浅谈CMOS图像传感器

 图像传感器是利用光电器件的光电转换功能。将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等"点"光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点。因此在各个行业得到了广泛应用。

图像传感器主要分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器两大类

CMOS图像传感器具有体积小、功耗低等优势，在图像传感器领域占有率达到90%。在这样的背景下，行业主要参与者都在加大对CMOS图像传感器的投入力度，除了索尼、三星、豪威科技等行业知名品牌外，一些后起之秀也让业界眼前一亮。

英国调查公司IHS Markit近期的一项数据显示，索尼在CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器领域维持优势。按金额计算，索尼2018年的份额为50.1%。虽然比2017年减少，但仍掌握过半市场，与排在第2位的韩国三星电子(20.5%)的差距依然巨大。

国内的CMOS传感器厂商在规模、技术上与国外厂商还存在一定的差距，产品主要用于中低端消费类电子领域。不过，一些国内具有较强实力的CMOS传感器厂商如思比科、格科微等，依托自主核心技术，正逐步扩大份额、向中高端市场加速渗透。

得益于机器视觉、车载应用、人脸识别与安防监控的快速发展，以及多摄像头手机的广泛普及，CMOS图像传感器的市场规模不断扩大。根据IC Insights的市场分析报告，2019年CMOS图像传感器的销售额将增长9%，达到155亿美元的历史最高水平，然后2020年将再增长4%，销售额将达到161亿美元。IC Insights预测，2019年CMOS图像传感器出货量将增长11%，达到全球创纪录的61亿颗。

从智能手机应用领域来看，随着双摄像头甚至三摄像头的渗透率不断提升，CMOS图像传感器的市场需求将持续增长。值得注意的是，智能驾驶有望成为CMOS传感器的另一大下游应用。自动驾驶、汽车电动化需要更高分辨率的图像传感器平台，实现汽车的辅助驾驶及在夜间微光条件下的高动态范围感测，汽车慢慢成为了图像传感器产业继手机之后的又一个大金矿。

智慧城市是在城市当中实现物物相连。在每一个需要识别的物体上，都需要安装传感器。因此，传感器的升级换代成为了智慧城市能否实现快速发展的关键。随着智慧城市建设在全国范围内大力推进，传感器产业也将形成更大的市场。据专家预计，未来5年，我国传感器市场的年复合增长率将达到30%左右。可以说，物联网、智慧城市将是未来传感器的主要应用市场。

在工业4.0时代，最令人期待的发展是基于CMOS工艺的传感器技术。在CMOS传感器的应用场景不断丰富、终端对性能的需求不断加码的背景下，由于CMOS 技术有助于实现更小、更具智能的系统，并满足企业降低功耗、提升质量的市场需求，业内人士将加大在此方面的布局力度。

众所周知，图像传感器作为将光学图像转换成电子信号的电子设备之一，提供了不同级别的灵敏度和质量，能较好地满足不同应用场景的实际需要。而作为一种能将物理量或者化学量转化为有用电信号的器件，传感器在近几年经历了翻天覆地的变化。人们对智能手机的双摄像头、三摄像头、3D摄像头已经屡见不鲜，再加上汽车、无人机、VR以及AR技术等新兴市场的有力推动，CMOS图像传感器将迎来新一轮的产业成长高峰机遇，计算机、汽车、医疗、安防和工业应用等领域将成为CMOS图像传感器的几大主要落地领域。而在以视觉为核心的安防监控系统中，CMOS图像传感器无疑扮演着相当重要的角色。