隨著機器視覺的發(fā)展,越來越多的工業(yè)生產(chǎn)線會引入圖像傳感器來提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
其實,CMOS圖像傳感器最初應(yīng)用于工業(yè)圖像處理,在那些旨在提高生產(chǎn)率、質(zhì)量和生產(chǎn)工藝經(jīng)濟性的全新自動化解決方案中,它至今仍然是至關(guān)重要的圖像解決方案。
在CMOS圖像傳感器中,電荷轉(zhuǎn)換成電壓的工作是在每一像素上進行。CMOS圖像芯片在像素級把電荷轉(zhuǎn)換成電壓,而大部分的功能則集成進芯片。這樣所有功能可通過單一電源工作,并能夠?qū)崿F(xiàn)依照感興趣區(qū)域或是開窗靈活讀出圖像。一般來說,CMOS是基于用于數(shù)字集成電路的標準CMOS工藝技術(shù)生產(chǎn),再根據(jù)客戶要求加入成像功能(如嵌入式光電二極管)。
CMOS傳感器的生產(chǎn)成本低,擁有經(jīng)改進的系統(tǒng)復(fù)雜性,因為它基本上是嵌入了如模數(shù)轉(zhuǎn)換、相關(guān)雙采樣(CDS)、時鐘生成、穩(wěn)壓器等系統(tǒng)級芯片(System-On-Chip,SOC)結(jié)構(gòu),或是影像后處理等功能,而這些以前都是應(yīng)用系統(tǒng)級設(shè)計才有的功能。
在如今工業(yè)4.0時代中,最令人期待的發(fā)展是基于CMOS工藝技術(shù)。在CMOS傳感器的應(yīng)用場景不斷豐富、終端對性能的需求不斷加碼的背景下,由于CMOS技術(shù)有助于實現(xiàn)更小更具智能的系統(tǒng)、降低功耗,以減低量產(chǎn)的成本,因此,CMOS技術(shù)導(dǎo)入也隨之將衍生出新的應(yīng)用范圍。
中國廠商不斷入局CMOS傳感器市場
當下的移動圖像傳感器,幾乎都是CMOS材料的,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(yīng)商,為市場貢獻了諸多高像素、高感光、新結(jié)構(gòu)的圖像傳感器,但如今的圖像傳感器市場競爭非常激烈,越來越多的中國廠商通過資本的運作不斷入局。
已被華創(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的豪威(OmniVisio)是移動傳感器市場中份額僅次于索尼的廠商,其圖像傳感器早期一直被用于iPhone上,但到iPhone 4S,后置攝像頭的傳感器供應(yīng)商更換為索尼,其后豪威產(chǎn)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。
創(chuàng)立于2003年的中國領(lǐng)先的無晶圓廠圖像傳感器設(shè)計公司:格科微電子有限公司,已經(jīng)將目標瞄準到全球移動設(shè)備及消費電子市場。其設(shè)計、開發(fā)及銷售具成本優(yōu)勢的高質(zhì)量CMOS圖像傳感器裝置,該裝置可采集光學(xué)圖像并轉(zhuǎn)換成數(shù)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(shè)計、開發(fā)及銷售LCD驅(qū)動芯片,該裝置可驅(qū)動LCD面板將圖像數(shù)據(jù)顯示于屏幕上。
一家由留學(xué)歸國人員2004年在中關(guān)村科技園創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè):思比科微電子技術(shù)股份有限公司,專門從事CMOS圖像傳感器和圖像處理芯片的研發(fā)和銷售。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(guān)的國產(chǎn)芯片,代表了中國在該領(lǐng)域的最高水平。
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,成立于2008年,致力于研發(fā)多項像素設(shè)計、電路設(shè)計以及圖像與處理技術(shù)的應(yīng)用,主要產(chǎn)品包括系列面陣以及線陣CMOS圖像傳感器。
雖然,目前國內(nèi)的CMOS傳感器廠商在規(guī)模和技術(shù)上與國外廠商還存在一定的差距,但一些國內(nèi)領(lǐng)先的CMOS傳感器廠商,依托自主核心技術(shù),正逐步擴大份額、向中高端市場滲透。
在前兩次工業(yè)革命中,中國讓歐美在技術(shù)和工業(yè)上搶占了先機,而第三次科技革命的進行,正是又一次極其有利的機會,是中國公司超越歐美公司的唯一機會和方向,也是中國企業(yè)立足世界市場之本。
面對巨大的機遇和光明的前景,中國的CMOS圖像傳感器廠商還需要勇敢地迎接挑戰(zhàn),在正確的方向上堅定扎實地走下去。我們期待中國企業(yè)在CMOS圖像傳感器市場上書寫新的篇章,創(chuàng)造更加輝煌的未來。