비전 카메라 전문기업 바이렉스(Virex)가 ‘2025 AI 머신비전 컨퍼런스’에서 초고해상도 CIS(Contact Image Sensor) 카메라 솔루션을 공개하며 머신비전 시장의 주목을 받았다. 김승엽 대표는 “라인스캔 중심의 기존 검사 구조는 설치 제약과 높은 비용으로 한계를 드러내왔다”며 “바이렉스의 CIS 카메라는 장비 설계의 자유를 높이고, 고해상도·저비용·정밀검사의 균형을 이룬 차세대 솔루션”이라고 밝혔다.
그는 이번 세션의 주제 ‘장비 설계의 자유를 주는 CIS 카메라 솔루션’에서 대면적 및 협소 공간 검사의 효율성을 강조하며, “CIS는 더 작은 장비로 더 넓은 검사 영역을 확보할 수 있는 구조적 혁신”이라고 덧붙였다.
라인스캔의 복잡함을 넘어, 컴팩트한 올인원 비전
바이렉스가 지적한 기존 라인스캔(Line Scan) 방식은 카메라·렌즈·조명·컨트롤러·프레임그래버·PC 등 여러 구성요소가 필요해 설치 난이도가 높고, 대면적 검사 시 기구 진동과 이미지 왜곡 문제가 발생한다. 또한 균일한 조명을 유지하기 위해 고가의 연속 광원이 필수적이다.
이에 반해 CIS(Contact Image Sensor)는 렌즈와 광원을 일체화한 Rod Lens Array(SLA, Selfoc Lens Array) 구조로, 카메라 모듈만으로 완전한 이미지 취득이 가능하다. 광학 왜곡이 사실상 0%에 가깝고, 조명과 초점 세팅이 간단해 장비 설계 자유도가 크게 향상된다. 김 대표는 “CIS는 특히 협소한 공간이나 멀티 모듈 장비에 유리하며, 별도의 얼라인이나 정합 과정 없이 균일한 이미지를 얻을 수 있다”고 설명했다. 바이렉스는 CIS 카메라 적용으로 공정 장비 크기를 30% 이상 소형화, 설치 시간 단축 및 광 균일성 향상을 동시에 달성했다고 밝혔다.
3,600dpi 초고해상도, 세계 최고 수준의 Rod Lens 기술
이번 컨퍼런스에서 공개된 대표 제품은 ‘LineX CIS Max Pro(3,600dpi)’ 모델이다. 해당 카메라는 7μm/px 분해능, 최대 150kHz의 라인레이트, 10~40GigE 인터페이스를 지원한다.
바이렉스는 3,600dpi 외에도 1,200dpi·1,800dpi·2,400dpi·7,200dpi 모델을 순차 출시할 계획이며, 흑백과 컬러 모두 대응한다. 특히 3,600dpi 모델은 광학 왜곡률 0.32% 이하, MTF(공간주파수) 31.25%, 픽셀 번짐량 1~2픽셀 수준으로 세계 최고급 성능을 입증했다. 또한 CIS 구조는 렌즈를 대체하는 Rod Lens Array로 구성돼 초점 거리 7~15mm 내에서 선명도를 유지하며, 기존 라인스캔 카메라 대비 조명 균일도와 해상력 모두 2배 이상 향상됐다. 김 대표는 “우리가 개발한 CIS는 전통적 라인스캔의 복잡한 구조를 단일 카메라로 단순화하면서도 정밀도는 유지한다”고 강조했다.
협소 공간과 대면적 검사를 동시에 해결
CIS의 장점은 특히 공간 제약이 있는 장비에서 두드러진다. 실제 발표에서 김 대표는 원형 커팅머신에 CIS 카메라를 적용한 사례를 공개했다. 기존 라인스캔 시스템이 차지하던 복잡한 기구물과 긴 경통이 사라지고, CIS를 적용한 장비는 절반 크기로 축소되면서도 검사 해상도는 향상됐다. CIS는 또한 넓은 폭의 웹(Web)·필름·배터리 시트 등 대면적 검사에도 유리하다. 다수의 CIS 모듈을 배열해 Seamless 이미지를 얻을 수 있어, 검사 폭을 자유롭게 확장할 수 있다. 바이렉스는 향후 배터리, FPD, 디스플레이 등 대면적 공정뿐 아니라, 패키징·라벨·인쇄 분야의 협소 공간 검사 장비에도 CIS 솔루션을 확대 적용할 계획이다.
Color CIS와 2.5D Photometric CIS로 확장
바이렉스는 흑백 CIS 외에도 Color CIS 시리즈를 새롭게 발표했다. 이 제품은 3CMOS 라인스캔 카메라 수준의 색 재현력을 구현하면서도 크기는 1/3 수준에 불과해, 다품종 생산라인의 색상 검사에 최적화되어 있다. 또한 2.5D Photometric CIS는 Photometric 조명 원리를 접목해 표면 굴곡·스크래치·찍힘 등을 정밀하게 검출할 수 있다. 바이렉스가 공개한 테스트 결과에 따르면, 1,800dpi 조건에서 20kHz 라인 속도, 280mm/s 대응 속도로 배터리 파우치셀 표면의 미세 결함(스크래치, 찍힘 등)을 정확히 검출했다.
김승엽 대표는 “CIS는 더 이상 2D 검사에 머무르지 않는다. 2.5D와 컬러 기술이 결합되면 하나의 카메라로 폭넓은 산업을 커버할 수 있다”며 “CIS 기술은 머신비전의 구조적 한계를 넘는 실질적 솔루션”이라고 말했다.
헬로티 김재황 기자 |
