文/企鹅

　　台湾一家网站介绍了CCD和CMOS传感器的区别。

　　网站上介绍了索尼ICX 456传感器，2/3英寸(8.8 x 6.6 mm)和800万象素。

　　随后，太平洋网站将有更详尽的介绍。

图1

　　主要商家产品蓝图分析

　　市场统计数据(日经BP、Mizuho证券)显示，2002年Sony、Matsushita、Sharp三家日商在全球CCD传感器市场的占有率达85%，其中Sony就占了45%；另据In-Stat、Dataquest等机构统计：Agilent、OmniVision这两家厂商在CMOS传感器上的市场占有率超过60%，但由于Agilent以光学鼠标的应用为主，与相机的关系不大，所以我们将着重介绍Sony与OmniVision这两家CCD/CMOS传感器领导厂商的技术蓝图。

　　Sony

　　Sony是全球CCD传感器第一大厂，也是第一家投入12英寸晶圆、推出600万象素CCD的公司，目前，Sony约有30~40%的CCD传感器供自有品牌产品使用，其它则卖给Canon、Sanyo、Casio、以及台湾的新虹、普利尔、诠讯(与台湾佳能合并)等厂商。

　　Sony的产品技术蓝图显示，2003年除了800万象素的ICX 456外，并无其它微缩工艺的产品问世。产品尺寸将大致保持现有水平，取而代之的是强化摄影功能与支持progressive scan(连续式扫描)，例如500万象素的ICX455/465、330万象素的ICX451/481、以及210万象素的ICX461等，令高端产品也能达到30fps以上的数据传送速率。

　　由于目前高端产品的大部分市场仍被Sony占据，再加上市场仍处于供不应求的局面，因此该公司并未急于做降低成本的动作，不过，一旦Sony最先进的工艺(象素尺寸2.6~2.8mm)达到成熟阶段(成品率超过50%)，该公司势必近一步将此工艺应用到其它产品上(目前仍只有1/1.8英寸、500万象素产品使用此工艺)，届时可能会有1/2.7英寸、400万象素产品问世。

　　OmniVision

　　OmniVision成立于1995年(以下简称OV)，2002年6月领先其它同业率先推出210万象素的OV2610震惊市场，虽然目前采用此传感器量产的产品并不多，但这已说明CMOS传感器可以开始进入原本属于CCD传感器的中高端数码相机市场；OV的数据显示，目前已有天瀚、明、鸿友等台湾商家开始采用该公司的OV2610。展望2003年，OV将在1季度~2季度之间推出330万象素、1/2英寸的产品，采TSMC 0.18mm工艺生产，再次拓展CMOS传感器的应用范围。

　　在低功耗产品方面，OV也在2002年12月推出了OV7640，可以在2.5V的环境下运行，为目前VGA产品中功耗最低的芯片。而在2003年新规划的产品方面，OV计划在下半年推出130万象素、1/4英寸，以及VGA、1/7英寸的产品，希望在CCD厂家推出低功耗的130万素产品之前，先行抢占市场先机。

　　其它公司的发展计划

　　除了Sony与OmniVision外，其它商家在图像传感器产品方面的计划如表1所示。其中最具特色的是Sanyo，该公司致力于改善CCD传感器的功耗，以相机电话为主要应用目标，之前J-Phone率先推出的Sharp J-SHxx系列便是采用Sanyo的CIF级CCD传感器，Sharp、Toshiba等手机厂家也计划在02年4季度~03年1季度之间陆续引入Sanyo的VGA产品。Matsushita、Sharp的产品规划与Sony相差不多，主要差异在于Matsushita准备推出更小的400万象素(1/2.7英寸)与130万象素(1/4英寸)产品。

　　图像传感器的应用趋势分析

　　由于数码相机与相机电话是图像传感器的主要应用对象，故以下我们将分别从这两个领域分析图像传感器的应用趋势。

　　数码相机

　　数码相机通常被划分为高端(400万象素以上)、中端(330、210万象素)与低端(百万象素以下)三部分，根据IDC、Dataquest、中国台湾资策会MIC等研究机构预测，在2003年，中端相机将占市场销售量的65%；因此，我们认为在OV陆续推出210万、330万象素的产品之后，CMOS图像传感器将在市场占有率最大的中端产品方面逐步成长，这无疑将对提高CMOS传感器的占有率发挥积极作用。

　　CCD传感器商家也了解这种状况，因此，为了应对CMOS传感器的挑战，2002年已有多家厂商推出500万象素以上产品，Sony计划在2003年推出800万象素的ICX 465，希望能够带动消费者升级到更高端的产品；不过，由于人眼很难分辨出400万象素与较低象素照片之间的差异，故消费者对高端产品的接受程度仍有待观察，再加上400万象素相片所占存储空间达2MB以上，而600万象素所占空间更为惊人，一张128MB的记忆卡只能存取几十张照片(相当于一卷底片的量)，因此，消费者持续往高端产品迈进的趋势可能会受到影响，而这也正是对CMOS传感器有利的一面。

　　但这并不表示CMOS传感器将肯定取代CCD传感器。CMOS传感器仍有以下问题需要解决：

　　1.成本问题：商家所规划的技术蓝图显示，计划于2003上半年推出330万象素的CMOS传感器芯片尺寸为1/2英寸左右，但与目前市面上可见的1/2英寸CCD传感器相比，其最高分辨率可达500万象素以上；再者，目前330万象素的CCD传感器的尺寸已可缩小到1/2.7英寸左右，理论上要推出1/3.2英寸的330万象素CCD也不是一件难事；因此，这些高端的CMOS传感器在量产初期仍难以在成本上与CCD传感器竞争。

　　2.图像品质与外围零部件的配合：根据下游商家对220万象素CMOS传感器评估的结果，目前CMOS传感器的图像品质仍与CCD有相当大的差距；除此之外，外围零部件(如镜头)是否能配合高端的CMOS传感器推出对应产品，也是影响CMOS传感器普及的重要因素之一。

　　相机电话

　　CMOS传感器被认为是相机电话的理想解决方案，不过CCD传感器在Sanyo的大力推广下，采用frame transmission的方式来降低其功耗，反而成为目前日本相机电话的主流选择。

　　展望2003年，随着Sanyo推出VGA低功耗CCD传感器，相机电话仍会以CCD传感器为大宗，CMOS传感器则以外挂式的相机模块作为其主要应用；不过，2004年以后，当相机电话用CMOS传感器迈入130万象素时代时，CCD传感器能否迎头赶上还是未知数；Sanyo的数据显示，目前该公司也没有把握将百万象素以上的CCD传感器的功耗降至手机可接受的80~100mW，因此，相机电话未来是否仍有CCD发展的空间，目前仍难以下定论。

　　目前看来，许多CMOS传感器商家计划在2003年2季度之前推出百万象素级、1/4英寸的相机电话用传感器，届时CIF等级的产品更可望缩小至1/14英寸，从而大幅降低成本。在越来越多的手机商家将相机模块导入低端手机后，CMOS传感器将有望超越CCD传感器成为市场上的主流产品。

　　本文所提及的CCD与CMOS传感器均为Array (或Area) image sensor(矩阵式图像传感器)，并不包含Linear image sensor(直线式图像传感器)。

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