2018年05月31日 | 新突破—ams重点布局高分辨率全局快门CMOS图像传感器

随着万物互联时代的来临，图像传感可说是促进物联网应用的一个重要接口，为万物之“眼”。由于全球智能手机、安全产品以及人工智能的发展，图像传感器市场呈现火箭式增长，各大供应商也在加紧研发自己的图像传感技术以快速占领市场，紧追领先者们的步伐。

近日，艾迈斯半导体公司（ams AG）在京召开媒体圆桌会议，重点讨论了其全局快门CMOS图像传感器CMV 50000广泛的应用布局。ams图像传感器解决方案事业部(ISS)高级副总裁兼总经理Stephane Curral详细介绍了该款图像传感器的主要优势和应用领域，以及对ams图像传感器产品的整体布局和未来发展战略进行了详细阐述。

图像传感器分辨率新高度

CMV 50000是一款可提供48M像素的高分辨率全局快门CMOS图像传感器，其分辨率是前一代CMOSIS全局快门CMOS图像传感器的两倍以上。相比CCD传感器，CMOS图像传感器在相机设计中更易集成，帧率更高，功耗更低。此外，它具有7920 × 6002有效像素，支持8K分辨率30fps，像素深度为12位，在像素合并为4k分辨率时，速度最高可达60帧/秒，非常适合用在高速机器视觉系统，如液晶显示屏工厂中使用的自动光学检验(AOI)设备。

CMV 50000传感器

据Stephane介绍，它采用ams已获专利的8T像素结构，该结构具有先进的降噪功能和出色的电子快门效率。由于采用全局快门，而不是卷帘快门，所以该传感器可捕获快速移动的物体图像，且不会出现失真或运动伪影。

CMV 50000可满足工厂自动化应用对大视野的要求，包括自动化光学检测（AOI）系统以及用于检测手机、平板电脑、笔记本电脑与电视的显示器情况的系统。高帧频与高分辨率的结合让消费品装配厂内原本已经很高的产出率得到了进一步提高。凭借如此突出的性能优势，CMV 50000荣获了2018欧洲图像传感器 “最具突破性发展”奖。

触及到数字化转型的每个层面

ams是在同样规模的企业中完全专注于传感器解决方案的全球化企业，致力于研发一系列的智能传感器解决方案，使设备实现前所未有或在大批量终端产品的芯片级封装中未曾实现的传感功能。此次会上Stephane介绍到ams传感器可应用在成像、光学、环境和音频四大领域里，在解决方案上包括了硬件和软件的参考设计两大方面，也包括满足终端用户需求体验的应用软件。近年，ams收购了7家拥有高尖端技术的传感器公司。2017年资本支出金额超过了2016的业务收入，ams的收购策略在于科技，而非短期获利，更加侧重于长远的战略，通过对这些技术公司的收购，保持市场领导地位以及提供坚实的技术保障。

来源：艾迈斯半导体市场模型和外部报告

全球都在大力推动工业4.0或《中国制造2025》，由此也带动了众多领域的发展，具体体现在：

• 对高速/高分辨率机器视觉系统的需求提升

• 对定制和现成传感器接口解决方案的需求提升

• 不断老龄化全球人口的背景下推动医疗诊断需求的提升

这些都加速了传感器在工业行业的市场增长，除此之外在高增长差异化消费类应用领域里也有着广阔的发展空间。对此Stephane说到：“在差异化消费者的市场上，我们会引进更多的新产品。预计在2019年到2020年，ams将提供带有3D结构光的产品；此外，在光学传感器领域，包括移动设备及系统方面，ams也有很好的建树。”ams针对这些需求开发了众多高尖端产品。在工业应用和医学成像领域，ams提供着先进的高性能全局快门CMOS成像解决方案，他们的新一代NanEye解决方案是可用于医疗内窥镜和工业市场的微型摄像头技术。此方案具有低成本、高性能、超小占用面积的特点，特别是在医学成像上的一次性内窥镜NanEye M，它能够生成更清晰的图像，分辨率更高，失真率减少3倍。

构建CMOS传感器新格局

目前，市场上应用的固体图像传感器主要有荷耦合元件（CCD）与互补式金属氧化物半导体（CMOS）两种。早期，作为固态图像传感器，CCD由于有体积小、分辨率高、灵敏度高、图像质量高等优势，一直统领着图像传感器市场。不过，CCD高画质背后也带来了一些问题，譬如成本高，由此出现了成本更低、功耗更低的CMOS传感器。如今，在CMOS传感器市场，供应商们为了更好地服务这个蓬勃发展的市场，能够在市场上占有一席之地，他们都在推出自己的CMOS品牌或者加大投资力度。ams也不例外，通过收购高性能CMOS图像传感器领先供应商—比利时CMOSIS（新视觉公司），提高了在光学传感器领域的市场地位并加强了ams在工业4.0、物联网、以及医学诊断应用领域传感器解决方案领先供应商的优势。

在谈到未来CMOS传感器是否会取代CCD传感器这一问题时，Stephane给出了肯定的回答：“我相信将来CMOS会完全替代CCD，CMOS传感器现在占据着大概70%~80%的市场，当然CCD仍有一些特殊的应用，特别是降低噪声这一方面。随着CMOS不断地发展，加之它明显的成本优势，可以说未来是非常光明的。因此我觉得将来CCD市场将会完全被CMOS取代，但CCD也可能还保留着很小的一点非常专业特定的应用市场。”确实如此，从市场份额来看，CMOS传感器正在不断缩小与CCD传感器的差距，逐渐发展成市场的核心需求。由于CMOS图像传感具有体积小、功耗低、集成度高、动态范围宽、自动记时、随机存取、无损读取、抗光晕和耐辐射等特点，有着不可抗拒的广阔的市场诱惑力和比CCD更加广泛的应用发展前景。

对于AI时代的到来，ams也做好了充分的准备，Stephane表示他们在大量投资AI软件方面的解决方案，如今能够提供全方位的技术支持和全面的产品。当AI经过分析需要向外读取图像的时候，需要依靠深度全面的数据，这些数据必须要使用机器学习的方式来进行处理，这样才是最高效的解决之道。此外，对于3D成像技术，ams有着自己先进的光学传感技术，面对如今瞬息万变的市场，移动设备厂商需要一套完整的系统解决方案，基于此情况，ams凭借着自身拥有的强大VCSEL和CMOS先进技术作为后盾，在将来的3D市场上他们有能力为客户提供一套完整的全方面解决方案。

从CMOS图像传感器在众多领域的技术发展趋势来看，在不牺牲图像性能的情况下，整体市场正在迈向低成本方向。同时对图像分辨率、功耗等方面的要求会更加苛刻，各大供应商都会凭借自身的技术优势加紧研发。在汽车、无人机、VR以及AR技术等新兴市场的推动下，CMOS图像传感器正迎来新一轮产业成长高峰。