來源:我愛研發網
根據專業調研機構的統計報告顯示，2013年全球CMOS攝影機模組的產值大約為130億美元，比上一年增加了28.7%，2014年將達到159億美元，同比增長22.3%。手機、平板電腦等行動設備是這一市場上的主力軍，其中，智慧手機已佔據攝影機模組出貨量比例的80%以上。
除此之外，安防監控、可穿戴電子、車用攝影機等領域也正處於快速成長之中，由於這類市場仍具有較大的盈利空間，因此也是目前模組廠商們努力開拓的一些新興市場。
產業供應鏈面臨重新整合
對於當前競爭越來越激烈的手機攝影機模組市場，有廠商表示，原先大陸市場主要由本土的大小模組廠商所佔據，終端廠商較少介入，但現在，加入到這類市場中的廠商越來越多，包括日、韓、台企業也在加緊對中國市場的佈局。
針對不同市場定位的產品，在整體模組市場價格呈逐步走低的趨勢下，高端模組大多以提高產品性能來增加附加值，努力使之保持在合理的價格區間內;低端模組則跟隨行業發展，在保證產品品質的同時，推廣更多符合客戶需求的產品。
與此同時，手機攝影機模組廠商的競爭還體現在供應鏈的整合上，比較突出的是在CMOS感測器方面，過去這類供應商一直都以國外品牌為主，特別是在高端市場上，主要是以SONY、OmniVision、Aptina(已被安森美收購)、三星為重要廠商。如今，隨著格科微、比亞迪、思比科、中芯國際、晶方科技、華天科技等國內設計 、代工、封裝測試廠商的迅速崛起，將有望打破原來寡頭競爭的格局，同時也會為眾多攝影機模組廠商帶來更多的實惠。
而在VCM音圈馬達方面，OIS(光學防抖)功能的普及為一批相關廠商帶來了新的發展機遇。在以模組廠商或手機廠為終端客戶的市場中，VCM馬達的主要供應商包括SHICOH、HYSONIC、TDK、Mitsumi等，由於光學防抖技術需要在原有的VCM馬達上增加一個陀螺儀，生產難度更大、產品良率較低，且匹配驅動IC廠家較少。因此，在不同技術方案迅速演進的過程中，同樣有可能打破原有的行業競爭態勢。在這一領域中，包括金龍機電、比路電子、世尊科技、友華微等在內的大陸企業也是一股不可忽視的技術力量。
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另外，儘管大多數廠商對於採用MEMS機構，來實現自動對焦功能的方案，仍處於觀望之中，但今年3月底，歐菲光宣佈收購美國Tessera子公司DOC的MEMS攝影機技術專利，及相關資產，未來將致力於推動MEMS攝影機的產業化;近期，ST意法半導體採用薄膜壓電(TFP)MEMS技術，與合作夥伴poLight共同設計出可模擬人眼的自動對焦攝影功能，據稱，調焦速度是現在VCM馬達的10倍，而電池耗電量只有它的1/20，預計2015年年中可實現量產。
所有這些跡象表明，憑藉獨特的應用優勢，該技術在不斷取得突破和創新之後，已成為廠商下一階段發力的重要技術儲備。
像素和功能競爭日益激烈
分析現階段市場的應用現況，信利光電股份有限公司研發副總經理馬亮總結道，用戶需求主要體現為薄型化、小尺寸、高像素、大光圈，以及更為豐富的拍照體驗。以主流的人民幣千元以上手機為例，前置攝影機以500萬和800萬像素FF規格為主，後置攝影機以800萬和1300萬像素的AF規格為主。
市場上以OPPP、VIVO、魅族等為代表的大陸國產手機廠家正努力在攝影機的像素和功能上做提升，帶給消費者更好的拍照效果和客戶體驗，其他各手機廠家也都越來越重視手機的拍照效果，在攝影機像素和功能上的競爭日益激烈。
未來可以預料的發展趨勢是，1600萬甚至2000萬像素的產品很快就要大量應用到手機上，同時搭配閉環(Close Loop)馬達、光學防抖(OIS)馬達，為使用者帶來更快、更穩定的拍照體驗，也推動手機攝影機越來越接近數位相機的拍照效果。且隨著競爭的白熱化，高像素產品出貨量增加，預計明年1300萬像素會成為人民幣千元智慧手機的標配，甚至人民幣千元以內的智慧手機也會搭配1300萬像素的攝影機。
除此之外，比亞迪智慧光電工廠廠長鄭茂鈴也強調到：“攝影機模組作為手機的主要配件之一，用戶最關心的是拍照的品質和效果。除像素外，大廣角、大光圈、防抖動等，也逐漸成為主流攝影機模組的標準配置，在硬體上提升配置的同時，軟體方面也正在不斷增加更多的智慧化處理功能。”
他進一步解釋道，攝影機模組的設計分為兩方面，其一是產品的影像清晰度越來越高，如低雜訊下效果更好、防抖動功能等;其二則是產品尺寸小巧、薄型化。在應用開發上，3D視覺技術在手機終端的應用、光學變焦技術(ZOOM Optical)的滲透等，都是以滿足消費者商務辦公，與生活娛樂混合應用的需求為目的;而在模組軟體發展上，則需要加入智慧化分析功能，及對圖像微處理功能等，以協助提升圖像品質。
據介紹，根據比亞迪的發展規劃，公司已從2014年初開始儲備及擴充產能，預計到2016年，攝影機產能將提升至20KK每月，新增產能主要用於更高像素、倒裝、OIS模組，目前部分業內領先型新增設備已陸續到位，總體產能可達到14KK每月，未來產品的重點開發計畫包括1600萬像素及以上COB模組、倒裝模組、OIS模組以及超清晰度智慧監控攝影機、車用攝影機等 。
解決模組薄型化設計難題
對於手機攝影機元件升級，與產品薄型化設計之間的矛盾，部分行業廠商表示，必須要通過完善的技術整合，與改進來取得兩者都能兼顧的平衡方案，無論是生產製程、光學設計、還是驅動馬達等方面的開發，都應更緊密地與供應鏈各環節廠商，作深入的技術交流，來滿足攝影機模組升級且持續薄型化的目標。
馬亮指出，手機攝影機像素的升級會帶來厚度的增加，這也是目前手機薄型化設計的最大難題。要解決這一問題還需要從設計上來考慮，一方面是增加光學感測器的CRA主光角，在手機鏡頭的光學設計中，盡可能地縮短鏡頭的TTL(光學高度)，找到降低TTL與鏡頭解析力的最佳平衡點;另一方面則是改進攝影機模組的製造製程，縮減基板厚度，或者以倒裝封裝的方式來貼裝晶片，以節省焊線(Wire Bond)空間。
另據悉，信利生產的攝影機主要定位在高端市場，產品大多供應國內一些品牌手機客戶和國外三大手機品牌，產能利用率超過80%，目前信利攝影機的產能大約為13.5 KK/M，預計明年第一季度會增加到15.5 KK/M，未來產品開發的路線會以高像素產品為主，並且將大光圈、OIS、PDAF相位檢測對焦、光學變焦等數碼相機技術逐步引入到手機攝影機上。
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為了更好地實現薄型化產品設計，比亞迪經過三年多的研究和開發，已經成功完成了新方案模組的生產，其採用創新倒裝封裝製程，比傳統的COB和FC製程模組的高度下降了0.4mm以上，使得其在手機堆疊方案中能比較輕鬆地滿足薄型化要求，而不至於造成攝影機模組突出。
另外，在不追求厚度的前提下，同等高度的模組也可以選用TTL較大、光學性能更好的鏡頭作配套，使得整體成像效果更佳。
鄭茂鈴表示：“針對產品結構的開發，我們的目標是將模組封裝的薄型化作到極致。比亞迪開發的新模組，將專注於解決高端旗艦機型所面臨的設計難點，依託內部完善而強大的光學、測試、材料、微電子研發能力、完備的供應鏈和垂直整合的內部資源、與各國際上各大客戶建立的戰略合作關係，不斷提高新產品的技術開發水準。”
據透露，目前比亞迪智慧光電主要供貨中國國內各大一線品牌和歐美部分客戶，近期也在大力開拓和引進日韓品牌，並已取得實質性進展，結合公司新開發的模組產品，預計業務量在未來時間內將保持高速增長。
實現快速而穩定的自動對焦
在支持手機模組的攝影功能方面，閉環對焦、光學防抖，以及光學變焦馬達是為了提升攝影品質，而產生的對馬達的開發需求。而從具體的技術規格來看，則主要是指減少移動鏡頭時的馬達光軸變化，並降低持續功耗，為客戶提供快速、彈性的各式馬達驅動方案。
華宏新思考公司技術總監郭立德介紹道，傳統開環對焦音圈馬達採用線圈電磁力，與彈片平衡，來決定到達位置的被動控制定位方式，因此會產生定位緩慢、位置精準度受限、不同拍攝角度定位不同、持續耗電量大等問題。
新思考閉環對焦音圈馬達運用，即時監測鏡頭位置，即時回饋調整驅動力的主動控制定位方式，因而具備定位快速、位置精準、不同拍攝角度位置穩定、省電等諸多優勢。
新思考科技發展有限公司，是較早生產攝影機模組對焦音圈馬達的廠商之一。對於光學防抖功能的開發，郭立德表示，目前市場上的光學防抖馬達大多都是懸吊式磁推力光學防抖方案，這類技術方案延續了大量使用的VCM音圈馬達對焦技術，在生產製程和供應鏈上都類似。
新思考目前也正在開發懸吊式磁推力光學防抖方案，除此之外，為了提供不同特色的產品選項，新思考還將與合作夥伴一起推出記憶合金式光學防抖(SMA OIS)對焦馬達，對高像素、重量大的鏡頭提供足夠的馬達驅動力，來達到高像素光學防抖的功效。例如，新思考最新推出的馬達包括：可支援2000萬高像素的閉環對焦馬達、光學防抖對焦馬達，以及2000萬像素光學防抖閉環對焦馬達等。
據悉，新思考將於2015年在嘉善成立全新的生產基地，進一步擴大本地產能，並在上海成立全球第二個研發中心，為光學鏡頭、攝影機模組、手機及其他應用市場開發出更多元化的驅動產品。
除此之外，專業攝影領域單眼相機所使用的對焦技術也正逐步被引入手機應用中。例如，在信利新開發的攝影機中，主要針對的是高像素產品，在採用了閉環技術，以提升自動對焦速度、降低功耗之外，公司還特別研發了1600萬像素PDAF攝影機模組，最大限度地發揮出PDAF相位檢測對焦的速度優勢。
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