長春長光辰芯光電技術有限公司於2015年12月2日至4日參加在日本橫濱舉辦的國際成像技術與裝置展覽會（ITE）。展會期間，兩款新產品 GMAX0504（全畫幅CMOS）和GL1216正式釋出，首次亮相在大眾面前。

長光辰芯繼2015年成功研製高階CMOS影象晶片後，2017年上半年集中研製適用於智慧交通監控的CMOS影象晶片、大面陣、高分辨CMOS影象感測器和億級及百萬級分辨CMOS影象感測器。在軍用遙感、智慧交通等領域率先佈局。

MOS影象感測器是一種典型的固體成像感測器，與CCD有著共同的歷史淵源。CMOS影象感測器通常由像敏單元陣列、行驅動器、列驅動器、時序控制邏輯、AD轉換器、資料匯流排輸出介面、控制介面等幾部分組成,這幾部分通常都被整合在同一塊矽片上。其工作過程一般可分為復位、光電轉換、積分、讀出幾部分。

CMOS影象感測器基本工作原理首先，外界光照射畫素陣列，發生光電效應，在畫素單元內產生相應的電荷。行選擇邏輯單元根據需要，選通相應的行畫素單元。行畫素單元內的影象訊號透過各自所在列的訊號匯流排傳輸到對應的模擬訊號處理單元以及A/D轉換器，轉換成數字影象訊號輸出。其中的行選擇邏輯單元可以對畫素陣列逐行掃描也可隔行掃描。行選擇邏輯單元與列選擇邏輯單元配合使用可以實現影象的視窗提取功能。模擬訊號處理單元的主要功能是對訊號進行放大處理，並且提高信噪比。另外，為了獲得質量合格的實用攝像頭，晶片中必須包含各種控制電路，如曝光時間控制、自動增益控制等。為了使晶片中各部分電路按規定的節拍動作，必須使用多個時序控制訊號。為了便於攝像頭的應用，還要求該晶片能輸出一些時序訊號，如同步訊號、行起始訊號、場起始訊號等。象素陣列工作原理影象感測器一個直觀的效能指標就是對影象的復現的能力。而象素陣列就是直接關係到這一指標的關鍵的功能模組。按照畫素陣列單元結構的不同，可以將畫素單元分為無源畫素單元PPS(passive pixel schematic)，有源畫素單元APS(activepixel schematic)和對數式畫素單元，有源畫素單元APS又可分為光敏二極體型APS、光柵型APS.以上各種象素陣列單元各有特點，但是他們有著基本相同的工作原理。以下先介紹它們基本的工作原理，再介紹各種象素單元的特點。下圖是單個象素的示意圖。(1)首先進入“復位狀態”,此時開啟門管M.電容被充電至V,二極體處於反向狀態;(2)然後進人“取樣狀態”.這時關閉門管M,在光照下二極體產生光電流，使電容上存貯的電荷放電，經過一個固定時間間隔後，電容C上存留的電荷量就與光照成正比例，這時就將一幅影象攝入到了敏感元件陣列之中了;(3)最後進入“讀出狀態”.這時再開啟門管M,逐個讀取各畫素中電容C上存貯的電荷電壓。無源畫素單元PPS出現得最早，自出現以來結構沒有多大變化。無源畫素單元PPS結構簡單，畫素填充率高，量子效率比較高，但它有兩個顯著的缺點。一是，它的讀出噪聲比較大，其典型值為20個電子，而商業用的CCD級技術晶片其讀出噪聲典型值為20個電子。二，隨著畫素個數的增加，讀出速率加快，於是讀出噪聲變大。光敏二極體型APS量子效率比較高，由於採用了新的消噪技術，輸出圖形訊號質量比以前有許多提高，讀出噪聲一般為75~100個電子，此種結構的C3&適合於中低檔的應用場合。

在光柵型APS結構中，固定圖形噪聲得到了抑制。其讀出噪聲為10~20個電子。但它的工藝比較複雜，嚴格說並不能算完全的CMOS工藝。由於多晶矽覆蓋層的引入，使其量子效率比較低，尤其對藍光更是如此。就目前看來，其整體效能優勢並不十分突出。

CMOS影象感測器件的應用1.數碼相機人們使用膠捲照相機已經上百年了，20世紀80年代以來，人們利用高新技術，發展了不用膠捲的CCD數碼相機。使傳統的膠捲照相機產生了根本的變化。電可寫可控的廉價FLASH ROM的出現，以及低功耗、低價位的CMOS攝像頭的問世。為數碼相機打開了新的局面，數碼相機功能框圖如右下圖所示。從圖中可以看出，數碼相機的內部裝置已經和傳統照相機完全不同了，彩色CMOS攝像頭在電子快門的控制下，攝取一幅照片存於DRAM中，然後再轉至FLASH ROM中存放起來。根據FLASH ROM的容量和影象資料的壓縮水平，可以決定能存照片的張數。如果將ROM換成PCMCIA卡，就可以透過換卡，擴大數碼相機的容量，這就像更換膠捲一樣，將數碼相機的數字影象資訊轉存至PC機的硬碟中存貯，這就大大方便了照片的存貯、檢索、處理、編輯和傳送。2.CMOS數字攝像機美國Omni Vison公司推出的由OV7610型CMOS彩色數字影象晶片和OV511型高階攝像機以及USB介面晶片所組成的USB攝像機，其解析度高達640 x 480,適用於透過通用序列匯流排傳輸的影片系統。OV511型高階攝像機的推出，可使得PC機能以更加實時的方法獲取大量影片資訊，其壓縮晶片的壓縮比可以達到7:1,從而保證了影象感測器到PC機的快速影象傳輸。對於CIF影象格式，OV511型可支援高達30幀/秒的傳輸速率、減少了低頻寬應用中通常會出現的影象跳動現象。OV511型作為高效能的USB介面的控制器，它具有足夠的靈活性，適合包括影片會議、影片電子郵件、計算機多媒體和保安監控等場合應用。3.其他領域應用CMOS影象感測器是一種多功能感測器，由於它兼具CCD影象感測器的效能，因此可進入CCD的應用領域，但它又有自己獨特的優點，所以開拓了許多新的應用領域。除了上述介紹的主要應用之外，CMOS影象感測器還可應用於數字靜態攝像機和醫用小型攝像機等。例如，心臟外科醫生可以在患者胸部安裝一個小“矽眼”,以便在手術後監視手術效果，CCD就很難實現這種應用。4.應用於X光機市場在牙科用X光機市場上，用於從口腔內側給1～2顆牙拍攝X光片的小型CMOS感測器在歐洲已達到實用水平，在美國也在推廣。而在從口腔外側拍攝全景X光片的X光機領域，今後仍將以CCD感測器為主。