圖像傳感器的市場狀況和主要廠商

新功能正推動CMOS圖像傳感器產業(yè)變革，未來五年復合年增長率為10.4%，2021年市場規(guī)模將達到188億美元。

行業(yè)調研機構Yole認為CMOS圖像傳感器產業(yè)將保持高速增長趨勢。智能手機中的攝像頭數量增長將消除智能手機出貨量增長緩慢帶來的影響。雙攝像頭和3D攝像頭將對CMOS圖像傳感器的出貨量產生重要影響。

圖像傳感器在各新的應用領域煥發(fā)生機

2016年的消費類市場正從數碼攝影的衰落中恢復起來。雖然，運動相機似乎已經達到市場上限，但是新的應用，如無人機、機器人、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等，正促使CMOS圖像傳感器市場煥發(fā)新的生機。

與此同時，汽車攝像頭市場已經成為CMOS圖像傳感器的一個重要增長領域。先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的發(fā)展趨勢進一步提高對傳感器供應商的壓力，以提升其傳感技術能力。圖像分析是新興需求，并且人工智能的早期應用正吸引眾人的目光。預計2016年~2021年，汽車CMOS圖像傳感器市場的復合年增長率將高達23%。因此，我們認為2021年之前，全球CMOS圖像傳感器的市場增長不會出現放緩的趨勢。

與汽車市場相似，圖像分析和性能提升也正在生產、安防、醫(yī)療和工業(yè)市場中起到重要推動作用。

技術革新仍然是CMOS圖像傳感器的主要驅動力

背照式（BSI）和堆疊BSI技術正在興起。這些技術有了重大突破，正在改變競爭格局和市場狀態(tài)。堆疊BSI圖像傳感器分層堆疊像素，包括片上背照式結構像素的形成，芯片包括用于信號處理的電路，將代替用于傳統(tǒng)背照式CMOS圖像傳感器的支撐襯底。該種圖像傳感器還能集成更多功能，如自動對焦（AF）和光學防抖（OIS）。

智能手機的雙攝像頭技術

智能手機攝像頭主要有以下兩個驅動因素：

（1）尺寸：攝像頭模組的X、Y和Z尺寸

（2）圖像質量：特別是高分辨率、低光性能、對焦和防抖

“雙攝像頭”技術正在改變游戲規(guī)則，可能在短時間內容搶占市場份額，推動CMOS圖像傳感器產業(yè)增長。另一個重要情形是智能手機前置攝像頭正在醞釀變革，這主要受人機交互接口技術的驅動。

理解雙攝像頭和3D感測攝像頭對各種產業(yè)的影響是一件非常重要的事情，因為這些基礎硬件是計算革命（Computational Revolution）的重要組成部分，將改變生物識別、機器視覺、影視娛樂、安防監(jiān)控、智能交通、生物醫(yī)療等眾多領域。

未來CIS技術的發(fā)展路線將得益于以下三方面的推動與約束

2010年，背照式（BSI）CMOS圖像傳感器技術開始發(fā)展并逐漸占據市場主流，已經獲得了超過50%的市場份額。背照式是實現像元尺寸1.4 μm - 1.1μm的關鍵技術，這一技術促使800萬像素的CMOS圖像傳感器進駐智能手機市場，同時使得2400萬像素以上的CMOS圖像傳感器進入單反相機市場。

相機模塊尺寸 （X，Y和Z尺寸）

成像質量（分辨率，靈敏度，對焦性能和防震能力）

功能性（慢動作視頻，圖像分析，運動控制）

索尼依然是CMOS圖像傳感器市場的巨頭

當下的移動圖像傳感器，幾乎都是CMOS材料的，這種材料相比以前的CCD材料最大的好處就是降低了芯片的功耗，在噪音、速度上也有更好的表現。而說起CMOS，索尼無疑是一個繞不開的名字，其不僅是著名的相機制造商，還是目前最大的CMOS傳感器供應商，為市場貢獻了諸多高像素、高感光、新結構的圖像傳感器，所以使用索尼的傳感器一直是市場上高端手機的典型特征，也是廠商們大書特書的宣傳點，仿佛圖像傳感器市場上只有索尼一家。事實上，當下的圖像傳感器市場競爭非常激烈，連中國廠商也在通過資本的運作參與其中，這次就為大家盤點一下主流的圖像傳感器廠商。

市場上的主流圖像傳感器廠家

以下排名不分先后，只與整理順序有關

索尼

索尼的Exmor圖像傳感器除了在移動市場獨領風騷外，在相機領域也是獨占鰲頭，不僅自家相機使用，連尼康、賓得、奧林巴斯等品牌的部分型號也采用的索尼傳感器，支撐這種強大市場號召力的是索尼無可匹敵的技術實力，比如說堆棧式技術。

在流行的背照式傳感器中，像素和處理電路位于同一平面，下層是支持基板，堆棧式結構是將上方信號處理的電路移到下方取代支持基板，在芯片上重疊形成背照傳感器的像素部分，使傳感器面積大大減??；同時由于像素和電路部分的獨立，使得廠商可以針對像素層進行高畫質優(yōu)化，而電路層進行高性能優(yōu)化。

三星

就技術而言，三星有獨家的ISOCELL技術，原理是通過在相鄰像素間形成物理屏障來提升感光能力，使像素串擾較背照式傳感器減少30%、動態(tài)范圍提升30%。

15年三星推出了業(yè)內首款1600萬像素、單像素尺寸僅為1μm、厚度5mm的S5K3P3，雖然單像素尺寸過小使得感光能力下降，但ISOCELL技術的應用彌補了飽和度的不足，官方宣稱最終成像質量等同于1.12μm尺寸的CMOS。

更重要的是，S5K3P3超薄的厚度可以讓超薄手機在設計時攝像頭部分不再凸出，在手機外觀和拍照性能間取得了合理的平衡。

在年中索尼供貨吃緊的背景下，傳聞三星借此搶得了不少國內客戶，相信不久我們就會看到更多搭載三星圖像傳感器的國產手機了。

豪威

豪威（OmniVisio）是移動傳感器市場中份額僅次于索尼的廠商，目前已經被華創(chuàng)投資、中信資本和金石投資組成的中國財團以19億美元的價格收購。

豪威的圖像傳感器早期一直被用于iPhone上，但到iPhone 4S時后置攝像頭的傳感器供應商換為了索尼，其后豪威產品就只被蘋果用于前置攝像頭，而隨著三星和海力士的崛起，豪威的市場份額也不斷下降。

另外，豪威的傳感器售價較索尼低很多，最高甚至低6、7倍，所獲利潤自然不如索尼。在諸多廠商中，豪威是一個實力被嚴重低估的廠商，風頭被索尼長期掩蓋，希望其被中國財團收購后產品能被更多廠商所選擇。

意法半導體

自創(chuàng)辦以來，意法半導體的 研發(fā)戰(zhàn)略從來沒有動搖過，近四分之一的員工在產品研發(fā)設計領域工作，2010年研發(fā)占總收入近23%。 意法半導體被評為半導體工業(yè)最具創(chuàng)新力的公司之一，擁有 20，000 項左右的專利和待批專利申請。

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(fā)下一代 CMOS 技術的國際半導體開發(fā)聯(lián)盟（ISDA）的合作企業(yè)之一。

海力士（SK hynix）

SK海力士從2007年開始投身CMOS圖像傳感器業(yè)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。

除此之外，SK海力士還計劃根據顧客的要求，推出具有價格競爭力的產品，積極進軍全球最大的CMOS圖像傳感器生產國和消費市場中國。

Aptina

Aptina成像公司是CMOS成像解決方案的全球性提供商，其不斷擴大的產品組合被用于所有領先的移動電話和筆記本電腦 品牌。Aptina還提供范圍廣泛的產品，用于數碼攝像頭和攝像機、監(jiān)控、醫(yī)療、汽車和工業(yè)應用、視頻會議、條碼掃描儀、玩具和游戲。

Aptina致力于 為各種應用場合提供成像支持（Imaging Everywhere），不斷推動市場創(chuàng)新，如推出用于傻瓜混合式攝像頭（MT9F001）的首款14MP CMOS圖像傳感器，以及業(yè)界首款英寸格式的5MP SOC（MT9P111）。Aptina是一家私有公司，投資者包括Riverwood Capital、TPG Capital和美光科技公司(Micron Technology)。

佳能

說到CMOS又怎么能不提佳能呢，佳能的CMOS傳感器其實一直備受爭議，更新的速度遠遠比不上索尼，這也是讓廣大佳能粉怒其不爭，但就在15年12月，佳能宣布已經研發(fā)出一款APS-H尺寸(約29.2x20.2mm)的CMOS傳感器，擁有讓人掉下巴的2.5億像素(分辨率將達到19580x12600)，作為比較，目前分辨率最高的數碼單反佳能5DS和5DS R的傳感器分辨率也“僅有”5060萬像素，而且還是依靠全畫幅(36x24mm)的傳感器實現的。

東芝集團（Toshiba）

東芝是日本移動攝像頭成像傳感器市場上的另外一家大公司。目前可能已經沒有高端智能手機采用東芝成像傳感器，但諾基亞808 PureView攝像頭的4100萬像素成像傳感器就是由東芝提供的。

最近，東芝一直在努力進一步縮小智能手機成像傳感器大小并降低能耗。今年3月份，東芝推出了一款幀率為240fps的慢動作T4K82成像傳感器。

東芝的“代表作”是1300萬和800萬像素的智能手機成像傳感器，也生產面向高端智能手機的2000萬像素成像傳感器。HTC One M9后置攝像頭就使用了東芝的背照式T4KA7成像傳感器。與索尼一樣，東芝在成像傳感器中整合了相位探測自動對焦技術，有自己的3D深度地圖技術，以及用于改進慢動作視頻的明亮模式技術。

東芝專注于向中國智能手機廠商供應傳感器，并把汽車和醫(yī)療設備市場視作是未來增長的契機。東芝還展示了部分Project Ara模組原型產品。

LG

與三星非常相似的是，LG既是零部件也是產品生產商，攝像頭組件業(yè)務取得了進展。LG Innotek是LG旗下專注于組件生產的部門，設計了最新G4旗艦手機的攝像頭。

但是，與三星不同的是，LG并不自己生產成像傳感器，只設計攝像頭模組。LG的高端智能手機攝像頭全部采用索尼Exmor成像傳感器。LG最近為其LG G4配置了光圈為f/1.8的攝像頭，比G3光圈為f/2.2的攝像頭進光量多約80%。

除此之外，LG的研究團隊還在為其攝像頭模組開發(fā)硬件組件。在推出LG G3時，LG公布了激光自動對焦系統(tǒng)，LG G4配有紅外色彩校正電路，以更好地補償環(huán)境光線。

由于無需關注成像傳感器開發(fā)，LG有更多時間開發(fā)其他模組，開發(fā)出了部分有趣和實用的攝像頭設計。

英飛凌

英飛凌近年來的技術研究將改變手機攝像格局。

英飛凌與總部位于德國錫根的pmd科技有限公司共同開發(fā)了REAL 3D圖像傳感器芯片。兩家公司共同為客戶提供技術支持。pmd科技為這個全新研制的芯片家族所做的貢獻在于ToF像素矩陣。

英飛凌的貢獻是提供芯片上系統(tǒng)（SoC）集成的所有功能組件，并開發(fā)相應的制造工藝。3D圖像傳感器芯片在英飛凌的德累斯頓工廠生產，同時，利用微透鏡技術針對飛行時間（ToF）CMOS工藝進行了優(yōu)化。

Ams

奧地利微電子（ams）擴張CMOS圖像傳感器市場版圖。繼7月購并恩智浦半導體（NXP）CMOS圖像傳感器事業(yè)部之后，奧地利微電子近期再宣布與高端圖像應用及線性掃描CMOS圖像傳感器供應商CMOSIS達成協(xié)議，以現金形式100%收購其股份。

格科微電子(上海)有限公司

格科微電子有限公司創(chuàng)立于2003年，是中國領先的無晶圓廠圖像傳感器設計公司，目標瞄準全球移動設備及消費電子市場。

格科微電子設計、開發(fā)及銷售具成本優(yōu)勢的高質量CMOS圖像傳感器裝置，該裝置可采集光學圖像并轉換成數字圖像輸出信號。其圖像傳感器主要用于功能手機、智能手機及平板計算機等移動裝置。格科微電子也設計、開發(fā)及銷售LCD驅動芯片，該裝置可驅動LCD面板將圖像數據顯示于屏幕上。

格科微電子的核心實力是創(chuàng)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(yè)界參與者建立關系。

北京思比科微電子技術股份有限公司

思比科微電子技術股份有限公司是一家由留學歸國人員2004年在中關村科技園創(chuàng)辦的高新技術企業(yè)，專門從事CMOS圖像傳感器和圖像處理芯片的研發(fā)和銷售。

公司的核心技術為具有自主知識產權的“超級像素信號處理技術（SuperPix）”和"超級圖像處理技術（Superlmage)"。最近研制成功的1200萬像素高性能圖像傳感器芯片是中國首款突破千萬級像素大關的國產芯片，代表了中國在該領域的最高水平。

深圳比亞迪微電子有限公司

深圳比亞迪微電子有限公司是比亞迪集團旗下的獨立子公司，自2003年開始致力于集成電路及功率器件的開發(fā)，并提供產品應用的整套解決方案。比亞迪微電子立足于自主研發(fā)，利用中國巨大的電子元器件需求，豐富的技術人才，以及全球專業(yè)合作伙伴強有力的支持，成功開發(fā)出多款具有世界先進水平的產品，并獲得多項國家和國際專利。

其多款IC及功率器件產品已獲得包括諾基亞、三星在內的多家國際知名公司的認證和批量使用。深圳比亞迪微電子專注于半導體產品的研發(fā)和生產：主要產品為IGBT 芯片及模塊，智能功率模塊(IPM)，AC-DC 芯片，電池保護及管理芯片，功率場效應管(MOSFET)，CMOS圖像傳感器，觸摸控制芯片、觸摸板，ESD 保護二極管、智能動力電池管理、電流傳感器等。

昆山銳芯微電子有限公司

銳芯微電子有限公司是一家研發(fā)、銷售圖像傳感器芯片的高科技公司。公司成立于2008年，現有人員85人，包括7名博士和32名碩士。銳芯在上海，深圳設有分公司，在天津設有產品研發(fā)中心。公司致力于研發(fā)高端圖像傳感器芯片。

銳芯微電子依靠自主研發(fā)的多項像素設計、電路設計以及圖像與處理技術，提供世界一流的各類CMOS圖像傳感器，具有超高靈敏度、寬動態(tài)范圍以及極低的固定模式噪聲，并與其他產品具有良好的兼容性。

銳芯發(fā)明的MCCD技術，是圖像傳感器技術的重大創(chuàng)新，它綜合了CCD和CMOS的優(yōu)點，成倍地提高了感光靈敏度。

銳芯微提供的產品具有極高的性價比，應用領域包括視頻監(jiān)控、人機交互、工業(yè)監(jiān)控以及其他專業(yè)應用領域，產品包括系列面陣以及線陣CMOS圖像傳感器，并提供定制CMOS圖像傳感器及多種IC定制設計服務。

長春長光辰芯光電技術有限公司

長春長光辰芯光電技術有限公司主要從事高性能CMOS圖像傳感器設計開發(fā)。長光辰芯光電研發(fā)團隊由具有豐富工作經驗的海歸技術人員組成，具有很強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

公司成立兩年多以來，已經成功開發(fā)出多款CMOS圖像傳感器，如GMAX3005、GMAX1205、GSENSE400 等一系列產品，應用涉及工業(yè)、醫(yī)療、科研、生物成像等領域，具有很強的市場競爭力。同時長光辰芯光電承接芯片定制業(yè)務，設計能力包括超高分辨率、低噪聲、高動態(tài)和超高速CMOS圖像傳感器芯片。

眾所周知，CMOS具有性價比高、體積小、功耗低等優(yōu)勢，在圖像傳感器市場占有率達90%。隨著CMOS圖像傳感器技術的進步，包括背照式和堆棧式技術興起，以及雙攝像頭設計陸續(xù)出現并成為智能手機的新賣點。再加上汽車行業(yè)、無人機產品、VR以及AR技術等新興市場的推動，CMOS圖像傳感器正迎來新一輪的產業(yè)成長高峰。