2024年CIS（CMOS图像传感器）行业技术发展、市场竞争格局及国产龙头企业分析报告（34页）.pdf

1、2 0 2 4 年深度行业分析研究报告请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容目录目录CIS行业概况：预计2025年全球销售额330亿美元，汽车电子或为增长最快领域0101CIS技术路线：索尼、三星、豪威影像技术竞相发展，国产CIS龙头有望加速赶超0202韦尔股份：国产CIS龙头，智能手机及汽车市场推动业绩高增0303请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容一、一、CISCIS行业概况：行业概况：预计预计20252025年全球销售额年全球销售额330330亿美元，汽车电子或为增长最快领域亿美元，汽车电子或为增长最快领域请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容CISCIS（CMOSC

2、MOS图像传感器图像传感器）：）：摄像头模组的核心元器件摄像头模组的核心元器件l CISCIS（CMOS Image SensorCMOS Image Sensor，CMOSCMOS图像传感器）图像传感器）是一种光学传感器，能够将接收到的光信号转换为电信号，并将电信号转换成数字信号。一个典型的摄像头模组主要由镜头组、图像传感器和PCB板等器件构成。作为当前图像传感器的主要种类，CIS在摄像头中起到“光-电-数字信号”转换的桥梁作用，是摄像头模组的核心元器件。l CIS集成度较高，通常由像素阵列（光电二极管）、行/列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成。与CC

3、D图像传感器相比，CIS具有成本低、能耗低、数据处理速度快等优点，更适合应用于手机摄像、智能车载、安防监控等领域。图：摄像头基本结构图：摄像头基本结构图：图：CISCIS芯片基本结构芯片基本结构资料来源：LUCID Vision Labs官网，国信证券经济研究所整理资料来源：格科微招股书，国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容CISCIS工作原理：工作原理：“光光-电电-数字信号数字信号”转换转换与预处理与预处理l CIS的工作原理可分为“光光-电转换电转换”、“电电-数字转换数字转换”和“数字信号预处理数字信号预处理”三个部分。光光-电转换电转换：外界光通过微透镜

4、照射到像素阵列上发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷，形成以电压值表示的模拟电信号。电电-数字转换数字转换：逻辑单元根据需要选择相应的像素单元，并将单元内的模拟电信号传输到对应的模拟信号处理单元以及AD转换器转换成数字图像信号。数字信号预处理数字信号预处理：数字放大器等部件会将数字图像信号进行一系列预处理，并通过传输接口将图像信息传送给平台接收。图图3 3：CISCIS的工作原理的工作原理资料来源：头豹研究院，国信证券经济研究所整理 光信号通过微透镜进入彩色滤光片，彩色滤光片拆分反射光中的红、绿、蓝成分，红绿蓝滤色片以1:2:1的比例排列在感光元件之上，形成拜尔阵列滤色镜。通过滤光片的光信

5、号经由光电二极管转换为用电压值表示的模拟电信号，并通过缓存与接口电路进行后期处理。CIS中信号转换电路负责将光信号经由感光电路后形成的模拟电信号转换为数字电信号。模拟电信号通过模数转换器转化为数字信号后，再经过数字放大器进行放大，可高效地对每个像素点间光信号强度差距进行区分，即使CIS处于外界光线强度较弱的情况时，亦呈现较为清晰的图像信号。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容CISCIS结构：结构：前照式前照式（FSIFSI）、）、背照式背照式（BSIBSI）、）、堆栈式（堆栈式（StackedStacked）l CIS根据感光元件安装位置，主要可分为前照式结构（前照式结构（FSIFS

6、I）、背照式结构（背照式结构（BSIBSI）和堆栈式堆栈式结构结构（StackedStacked）。l 前照式结构（前照式结构（FSIFSI）：采用自上而下的五层结构，采用自上而下的五层结构，分别是透镜层、滤光片层、线路层、感光元件层和基板层。当光从正面入射，采用FSI结构的CMOS图像传感器需要光线经过线路层的开口，方可到达感光元件层然后进行光电转换。FSI的主要优点是其工艺条件相对较易实现、制造成本相对较低相对较易实现、制造成本相对较低，但若要实现优良的性能则需要较高的设计能力。l 背照式结构（背照式结构（BSIBSI）：将感光元件层的位置更换至线路层上方，感光层仅保留感光元件的部分逻辑电