍 SMC Macro Takuma 50mm F4.0 Lens No. 5951459 AV3 양상면적100% F2.8 평균화질 7.5 AV4 양상면적100% F4 평균화질 6.2 AV4 양상면적100% F4 평균화질 9.6 AV5 양상면적100% F5.6 평균화질 8.7 AV5 양상면적100% F5.6 평균화질 7.1 AV5 양상면적 100% F5.6 평균화질 9.7 AV7 양상면적100% F11 평균화질 8.7 주 : 좌측의 3개도는 Nikkor 35mm 광각렌즈테스트결과이고, 우측 4개도는 Pentax 50mm Macro 렌즈테스트결과임.
F 2 2.8 4 5.6 8 11 16 32 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 mm
F 2 2.8 4 B A 5.6 C 8 11 16 32 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 mm
주 : 현상처방제는위로부터 Kodak의 D-76, Microdol, 후지필름의 Pandol 및 Konika 필름의 Konidol Super 의순이다.
2. 디지털이미지
주 :SD 메모리카드 (2Gb, 4Gb) 와 CF 메모리카드 (4Gb, 8Gb)
다. 디지털이미지와필름이미지
제 3 장 이미지센서기술분석 1. 이미지센서기술동향 가. 디지털시스템의소형화
고굴절율저분산유리비구면렌즈 ガラス非球面レンズ비구면렌즈
고굴절율저분산유리비구면렌즈 ガラス非球面レンズ비구면렌즈 주 : 35mm 판환산초점거리 f=35mm~105mm 줌렌즈 / F : 3.1~5.2 / 400 만화소급
나. 이미지센서의신호처리
Photo diode+gate Photo diode+ 전하전압변환회로 +gate switch 수직레지스터 출력선 수직주사회로 수평레지스터수평주사회로전하전압력환회로 CCD 이미지센서의구성 CMOS 이미지센서의구성 식각직후 140 /5min 150 /5min 160 /5min 170 /5min
마이크로렌즈 칼라필터 차광부 전극 마이크로렌즈 칼라필터 차광부 전극 콘텐서 포토다이오드 전송로 포토다이오드
수광소자 수직전송로 화소 = 수광소자 = 수직전송로 화소 출력수평전송로출력수평전송로 화상의정보량 ( 전하량 ) 매우어둡다 풀프레임방식 인터라인방식 ( 낮은포화용량 ) 매우밝다
수직주사회로 Amp Amp Amp Amp 열신호선 열회로 출력회로 신호출력 수평주사회로
Integration 중 밝은빛 신호전송중
다. 이미지센서의규격과화소수
P+ Pwell N+ Active FOVEON 사의 CMOS 이미지센서 -SIGMA SD9 DSLR 카메라에사용되었다
N
[1/2.7인치 CCD-210만화소 ] [1/2.7인치 CCD-310만화소 ]
마. 디지털이미지의화소와화질 보호층 < 현상처리전 > < 현상처리후 > 청색감광유재층 ( 고, 저감도층 ) 형색필터층녹색감광유재층 ( 고, 저감도층 ) 중간층적색감광유재층 ( 고, 저감도층 ) 중간층할레이션방지층 ( 투명안전베이스면 ) 황색표지창탈색됨 ( 없어짐 ) 마젠타표시상시인표시상탈색됨 ( 없어짐 ) < 컬러필름의단면구조 >
주 : 원본이미지는가로세로비율 3 : 2의화면이지만지면상중앙부를잘라낸것임. 감광도는모두 ISO 100 이었으나니콘 D-50의경우, 최저치가 200이므로 ISO 200으로함.
주 : 촬영된원본사진의중앙부를 10 배및그중의일부를다시 3 배확대함.( 총 30 배확대 )
R 화소 네가필름고감도층 S 화소 슈퍼 CCD 허니컴 SR R 화소 청감층 녹감층제 4 감색층적감층 저감도층 S 화소 네가필름단면할로겐화은입자슈퍼 CCD 허니컴 SR
제 4 장 이미지센서의국내외동향 1. 이미지센서시장동향
800 이미지센서 수요백만개 ( ) 700 600 500 400 300 200 100 0 평균성장율 26.7% 2000 2004 2005 2006 2007 2008 자료 : 아이서플라이, 알엔디비즈재구성 ( 단위 : 만대 ) 8,000 7,000 6,000 5,000 4,900 6,000 6,600 7,100 7,600 4,000 3,000 2,800 2,000 1,000 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 년 ( 연도 )
38% 270M Camera Phone & Mobile Phone Shipments Mobile phone shipments VS Camera Phone Shipments Ratio(%) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 World wide Cameraphone Shipment world wide mobilephone Shipment Camera phone Ratio(%) 1020M 825M 707M 50% 46% 510M 271M 1202M 60% 793M 1374M 73% 1003M 1527M 77% 1175M 2004 2005 2006 2007 2008 2009 100% 80% 60% 40% 20% 0%
휴대전화기카메라폰
2. 이미지센서특허기술동향 가. 연도별, 국가별, 특허동향
다. 연도별, 출원인별, 일본특허출원동향 라. 연도별, 출원인별, 미국특허등록현황 Fuji Photo Film Eastman Kodak 5% Sony 6% 7% Toshiba 3% NEC 3% Hynix 2% Minolta 2% Olympus 2% Sharp 2% Canon8% 기타 60%
기타 68% Micron 6% Intel Hynix 5% 55 Eastman Kodak 3% Taiwan Semiconductor 3% Toshiba 2% OmniVision Technologies 2% Silveacrook Research 2% Canon 2% United Microelectronics 2% 3. 이미지센서의신기술
B G R 400 500 600 700 μm
좌측은포베온센서, 우측은일반센서 ( 색아른거림이보인다 )
(ISO 1000) 고감도 (ISO 1000) 에서의노이즈 - 일반센서 ( 상 ) 와코닥센서 ( 하 )
제 5 장 결 론 1. 이미지센서의기술전망
2. 디지털시스템의발전추세
3. 기술제언
4. 정책제언
참고문헌