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高像素摄像头模组发展的技术难题

日期: 2017-04-26
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电子摄像功能正成为各大旗舰智能手机最重要的差异化标志,甚至其风头有超过手机主芯片平台的趋势。主流旗舰智能手机已都采用了13M素像,5P,甚至6P的镜头片数,甚至闭环式马达自动对焦和光学防抖等最新技术。到今年年底,就可能有厂商推出16M像素的手机了,而中国厂商已可以提供这些高端摄像模组的供货,中国摄像模组产业已进入全球第一梯队。

然而,近年来随着市场的巨大需求,摄像模组产业也迅速膨胀,厂商达到几百家,上规模的也有几十家,未来的市场还能容得下这么多厂商吗?这些厂商未来如赶不上技术升级换代和规模效应,将可能会很快被淘汰。让我们先看看13M,和即将到来的16/20M摄像模组主要的技术难度吧。

16/20M摄像模组主要的技术难度

中国领先摄像模组厂商舜宇光学的技术负责人表示,主要难度包括以下一些内容:

* 元器件的制作难度加大:光圈的变大使得镜头的生产良率很难提升,譬如FNO1.8的镜头,最厉害的厂商现在良率也就20%。同时像素提升到了16M甚至20M,5P的镜头将很难满足解像力要求,这就需要6P及以上的镜头。镜头的片数增加,对于镜头厂的组装,绝对是一个挑战;

* 供应链资源整合难度加大:元器件技术难度大,因此能生产高像素元器件的资源厂商很少,谁能整合资源,谁将主宰这个市场;

* 模组组装难度加大:像素越高,对解像力的均匀性和一致性要求越高,同时对生产线的要求也随之提升,尤其是模组生产过程中title(倾斜度)的控制成为模组表现好坏的关键。

“综上所述,我相信后续要在模组行业站稳脚跟并获得发展,不是谁更有钱投COB产线的问题,这是前5年的事情,而现在是要看哪家模组厂的封装能力、组装测试能力强,谁就能在这个行业发展地更好。”他认为。

而中国另一家主要摄像模组厂商信利(Truly)技术负责人则从另一个角度详细解释了未来摄像模组产业面临的挑战。他解释,如果仅是单纯的像素提升, 技术门槛则主要是工艺提升和品质控制,包括污点控制、光心对正、倾斜度控制、成像色彩与功能的一致性校正和画质均匀性管控等。但如果是闭环式马达自动对焦或光学防抖产品,则摄像模组的生产制造全流程几乎都需要升级与改造,对生产线的精度、生产厂房的洁净度以及设计精密性要求等将更加严格。总体上说,像素越往上,摄像模组的制造难度将越大。目前国内少数的摄像头模组厂有量产113M的经验,从8M到13M的过渡可能较多的是加强生产管理。但目前13M或以上的产品有较大比例的要求搭配闭环式马达自动对焦产品和光学防抖产品,对新工艺和新技术的导入及消化是最大的挑战。“目前信利已经成功量产闭环式马达自动对焦产品和光学防抖产品,在国内属于领先企业。”他很自豪地称。除了以上这些新技术的挑战,摄像模组厂商还面临另一个新的课题:对一些革命性创新摄像技术的跟踪与研发。

阵列相机等革命性技术的商用前景

今年,一些创新的革命性的摄像技术被推到大众眼前,比如阵列相机, MEMS相机,OIS和光场相机等,国内的一些模组厂商也在跟踪或研发此技术,大家比较担心的是这些新兴的摄像技术将会替代传统的摄像技术吗?何时会替代?对此,舜宇光学的技术负责人对目前热门的几个革命性摄像技术一一进行了分析。他指出,阵列相机还处于产业整合的阶段,要最终商业化,估计还有一段路要走,明年下半年能起来就很不错了;MEMS相机是个好东西,在尺寸和功耗方面都要优于现在的VCM方案。但这个方案的问题点是供应链的单一,对产业发展不利,具体可以见下图对比;光场相机跟阵列相机类似,但个人认为在手机上应用的可能性不大。OIS光学防抖技术将是明年的一个主流技术,应该会成为一二线客户旗舰机的优先配置方案。同时,他特别提到,一些3D camera/optical zoom的方案都处于研究中,明年可能市场上会个别出现,但不会是主流。


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