카메라 모듈이란?
카메라 모듈은 민생 기기인 SLR 카메라와 같은 구조를 가지는 산업용 기기입니다. 카메라 모듈은 렌즈와 카메라로 나눌 수 있습니다. 렌즈와 카메라를 연결하는 마운트라고 하는 파트가 있어, 마운트의 규격이 동일하면 렌즈를 교환하는 것이 가능합니다. 카메라의 촬영 소자에는 CMOS와 CCD의 2종류가 있습니다. 또한 이미지를 잘라내는 방법에는 글로벌 셔터와 롤링 셔터의 두 종류가 있습니다.
카메라 모듈 사용 용도
카메라 모듈은 소형의 것으로는 스마트폰이나 PC의 카메라로써 이용됩니다. ATM 또 자판기나 발매기의 얼굴 인증용으로서 이용되는 경우도 있습니다. 비교적 대형의 것으로는 방범 카메라로서의 이용이나, 차재용 카메라, 검사·측정 목적으로의 산업용 기기에 탑재해의 이용 등이 이루어지고 있습니다.
카메라 모듈의 원리
카메라 모듈에서는 렌즈로부터 입행해 온 빛을 촬영 소자상에서 결상시켜, 전기 신호로 변화하는 것으로 화상을 취득합니다.
촬영 소자는 CMOS와 CCD의 두 종류로 크게 나뉩니다. CMOS는 저전력으로 동작할 수 있는 한편, CCD는 후술 하는 글로벌 셔터를 탑재하고 있습니다. 두 센서 모두 포토다이오드에 입행한 빛을 전기 신호로 변환하고 포토다이오드 후방에 설치된 CDS·AGC·ADS 등에 의해 노이즈를 억제하고 안정된 디지털 신호로 변환합니다. 디지털 신호는 화상 처리 엔진에 의해 화상 데이터로서 출력된다.
글로벌 셔터와 롤링 셔터의 차이점을 설명합니다. 글로벌 셔터는 무수한 포토다이오드에 들어간 빛을 같은 타이밍에 전기 신호로 변환할 수 있습니다. 롤링 셔터는 소용돌이 모양으로 순차적으로 전기 신호로 변환합니다. 롤링 셔터는 원리적으로 신속하게 횡단하는 피사체를 촬영하면 피사체가 비스듬히 기울어져 왜곡되어 촬영됩니다. 카메라 모듈에서 얻을 수 있는 이미지는 컬러와 흑백이 있습니다. 컬러 센서에서는 청색, 적색, 녹색의 3색 중 단일색을 판별할 수 있는 포토다이오드가 베이어 센서라고 불리는 중첩형 배열로 늘어서 있습니다. 단일 포토다이오드에서는 단색의 색 정보만을 얻을 수 있지만, 주변의 다른 색을 담당하는 포토다이오드로부터의 정보를 입수하는 것으로 의사적으로 하나의 포토다이오드로 3색의 정보를 얻고 있습니다.
카메라 모듈 시장
2020년 시점에서 세계 카메라 모듈 시장은 호조로 앞으로도 높은 성장률이 전망되고 있다. 스마트폰 등 모바일 단말기의 카메라는 2015년경부터 멀티 카메라화가 시작되어 싱글부터 듀얼, 트리플, 쿼드와 진화를 이루고 있습니다. 고화질화 외에도 AF, 줌 및 광각 기능 외에도 ToF 및 LiDAR 등의 센서 카메라 모듈을 탑재하여 어두운 곳에서의 AF 성능 향상, 얼굴 인증 정밀도 향상, 가상현실(VR), 증강 현실 (AR) 기능에의 활용 등 한층 더 확대가 전망되고 있습니다. 자동차 시장에 있어서도, 선진 운전 지원 시스템(ADAS)으로서 차 1대당의 카메라 탑재 대수가 증가 경향에 있습니다.
가전 분야나 산업 분야에 있어서도, 인인화, 시큐리티, 리모트화의 요구로부터 스마트 제품이나, 어시스턴트 로봇이나 드론에의 탑재 수요가 확대해 갈 것으로 예상되고 있습니다. 카메라 모듈을 구성하는 렌즈의 진화와 신소재의 활용, MEMS(미소전기기계시스템) 등의 기술의 발전이 카메라 모듈의 가치를 높이고 있습니다.
자동차용 카메라 모듈
차량용 카메라 모듈의 수요는 기존의 미러로 바뀌는 주변 사각의 모니터링 용도 중심에서 선진 안전 지원 시스템(ADAS)과 자율주행 수요가 확대되어 센싱을 용도로 하는 것으로 급속히 변화하고 있습니다. 첨단 광학, 화상처리, 통신기술과 함께 “안전, 안심” 자동차사회의 실현을 향해 큰 역할을 하고 있습니다.
차량용 카메라 모듈은 아래와 같이 다양하게 있습니다.
- 전방 감시 카메라 모듈
차량의 진행 방향의 상황을 모니터링하고 안전 운전을 지원합니다. - 드라이브 레코더용 카메라 모듈
주행 중이나 정차 중의 전방이나 차내의 상황을 상시 동영상으로서 기록하기 위해서 이용됩니다. - 드라이버 모니터링 카메라 모듈
운전 중의드라이버를 감시해, 멀리 보고나 졸음 등의 위험 예지 시스템에 이용됩니다. - 서라운드 뷰 카메라 모듈
360도 자동차 주변 사각을 없애고 안전 보장을 위해 배치됩니다.
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