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摄像头模组行业是只不死鸟——2016面临新机遇、新突破

2016/1/7 14:54:37来源:本站原创 【字体:

导 读:由于手机和汽车应用驱动,预计2014-2020年CCM行业的复合年增长率为168%,2020年市场规模将达到510亿美元。我们已经见证了摄像头模组生态系统的日益复杂性,以及其对全球微电子产业的意义。小型摄像头模组主要应用于各种移动设备,发展速度惊人,融合了多种产业。
关 键 词:摄像头模组 新机遇 新突破

  由于手机和汽车应用驱动,预计2014-2020年CCM行业的复合年增长率为168%,2020年市场规模将达到510亿美元。我们已经见证了摄像头模组生态系统的日益复杂性,以及其对全球微电子产业的意义。小型摄像头模组主要应用于各种移动设备,发展速度惊人,融合了多种产业。
 
  CameraModuleIndustry2015
 
摄像头模组行业是只不死鸟——2016面临新机遇、新突破

摄像头模组结构组成
 
 
  2014年,小型摄像头模组(CompactCameraModule,CCM)产业规模达到200亿美元,预计2020年将达到510亿美元。手机和汽车产业的快速增长,点燃了CCM厂商的激情,也促进了营收的增长。
 
  根据市场发展规律分析:2015年,摄像头模组(CompactCameraModule,CCM)产业规模将达到300亿美元以上,预计2020年将抄过500亿美元。智能穿戴,智能家居,工业,汽车,手机等其他手持设备...这些行业都慢慢标配摄像头模组功能,摄像头模组的多元化快速增长,为整个摄像头模组行业带来了新一轮的增长风暴,同时也促进了中小模组厂的转型拓展之路。
 
  手机行业已经基本标配摄像头
 
  手机作为最大占有摄像头模组的手持设备,最先大批量的使用,使摄像头模组技术已经比较成熟,现今无论功能机/智能机都标配有摄像头模组。但是,手机市场正在走向成熟,竞争很激烈,具有较高风险,因此小型摄像头的差异化非常关键。高像素,大光圈,大视场,防抖,快速对焦,以及更加薄的技术要求迫使摄像头模组厂商进入一轮重大的技术竞争。
 
  CCM作为手机制造商供应链的一部分,已经是成功的关键因素之一。由于三星和LG的存在,韩国生态系统已经能够自我发展,但危险是过度依赖于一两家企业。虽然日本国内手机制造商衰退,但是日本摄像头模组企业首先为苹果公司提供服务,然后进入中国市场,服务一些新兴的手机制造商。台湾专业的精密光学镜片、镜头的制造厂商大立光(Largan)通吃苹果以及Android阵营订单,是台湾最大的成功。中国大陆最大的摄像头模组厂商是舜宇光学,其次是欧菲光。
 
  摄像头模组产业受益于手机中高分辨率摄像头的应用,尤其是前置摄像头市场增长了一倍。当前市场营收主要受后置和前置摄像头的分辨率提升影响,但是新领域行业的应用,也正推动整个行业的持续快速发展。
 
  汽车将很快成为摄像头模组的第二大应用
 
  汽车已经对CCM生态系统产生显著影响。汽车摄像头已经从附属功能转变为必须的标准设备,并且欧盟和美国的法规也在鼓励这种转变。2014年,汽车摄像头模组的营收达到12亿美元,未来五年的复合年增长率为36%,预计2020年将达到79亿美元。这种快速增长使得CCM产业的第二梯队厂商受益匪浅,但是市场领导厂商的反应值得关注。由于摄像头模组应用从成像转至传感,汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)应用是未来整个摄像头模组行业发展的最佳“晴雨表”。本报告详细分析了汽车摄像头模组市场和技术问题。
 
  像素持续升级,前置摄像头像素提升超预期
 
  像素是成像质量的一个非常重要的因素,当前5M和8M的摄像头已经成为后置摄像头的主力,而且千万像素摄像头已经成为各品牌新一代旗舰机型的标配,诺基亚808PureView的像素达到4100万。
 
  从舜宇光学的手机照相模组业务看,5M以上的摄像头已经占到出货量的一半以上。前置摄像头的主流配置是130W和200W像素,但是自拍、美颜的需求正在带动前置摄像头往5M和8M升级,如OPPOUlike2、步步高vivoXplay的前置摄像头达到5M;而Mirror800、美图秀秀推出的MeituKiss、以及vivoXshot前置摄像头达到8M。
 
  OIS(光学防抖)功能将来会走向普及
 
  光学防抖(OpticalImageStabilizer)是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。光学防抖技术是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动,并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
 
  当前,多种品牌手机的旗舰机型都采用了光学防抖功能,如诺基亚Lumia920、vivoXshot等;据海外媒体报道称,苹果在iPhone6中仍将新增光学防抖功能。从趋势看,光学防抖功能未来也将成为手机主摄像头的标配。OIS摄像模组有两个技术路线:分别为基于平移式(Pureshift)OIS对焦马达以及基于移轴式对焦马达。不论是平移式还是移轴式,其基本原理都是一样的,即控制镜头相对于图像传感器平移而将手抖造成的图像偏移抵消补偿掉。
 
  两种技术路线的对比如下,当前看由于移轴式的马达存在量产稳定性以及良率问题,市场上以平移式的马达为主。
 
  对于VCM厂商来说,OIS的发展为其带来了新的发展机遇,也带来比较大的挑战,有可能打破原有的行业竞争格局。
 
  3D,不仅仅是拍照需求,更是人机交互变革的需要
 
  进入2014年,越来越多的手机厂商将3D拍照、3D感测功能集成到手机中。2014年3月,HTC发布的新一代旗舰手机HTCOneM8在手机摄像方面一个重大的突破是,通过后置的双镜头3D立体相机内建景深组件,实现3D拍照。Google旗下ProjectTango项目正在研发一种带3D环境感应技术的智能手机和智能平板,有望在未来能够随时建立实时的3D环境结构图。
 
  ProjectTango的背面装备了两个摄像头和一个深度传感器,一个摄像头为400万像素感光元件,采用大尺寸感光元件,对光更加敏感并具备更快的拍摄速度;而另外一个摄像头装备170度广角鱼眼镜头,主要追踪物体的动态行为。Tango能够在每秒捕捉25万次动态影像的情况下,描绘出眼前实时的3D结构图。
 
  另一个对3D摄像感兴趣的亚马逊,亚马逊公司近期正式推出了旗下首款手机FirePhone,3D和摄像头识别功能是FirePhone的重要特点。FirePhone共配备了6个摄像头,后置摄像头为1300万像素,除了前置摄像头之外,其余的4个摄像头可以追踪用户的眼球活动,而根据用户的眼睛运动信息进行分析,通过计算屏幕能以3D的方式呈现给用户。
 
  在2014年的CES展上,英特尔推出了RealSense3D摄像头,这款摄像头只有一枚硬币厚度,具有高精度动作感应能力,可以判断手指移动,识别人类面部表情;同时具有虚拟现实增强技术,还可以以三维模式进行物体扫描。这块摄像头可以拍摄制作3D图像、远程视频通话、游戏与娱乐、教育学习等功能。
 
  从硬件看,3D摄像头的普及将带来手机摄像头数量的大幅增长:后置从1颗至少变为2颗,前置手势识别的需求也需要增加摄像头。从应用看,3D将为手机带来更丰富的应用,更便捷的人机交互方式。
 
  OpticalZOOM(光学变焦)开始应用于手机
 
  前面曾提到手机摄像头可以分为固定对焦、自动对焦和光学变焦三种,光学变焦指通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。
 
  当前,光学变焦已经在照相机领域广泛应用,但是手机中还比较少,主要原因是手机轻薄化是需求与光学变焦所需的巨大镜头存在冲突。三星在2013推出了主打拍照的GALAXYS4zoom,具备10倍光学变焦能力。近期,三星又推出了新一代的光学变焦手机GALAXYKzoom。以GALAXYS4zoom为例,其机身厚度为0.6英寸,而GALAXYS4的机身厚度仅0.3英寸。
 
  不过,随着光学变焦镜头的越来越小型化,未来可能将会有更多的手机具备光学变焦功能。其中,MEMS技术的发展或将实现光学变焦镜头的小型化。谷歌曾经申请的一项Alvarez镜头专利,通过折射实现光学变焦功能,其最大的好处就是非常适合小型数码设备如智能手机使用,可以实现一定倍数的光学变焦功能,不增加手机体积和功耗。
 
  MEMS摄像头,产业化仍需时间
 
  MEMS摄像头就是用MEMS机构来驱动镜头组移动从而实现自动对焦功能的自动对焦摄像头。相比VCM摄像头,MEMS摄像头结构更简单,优势在于对焦速度快、精度高、功能低、以及最重要的体积足够小,更能够满足手机轻薄化的需求。其缺点也非常明显:画质比较差、抗摔性能差、供应商少,当前能够提供MEMS摄像头仅DOC(DigitalOpticalCorporation)一家厂商。
 
  当前,只有OPPO的一款手机中用了DOC的MEMS摄像头产品。对于MEMS摄像头,多数厂商仍处于观望中。欧菲光在2014年4月公告收购了DOC的MEMS摄像头技术专利及相关资产,预计欧菲光会持续推动MEMS摄像头的产业化,目前看来MEMS摄像头的普及仍需要时间。
 
  智能生活来临,技术和刚需的催化
 
  智能家居:摄像头并不是一个新产品,所谓的智能家居摄像头并不是对现有摄像头的全新创造,而是对其后端的不断完善,尤其是云计算技术的发展,让存储和视频分享技术更成熟,给家庭智能摄像头的应用提供了一个更广阔的平台。未来5年预计至少有5%的家庭会考虑在家中安装安防有摄像功能的智能家居产品,平均每年将超20亿元左右的市场需求递增。
 
  智能穿戴:2015年中国可穿戴设备市场出货量将达到4000万部。2012年中国可穿戴设备市场规模为6.1亿元,预计2015年中国可穿戴设备市场规模将达到114.9亿元。
 
  目前在使用的一些穿戴式产品如智能手表、手环、眼镜、腰环等,发现现有产品还比较少见使用摄像头。这些传感器将信息采集起来后再以数据方式传输到处理器或中英处理进行处理,然后再返回到我们的终端并做出相应的映应。显示、触摸、语音及体感等交互相关的技术的更新速度喜人,给产品提供更好地交互感受创新研发的技术支持。在这个过程中,图像传感器应当有不可替代的功能和作用的,因为我们人体百分之六七十的信息量是通过视觉来获得的。所以智能穿戴终端要真正智能起来,势必离不开摄像头这种功能。在穿戴式应用中,摄像头的改良方向:更小、更低、更快。
 
  总而言之,摄像头模组企业要在智能终端的市场中再分一块“蛋糕”,还需要行业上下游一起下力气,动脑筋,让摄像头模组更少更低更快。这样才能充当起智能产品的“眼睛”,让智能产品更能为生活创造的美好梦想,满足更多的需求。
 
  智能终端产品炙手可热的发展趋势,点燃了不少摄像头模组厂的欲望,纷纷想在智能终端产品市场,分到一杯羹。摄像头模组论坛网了解到光宝、舜宇、信利都有进军该市场的计划。舜宇近期对外宣称:要做光学影像系统方案解决商。为穿戴式设备提供影像解决方案,成为其发展规划之一。据悉,即将举行的CES展中,舜宇或将推出有关产品。
 

 



 
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