圖像傳感器可說是電子產品的眼睛，可為各種應用提供機器視覺，雖說這已不是新鮮的產品，但其相關技術仍在持續演進當中。

世界上第一塊CCD圖像傳感器在1970年誕生于貝爾實驗室，此后很長一段時間CCD主導著圖像傳感器市場。CMOS圖像傳感器從90年代開始獲得業界重視并且得到大量人力物力進行研發，由于CMOS圖像傳感器具有性價比高、體積小、功耗低等特點，逐步扭轉市場格局。目前市場上幾乎已經呈現CMOS技術獨霸的現象。

根據法國知名電子供應鏈市場研究機構Yole，發布的一份CMOS圖像傳感器行業報告。根據這份報告，為大家盤點一下這些排名靠前的圖像傳感器廠商。

12、PixelPlus

PixelPlus成立于2000年，是設計并生產CMOS圖像傳感器和相關Chipset產品的公司。公司極其低調，其目標是成為全球隱形冠軍。

在2003年開發了Camera Phone用最小型VGA及130萬像素圖像傳感器。并首次供應給韓國國內手機龍頭企業。2005年，派視爾在業界首次開發了裝有 AF（Auto Focus）功能的200萬高像素CMOS圖像傳感器，成功地引領了整個市場。

2005年，PixelPlus成功在美國納斯達克上市。運用圖像傳感器設計技術，著重在安防監控、汽車視頻設備、醫療視頻設備三大領域及其他領域開發出能夠引領市場的高附加價值產品。

PixelPlus 歷史

11、PixArt

原相科技股份有限公司， 成立于 1998 年，總部位于新竹，專注于 CMOS Imaging Sensor （CIS）、電容觸控以及其他影像相關之感測應用的IC設計、研發、生產與銷售。

其有豐富的類比IC設計、影像及色彩處理技術，以及一支優秀的技術研發團隊。由于長期的專注于新技術與新應用的開發，目前原相科技已是全球CMOS影像感測器以及數位影像應用IC的領導廠商之一。

原相的影像感測器使用原相獨特的影像感測技術，擁有低成本、低耗電、小尺寸以及卓越的影像品質的特性，這使得它非常適合目前的數位影像應用，包括了：數位相機、數位攝影機、PC camera、光學滑鼠、視訊會議系統、保全監視系統、PDA、行動電話、玩具、生物辨識系統、和其他眾多的應用。

10、意法半導體

自創辦以來，意法半導體的研發戰略從來沒有動搖過，近四分之一的員工在產品研發設計領域工作，2010年研發占總收入近23%。

其擁有豐富的芯片制造工藝，包括先進的CMOS邏輯、混合信號、模擬和功率制造工藝，意法半導體是開發下一代CMOS技術的國際半導體開發聯盟（ISDA）的合作企業之一。

在手機攝像頭領域是較早的公司之一，得益于在半導體行業中的雄厚實力，尤其是豐富的CMOS芯片設計制造經驗和縱向完整的供應鏈，ST一直是這一市場的有力競爭者，也是蘋果CMOS供應商。

2015年意法半導體營收為2億美元，下跌23%，市場份額為2%。

意法半導體在大中華地區的授權分銷商有：Mouser，Future，大聯大，Avnet，Arrow，威雅利，益登科技等。

9、格科微

格科微電子有限公司創立于2003年，是一家專注CMOS圖像傳感器的設計開發和銷售的公司。目前已成為中國領先的無晶圓廠圖像傳感器設計公司。

格科微電子的核心實力是創新設計能力、高效及靈活的制造工序以及和供貨商（例如代工廠及封裝廠）、CMOS攝像模塊制造商、LCD模塊制造商、終端設備制造商及設計公司等業界參與者建立關系。主要是低像素的產品，價格均比較便宜。

2004年，格科微推出中國首顆0.25微米工藝10萬像素CMOS圖像傳感器。2004年3月，格科微完成35萬像素VGA芯片設計并在中芯國際0.18um生產線投片。2005年初，格科微拿到PC圖像傳感器芯片的國內定單，并在當年賣出了1600萬顆芯片，銷售額達到500萬美元，實現盈利。

這種業績表現在當時的行業中很少見，因此格科微在2006年拿到華登國際和紅杉資本的投資，并在這一年“四晶體管”工藝的像素技術研發成功，在此工藝基礎上，格科微分別推出了名稱為GC0307、GC0309、GC0308這三款芯片。

2008年國際金融危機爆發，OV公司通過提高產品售價來扭轉利潤下滑的局面，然而格科微直接轉向手機圖像傳感器領域研發，并在2008年推出成本低于競爭對手20%的新產品，當年銷售了3500萬顆芯片，獲得了2000多萬美元收入。那一年，格科在手機圖像傳感器市場的份額從國內第三變成第一，成為全球低端圖像傳感器最大的供應商。也正是這一場仗奠定格科微的江湖地位。

2012年格科微出了6億顆芯片，全球的市場份額超過了25%，成了中國市場的老大。

格科微電子獲2016十大大中華IC設計公司品牌

2015年格科微營收為2.75億美元，下跌15%，市場份額為2.7%；

8、SK海力士

SK Hynix公司成立于1983年，SK海力士半導體（中國）有限公司成立于2005年。

SK海力士從2007年開始投身CMOS圖像傳感器業務，通過收購Siliconfle的剩余股份，成為一家IDM。在短期內提供800萬像素的產品，具備了生產各種產品的生產線。

海力士可謂是CMOS領域的一匹大黑馬，在非常短的時間內擠進全球CMOS圖像傳感器廠商排名前十位。得益于其對智能手機前置攝像頭CMOS圖像傳感器的分辨率提升，SK海力士曾從格科微和OV的手中搶奪了大量業務訂單。

據今年6月份的媒體報道，SK海力士為了加強CMOS影像傳感器（CIS）的技術競爭力，從基礎設計開始調整，其中一項是采用立體（3D）堆疊結構，借此改善影像畫質。

另一方面，SK海力士準備在2017年底前完成相位差對焦技術研發，交由利川M10工廠量產1，300萬像素CIS。M10工廠將使用12寸晶圓，與清州M8工廠8寸晶圓生產的一般CIS聯合搶占市場。

2015年SK海力士營收為3.25億美元，增長63%，市場份額為3.1%；

SK海力士在大中華區的授權分銷商有：深圳升邦電子、超聯科技集團，深揚電子（深圳）有限公司、深圳市南皇電子、深圳市東芯微電子、北京佳友信業通訊設備、深圳市寬榮華實業等。

7、松下

松下CMOS市場份額估計主要來自數碼相機領域，其它領域涉足并不深。

根據媒體的最新報道，松下的新一代CMOS傳感器開發取得突破性進展，能夠在不損失分辨率前提下同時捕捉可見光與近紅外光（NIR）。

現有的傳感器雖然也可以同時捕捉可見光與近紅外光（NIR），但他們都要犧牲掉每四個像素中的一個用于捕捉近紅外光。因此圖片都是有損的。而松下的最新款CMOS則是兩層組成的，這意味著它可以切換可見光模式與可見光加近紅外光模式。

另外，這款傳感器可以讓監控相機攝像頭在白天以可見光模式工作，在天黑后則換位具備全像素的可見光加近紅外光夜視模式。

2015年松下營收為3.36億美元，增長38%，市場份額為3.3%；

6、東芝

已被索尼收購。

5、佳能

佳能的CMOS傳感器其實一直備受爭議，其更新的速度遠遠比不上索尼。

看到相機市場在近年持續萎縮，佳能正尋求更多相機以外的出路，希望讓其感光元件技術，擴展至其他市場，包括無人駕駛汽車、機械人、工業機器等等。

感器后，光線經折射后到曲面各點距離相同，鏡頭就不需要使用額外的鏡片來修正像場和光線入射角，鏡頭體積可更加嬌小。

2016年，佳能終于也公布了自己的曲面傳感器專利，采用磁力系統方式讓傳感器產生彎曲變形，從而提升邊緣成像的解析力。

2015年佳能營收為4.04億美元，下跌16%，市場份額為4%；

佳能在大中華區的授權分銷商有：沈陽億中、陜西鴻憬科技、北京楓潤翔鵬科技等。

4、安森美半導體

安森美半導體在CMOS領域的實力主要源于它的三次并購。

2011年2月，安森美半導體以3140萬美元完成收購賽普拉斯CMOS圖像傳感器業務部。

2014年4月，安森美半導體以9500萬美元現金收購圖像傳感器設備制造商TRUESENSE Imaging。

2014年8月，安森美半導體簽署以4億美元收購汽車及工業市場領先的高性能CMOS圖像傳感器供應商Aptina Imaging。

收購Aptina大幅擴充了安森美半導體的圖像傳感器業務，建成公司在汽車及工業半導體市場快速增長的圖像傳感器領域的領先地位。

2015年安森美半導體營收為8.1億美元，增長21%，市場份額為8%；

3、豪威科技

OmniVision成立于1995，專業開發高度集成CMOS影像技術。總部位于美國加利福尼亞州桑尼威爾——硅谷的中心。2000年7月在納斯達上市。

公司的創始人是經驗豐富的工業專家，該公司主要創始人多半出身于摩托羅拉。精通微處理器、微控制器、特殊功能邏輯、具有豐富的模擬電路、數/模混和電路設計經驗。長期致力于為微電子影像應用設計和提供基于CMOS影像芯片的解決方案。

該公司是最早也是最具規模的一家進入CMOS傳感器應用在拍照手機廠商。2003年拍照手機剛開始應用時，CCD技術清一色的日本供應商，CMOS技術則主要是歐美廠商。其中OV公司產品最具影響力。全球三分之一的手機攝像頭采用OV，在2011年之前，OV無疑是圖像傳感器市場的老大。

OV傳感器本是蘋果的“前女友”，用于iPhone主攝像頭位置，自iPhone 4s開始變更供應商為索尼之后，OV位置調整到前置攝像頭。隨后手機業界也漸漸形成前置OV+后置索尼的模式。三星等廠商的崛起，OV市場份額出現了逐漸下降、日益式微。

2016年初，由中信資本、北京清芯華創投資管理有限公司和金石投資有限公司組成的財團，以19億美元將豪威科技收購。交易完成后，豪威科技將從納斯達克證券市場退市，成為北京豪威的下屬公司。

OV產品在汽車上的應用

但從技術研發層面來看，豪威科技這些年來進行大量前瞻性的研發，比如在強光照射或者黑夜星光等極端光環境下的圖像顯示。人們對數字影像獲取需求正在擴展之中，CIS在技術上的精進空間仍然很大。

2015年豪威科技營收為12.5億美元，下跌9%，市場份額為12%；

豪威在大中華區的授權分銷商有：普樺科技股份、深圳啟賽電子等。

2、三星

早在10年前，三星就率先將數碼相機的傳感器和鏡頭移植到手機中，讓手機也能擁有較高的像素和光學變焦能力，而自然而然成為手機圖像傳感器供應鏈中的成員。隨著手機拍照功能的普及和智能

2014年，三星在遭遇智能手機銷量嚴重下滑之后，開始更關注電子元器件的設計與生產。2015年為業界研發讓畫質和體積平衡得更加出色的BRITECELL相機傳感器技術。在同像素的情況下，BRITECELL比此前的ISOCELL傳感器薄了1mm，可以在保持單個像素為1.12um的情況下再進一步提高弱光成像水平，并擁有更快的相位對焦速度。

在多年的堅持之后，三星傳感器無論在技術水平還是市場占有率上都“開花結果”。對老大索尼的市場也是虎視眈眈，2015年索尼CMOS缺貨，三星有了可乘之機，搶走不少中國客戶。

2015年三星營收為19.3億美元，增長6%，市場份額為19%；

三星電子在大中華區的授權分銷商有：深圳升邦電子、深圳市萬瑞爾、愛施得、昆山錦騰貿易有限公司、成都欣諾通訊科技、深圳市科輝特電子等。

件市場絕對領導者

1、索尼

就目前而言，索尼依然是CMOS感光元件市場的絕對領導者。

不過，索尼曾在消費電子業務領域陷入掙扎，并付出了昂貴的代價。2015年，索尼根據增長前景、投資優先性對業務進行了重組，一分為三，將圖像傳感器列為作為最優先發展的業務。

早在2010年，索尼的圖像傳感器業務還默默無聞，市場份額僅為7%排行老六。在索尼把圖像傳感器作為其重振集團的主要業務后開始有了跨越式的發展。

2012年，索尼在圖像傳感器上實現了一次技術飛躍。索尼開發的系統能夠將兩顆芯片堆疊在一起，每顆芯片只有一小片指甲的大小。一顆芯片捕捉圖像像素，另一顆則包含傳感器的電路。兩顆芯片的疊加有助于智能機制造商生產出比此前設備更薄的機型。之前，手機使用的圖像傳感器將兩顆芯片放在同一個層面上。

因此2012年增長非常迅猛，份額達到了21.4%。而在2013年，索尼在中國市場大獲成功，其中13M約有7成的占有率，8M也有約3成的份額。

目前，索尼在CMOS圖像傳感器上已擁有無可匹敵的技術實力，并在市場中獨領風騷。

得益于索尼傳感器極高的畫質表現以及相對樸實的價格，縱觀CMOS圖像傳感器份額最大的手機市場，索尼幾乎壟斷了所有中高端手機品牌。在iPhone 4S后，蘋果就一直是索尼CMOS的大客戶。就連能夠自主生產感光元件，并且占了15%市場份額的三星，在部分設備上也采用了索尼的CMOS。

目前來看無論是蘋果、三星、還是華為、OPPO等等品牌的機器無一例外的選用了索尼圖像傳感器。

今年2月份，索尼又推出了一款劃時代的傳感器產品——全球首款三層堆疊式CMOS傳感器。

此外，在2015年底索尼以1.55億美元收購東芝的圖像傳感器業務。此次收購包含工廠、設備以及相關員工。收購后，東芝的圖像傳感器業務將全部整合于索尼半導體子公司下掌管運營。

索尼的圖像傳感器業務在近年來可謂是快速膨脹，一方面高端相機紛紛采用索尼的傳感器，另一方面大量的智能手機也采用索尼的傳感器作為其拍照系統的解決方案。

而如今索尼的實力又得到了進一步增強，現在說索尼是圖像傳感器行業的巨頭真的是毫不夸張了。未來使用東芝傳感器的相機/手機廠商該如何做出改變，索尼又會借此如何在圖像傳感器領域繼續發展，我們也拭目以待。

2015年索尼營收為36.45億美元，增長31%，市場份額為35%；

索尼在大中華區的授權分銷商有：深圳市科輝特電子、宏展數碼、廣州市碼尼電子科技、廣州市麥盛能源科技、深圳市博的電子科技、深圳市賽特美安防電子等。

結語

來自英國市場研究公司Smithers Apex的一份最新報告顯示，未來，CMOS圖像傳感器將在醫療與生命科學、娛樂、體育以及機載和地面無人機等領域發揮重要功能。

無人機需要CMOS圖像傳感器

到2022年，機器視覺應用中使用的圖像傳感器的數量，顯示出了高達12.3％的復合年增長率，相比之下，銷售額的復合年增長率為6.9%。銷量和銷售額的增長率差別，主要是由圖像傳感器平均單價的下跌導致的。預計到2022年，圖像傳感器價格的下降，將導致市場總體規模的小幅下降，而出貨量的增加并不能彌補價格的下跌。

價格壓力和降低生產成本，將是近期內圖像傳感器OEM廠商所面臨的最大挑戰。

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作者：（日本）中村淳（Junichi Nakamura） 譯者：徐江濤 高靜 聶凱明?
Junichi Nakamura，于1979年和1981年在東京工業大學分別獲得電子工程的學士和碩士學位，于2000年在東京大學獲電子工程博士學位。1981年加入了Olympus公司。1993年9月至1996年10月，作為杰出訪問學者在加州理工學院的美國宇航局噴氣推進實驗室工作。2000年，加入Photobit公司，領導了若干定制傳感器研發。從2001年11月開始在Micron Japan工作。擔任1995年、1999年和2005年IEEE的Charge—Coupled Devices and Advanced Image Sensors專題討論會的技術程序主席，并且在2002年和2003年擔任IEDM的Detectors，Sensors and Djsplays小組委員會的成員。IEEE的高級成員，Institute of Image Information and Television Engineers of Japan的會員。?
徐江濤，分別于2001年、2004年和2007年在天津大學獲得微電子技術本科和微電子學與固體電子學碩士、博士學位，目前為天津大學副教授。主要研究領域為CMOS圖像傳感器和圖像信號處理芯片。承擔多項國家科技重大專項、國家自然科學基金等項目，成功研制名款CMOS圖像傳感器芯片。

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第1章數碼相機概覽?
1.1什么是數碼相機?
1.2數碼相機的歷史?
1.2.1早期概念?
1.2.2索尼Mavica?
1.2.3靜態視頻相機?
1.2.4靜態視頻系統為什么會失敗?
1.2.5數碼相機的黎明?
1.2.6卡西歐QV—10?
1.2.7像素數量之戰?
1.3數碼相機的類型?
1.3.1傻瓜式相機?
1.3.2單反相機?
1.3.3數碼后背?
1.3.4玩具相機?
1.3.5可拍照手機?
1.4數碼相機的基本結構

······

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