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攝像頭模組行業是只不死鳥——2016面臨新機遇、新突破

發布時間:2016-02-23 14:11:22點擊:3498

 由于手機和汽車應用驅動,預計2014-2020年CCM行業的復合年增長率為168%,2020年市場規模將達到510億美元。我們已經見證了攝像頭模組生態系統的日益復雜性,以及其對全球微電子產業的意義。小型攝像頭模組主要應用于各種移動設備,發展速度驚人,融合了多種產業。

 
  CameraModuleIndustry2015
 
攝像頭模組行業是只不死鳥——2016面臨新機遇、新突破

攝像頭模組結構組成
 
 
  2014年,小型攝像頭模組(CompactCameraModule,CCM)產業規模達到200億美元,預計2020年將達到510億美元。手機和汽車產業的快速增長,點燃了CCM廠商的激情,也促進了營收的增長。
 
  根據市場發展規律分析:2015年,攝像頭模組(CompactCameraModule,CCM)產業規模將達到300億美元以上,預計2020年將抄過500億美元。智能穿戴,智能家居,工業,汽車,手機等其他手持設備...這些行業都慢慢標配攝像頭模組功能,攝像頭模組的多元化快速增長,為整個攝像頭模組行業帶來了新一輪的增長風暴,同時也促進了中小模組廠的轉型拓展之路。
 
  手機行業已經基本標配攝像頭
 
  手機作為最大占有攝像頭模組的手持設備,最先大批量的使用,使攝像頭模組技術已經比較成熟,現今無論功能機/智能機都標配有攝像頭模組。但是,手機市場正在走向成熟,競爭很激烈,具有較高風險,因此小型攝像頭的差異化非常關鍵。高像素,大光圈,大視場,防抖,快速對焦,以及更加薄的技術要求迫使攝像頭模組廠商進入一輪重大的技術競爭。
 
  CCM作為手機制造商供應鏈的一部分,已經是成功的關鍵因素之一。由于三星和LG的存在,韓國生態系統已經能夠自我發展,但危險是過度依賴于一兩家企業。雖然日本國內手機制造商衰退,但是日本攝像頭模組企業首先為蘋果公司提供服務,然后進入中國市場,服務一些新興的手機制造商。臺灣專業的精密光學鏡片、鏡頭的制造廠商大立光(Largan)通吃蘋果以及Android陣營訂單,是臺灣最大的成功。中國大陸最大的攝像頭模組廠商是舜宇光學,其次是歐菲光。
 
  攝像頭模組產業受益于手機中高分辨率攝像頭的應用,尤其是前置攝像頭市場增長了一倍。當前市場營收主要受后置和前置攝像頭的分辨率提升影響,但是新領域行業的應用,也正推動整個行業的持續快速發展。
 
  汽車將很快成為攝像頭模組的第二大應用
 
  汽車已經對CCM生態系統產生顯著影響。汽車攝像頭已經從附屬功能轉變為必須的標準設備,并且歐盟和美國的法規也在鼓勵這種轉變。2014年,汽車攝像頭模組的營收達到12億美元,未來五年的復合年增長率為36%,預計2020年將達到79億美元。這種快速增長使得CCM產業的第二梯隊廠商受益匪淺,但是市場領導廠商的反應值得關注。由于攝像頭模組應用從成像轉至傳感,汽車高級駕駛輔助系統(ADAS)應用是未來整個攝像頭模組行業發展的最佳“晴雨表”。本報告詳細分析了汽車攝像頭模組市場和技術問題。
 
  像素持續升級,前置攝像頭像素提升超預期
 
  像素是成像質量的一個非常重要的因素,當前5M和8M的攝像頭已經成為后置攝像頭的主力,而且千萬像素攝像頭已經成為各品牌新一代旗艦機型的標配,諾基亞808PureView的像素達到4100萬。
 
  從舜宇光學的手機照相模組業務看,5M以上的攝像頭已經占到出貨量的一半以上。前置攝像頭的主流配置是130W和200W像素,但是自拍、美顏的需求正在帶動前置攝像頭往5M和8M升級,如OPPOUlike2、步步高vivoXplay的前置攝像頭達到5M;而Mirror800、美圖秀秀推出的MeituKiss、以及vivoXshot前置攝像頭達到8M。
 
  OIS(光學防抖)功能將來會走向普及
 
  光學防抖(OpticalImageStabilizer)是依靠特殊的鏡頭或者CCD感光元件的結構在最大程度的降低操作者在使用過程中由于抖動造成影像不穩定。光學防抖技術是在鏡頭內的陀螺儀偵測到微小的移動,并且會將信號傳至微處理器立即計算需要補償的位移量,然后通過補償鏡片組,根據鏡頭的抖動方向及位移量加以補償,從而有效的克服因相機的振動產生的影像模糊。
 
  當前,多種品牌手機的旗艦機型都采用了光學防抖功能,如諾基亞Lumia920、vivoXshot等;據海外媒體報道稱,蘋果在iPhone6中仍將新增光學防抖功能。從趨勢看,光學防抖功能未來也將成為手機主攝像頭的標配。OIS攝像模組有兩個技術路線:分別為基于平移式(Pureshift)OIS對焦馬達以及基于移軸式對焦馬達。不論是平移式還是移軸式,其基本原理都是一樣的,即控制鏡頭相對于圖像傳感器平移而將手抖造成的圖像偏移抵消補償掉。
 
  兩種技術路線的對比如下,當前看由于移軸式的馬達存在量產穩定性以及良率問題,市場上以平移式的馬達為主。
 
  對于VCM廠商來說,OIS的發展為其帶來了新的發展機遇,也帶來比較大的挑戰,有可能打破原有的行業競爭格局。
 
  3D,不僅僅是拍照需求,更是人機交互變革的需要
 
  進入2014年,越來越多的手機廠商將3D拍照、3D感測功能集成到手機中。2014年3月,HTC發布的新一代旗艦手機HTCOneM8在手機攝像方面一個重大的突破是,通過后置的雙鏡頭3D立體相機內建景深組件,實現3D拍照。Google旗下ProjectTango項目正在研發一種帶3D環境感應技術的智能手機和智能平板,有望在未來能夠隨時建立實時的3D環境結構圖。
 
  ProjectTango的背面裝備了兩個攝像頭和一個深度傳感器,一個攝像頭為400萬像素感光元件,采用大尺寸感光元件,對光更加敏感并具備更快的拍攝速度;而另外一個攝像頭裝備170度廣角魚眼鏡頭,主要追蹤物體的動態行為。Tango能夠在每秒捕捉25萬次動態影像的情況下,描繪出眼前實時的3D結構圖。
 
  另一個對3D攝像感興趣的亞馬遜,亞馬遜公司近期正式推出了旗下首款手機FirePhone,3D和攝像頭識別功能是FirePhone的重要特點。FirePhone共配備了6個攝像頭,后置攝像頭為1300萬像素,除了前置攝像頭之外,其余的4個攝像頭可以追蹤用戶的眼球活動,而根據用戶的眼睛運動信息進行分析,通過計算屏幕能以3D的方式呈現給用戶。
 
  在2014年的CES展上,英特爾推出了RealSense3D攝像頭,這款攝像頭只有一枚硬幣厚度,具有高精度動作感應能力,可以判斷手指移動,識別人類面部表情;同時具有虛擬現實增強技術,還可以以三維模式進行物體掃描。這塊攝像頭可以拍攝制作3D圖像、遠程視頻通話、游戲與娛樂、教育學習等功能。
 
  從硬件看,3D攝像頭的普及將帶來手機攝像頭數量的大幅增長:后置從1顆至少變為2顆,前置手勢識別的需求也需要增加攝像頭。從應用看,3D將為手機帶來更豐富的應用,更便捷的人機交互方式。
 
  OpticalZOOM(光學變焦)開始應用于手機
 
  前面曾提到手機攝像頭可以分為固定對焦、自動對焦和光學變焦三種,光學變焦指通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物,光學變焦倍數越大,能拍攝的景物就越遠。
 
  當前,光學變焦已經在照相機領域廣泛應用,但是手機中還比較少,主要原因是手機輕薄化是需求與光學變焦所需的巨大鏡頭存在沖突。三星在2013推出了主打拍照的GALAXYS4zoom,具備10倍光學變焦能力。近期,三星又推出了新一代的光學變焦手機GALAXYKzoom。以GALAXYS4zoom為例,其機身厚度為0.6英寸,而GALAXYS4的機身厚度僅0.3英寸。
 
  不過,隨著光學變焦鏡頭的越來越小型化,未來可能將會有更多的手機具備光學變焦功能。其中,MEMS技術的發展或將實現光學變焦鏡頭的小型化。谷歌曾經申請的一項Alvarez鏡頭專利,通過折射實現光學變焦功能,其最大的好處就是非常適合小型數碼設備如智能手機使用,可以實現一定倍數的光學變焦功能,不增加手機體積和功耗。
 
  MEMS攝像頭,產業化仍需時間
 
  MEMS攝像頭就是用MEMS機構來驅動鏡頭組移動從而實現自動對焦功能的自動對焦攝像頭。相比VCM攝像頭,MEMS攝像頭結構更簡單,優勢在于對焦速度快、精度高、功能低、以及最重要的體積足夠小,更能夠滿足手機輕薄化的需求。其缺點也非常明顯:畫質比較差、抗摔性能差、供應商少,當前能夠提供MEMS攝像頭僅DOC(DigitalOpticalCorporation)一家廠商。
 
  當前,只有OPPO的一款手機中用了DOC的MEMS攝像頭產品。對于MEMS攝像頭,多數廠商仍處于觀望中。歐菲光在2014年4月公告收購了DOC的MEMS攝像頭技術專利及相關資產,預計歐菲光會持續推動MEMS攝像頭的產業化,目前看來MEMS攝像頭的普及仍需要時間。
 
  智能生活來臨,技術和剛需的催化
 
  智能家居:攝像頭并不是一個新產品,所謂的智能家居攝像頭并不是對現有攝像頭的全新創造,而是對其后端的不斷完善,尤其是云計算技術的發展,讓存儲和視頻分享技術更成熟,給家庭智能攝像頭的應用提供了一個更廣闊的平臺。未來5年預計至少有5%的家庭會考慮在家中安裝安防有攝像功能的智能家居產品,平均每年將超20億元左右的市場需求遞增。
 
  智能穿戴:2015年中國可穿戴設備市場出貨量將達到4000萬部。2012年中國可穿戴設備市場規模為6.1億元,預計2015年中國可穿戴設備市場規模將達到114.9億元。
 
  目前在使用的一些穿戴式產品如智能手表、手環、眼鏡、腰環等,發現現有產品還比較少見使用攝像頭。這些傳感器將信息采集起來后再以數據方式傳輸到處理器或中英處理進行處理,然后再返回到我們的終端并做出相應的映應。顯示、觸摸、語音及體感等交互相關的技術的更新速度喜人,給產品提供更好地交互感受創新研發的技術支持。在這個過程中,圖像傳感器應當有不可替代的功能和作用的,因為我們人體百分之六七十的信息量是通過視覺來獲得的。所以智能穿戴終端要真正智能起來,勢必離不開攝像頭這種功能。在穿戴式應用中,攝像頭的改良方向:更小、更低、更快。
 
  總而言之,攝像頭模組企業要在智能終端的市場中再分一塊“蛋糕”,還需要行業上下游一起下力氣,動腦筋,讓攝像頭模組更少更低更快。這樣才能充當起智能產品的“眼睛”,讓智能產品更能為生活創造的美好夢想,滿足更多的需求。
 
  智能終端產品炙手可熱的發展趨勢,點燃了不少攝像頭模組廠的欲望,紛紛想在智能終端產品市場,分到一杯羹。攝像頭模組論壇網了解到光寶、舜宇、信利都有進軍該市場的計劃。舜宇近期對外宣稱:要做光學影像系統方案解決商。為穿戴式設備提供影像解決方案,成為其發展規劃之一。據悉,即將舉行的CES展中,舜宇或將推出有關產品。
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