放緩畫素升級步調 手機鏡頭廠改衝感光性能

作者: 黃耀瑋
2013 年 05 月 17 日

手機鏡頭模組正朝強化感光效能發展。由於手機鏡頭提高畫素將使模組厚度擴大,與產品輕薄設計相互衝突,因此多數品牌業者、鏡頭模組及感光元件供應商現已暫緩由1,300萬畫素再往上升級的計畫,轉攻感光設計和基於微機電系統(MEMS)技術的光學防手震(OIS)、自動對焦、光學變焦等新功能,以兼顧手機照相品質與輕薄度。
 


資策會MIC產業分析師柯佩均認為,目前OIS鏡頭模組組裝良率仍非常低,且至少會增加50%成本,因此僅能用在高階機種上。





資策會MIC資深產業分析師柯佩均表示,手機鏡頭的優劣不完全取決於畫素規格,包括模組尺寸、感光能力,以及附加的自動對焦/變焦等功能均是評鑑指標。其中,手機因有厚度限制,製造商往往將模組尺寸視為首要考量,而畫素的提升意味著感光面積加大、透鏡(Lens)變厚,將增加鏡頭模組體積,因而讓鏡頭模組廠、感光元件開發商將重心轉向光學或其他功能設計,並延後從現有1,300萬畫素升級至1,600萬畫素的時程。
 



事實上,宏達電已率先響應此一風潮,新機種僅以400萬畫素鏡頭搭配Ultra-pixel技術,卻能有效提高單位畫素感光能力,改善手機鏡頭在低照度環境下的拍照品質。隨著鏡頭感光性能的重要性激增,包括索尼(Sony)、OmniVision及Aptina等CIS大廠亦已爭相投入發展新一代感光技術。
 



柯佩均指出,近期索尼、OmniVision已不約而同投入研發堆疊式CIS架構,透過將CIS控制電路移至晶片背面的方式,擴增正面感光區域的面積,以達成更出色的感光性能。目前索尼的堆疊式CIS已臻商用階段,旗下最新Xperia Z平板手機(Phablet)已全面導入,用以克服1,300萬畫素鏡頭感光度不佳的問題。
 



至於Aptina則強攻CIS感測、色彩濾波陣列(CFA)及影像演算方案,並於日前發布新一代整合上述功能的Clarity+技術。柯佩均強調,今年CIS將從1.4微米(μm)微縮至1.1微米背照式(BSI)製程,雖可使晶片單位面積容納更多畫素,但仍須考量感光性能,因此Aptina遂利用全新的Clarity+技術改良CIS軟硬體架構,提升手機鏡頭靈敏度、動態範圍及畫素擷取能力。
 



另一方面,微機電系統(MEMS)業者對跨足手機鏡頭光學設計領域也躍躍欲試,包括應美盛(InvenSense)、DigitalOptics已分別發布雙軸陀螺儀、MEMS自動對焦鏡頭模組,搶攻商機。柯佩均透露,宏達電、諾基亞(Nokia)已在新機種的鏡頭模組中導入OIS功能,其他手機品牌廠亦計畫於下半年跟進;由於現有OIS須透過兩顆陀螺儀偵測使用者動作,並同步進行畫面校正,將為MEMS業者挹注龐大的出貨成長動能。
 



至於MEMS自動對焦方案則可望取代傳統的音圈馬達(VCM),讓手機鏡頭模組臻至微米級對焦精準度,並大幅縮減厚度。據悉,鏡頭模組中占位面積最大的就是VCM,但其提供的自動對焦功能又不可或缺,導致手機業者在外型輕薄化與相機功能兩方面難以取捨;而微型MEMS自動對焦模組的問世,將可讓鏡頭模組在搭載800萬畫素鏡頭的情況下,縮小厚度至5.1毫米(mm),有助手機廠打造更輕薄的產品。
 



柯佩均分析,即便現階段手機鏡頭較著重感光設計,但未來還是會持續升級畫素,因此索尼也搶先業界採用1.1微米製程開發1,600萬畫素的CIS元件,並預計於明年大舉搶進高階機種。

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