行動裝置引領光學鏡頭開創新局

 

刊登日期:2015/6/5
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行動裝置引領光學鏡頭開創新局
談到光學鏡頭,雖早有數十年的發展歷史,其所應用的產品也廣泛深入至各個領域,但過去一般大眾對它的認識卻很有限,直到十多年前數位相機的出現,才讓光學鏡頭走進日常生活當中,也是第一次如此貼近消費市場。回顧當時,每年市場所發表的新機種,都進一步推升消費者對於產品規格的期待。隨著數位相機角色逐漸式微,現今提到光學鏡頭,大多數人所聯想到的產品早已被智慧手機所取代,而平價手機的興起,大幅縮短產品汰換週期,尤其是年輕一代的族群,追求更新、功能更齊全的產品早已稀鬆平常,光學鏡頭規格的競賽於智慧手持裝置再度上演。

市場化、娛樂化、微型化
近幾年光學鏡頭於行動裝置上的應用仍以照相和攝影為主,基本上和數位相機雷同,但隨著行動相關的軟硬體蓬勃發展,造就了光學鏡頭更加市場化、娛樂化以及微型化。
1. 因智慧手持裝置而普及
光學鏡頭應用於智慧手機上最直接的差異為市場規模之放大。根據調查,2014全球智慧手持裝置約有 13億支的出貨量,約為數位相機的 20倍,且這個數字仍在持續地成長。另外,現今智慧手機幾乎已將雙鏡頭列為標準配備,龐大的市場規模驅使廠商持續投入資源、改善產品規格,以提升消費者的使用樂趣。總結來說,光學鏡頭因智慧手持裝置的帶動下,更加商品化,也更加普及於日常生活當中。

光學鏡頭將朝向多元發展
1. 畫素只是規格之一
自從智慧手機搭載光學鏡頭後, 畫素規格絕對是品牌大廠新機發表會的重頭戲,以 Apple 智慧手機為例,2008 年所發表的 iPhone 3G 只有200 萬畫素,短短三年的時間,快速推升至 iPhone 4S 的 800萬,其他如 Samsung、HTC、Sony 也有類似的產品策略。這股風潮一路發展至今,高階旗艦機種已經超過 2,000 萬畫素,幾乎已經接近人眼在現有顯示器上所能分辨的極限。以經濟效益的角度分析,當用較高的成本,卻看不到使用者體驗有顯著的提升,畫素的發展將會趨緩。觀察近年來智慧手機的產品策略,有別於過往,愈來愈多品牌開始注重所謂 User-friendly 的功能,例如自動對焦、低光源攝影、快速對焦、連拍、大光圈、光學變焦、光學防手震等,雖然無法直接提高畫質,但可讓使用者在更多不同的環境條件下都能拍出好照片。

3. 多鏡頭的時代即將來臨
不論是 HTC M8 或是 Ama z o n Fi r e Phone,都以多鏡頭的架構來達到特殊效果。多鏡頭在概念上是利用鏡頭本身的差異性,同時擷取不同的資訊,再利用運算單元,如 CPU、GPU、MCU,進行影像處理。舉例來說,焦距不同的鏡頭能同時擷取近距離和遠距離的資訊來達成全景深的畫面或 3D畫面。多鏡頭搭配軟體計算能大幅度提高手機鏡頭應用的廣度,也增加了消費者的使用樂趣,是光學鏡頭未來不可忽視的發展趨勢。

台日韓中建構完整供應鏈
近年來因行動裝置蓬勃發展,不但讓光學鏡頭的應用往智慧手機集中,同時相關的上下游供應廠商皆投入大量的資源,積極提升技術層次及開發新客戶,以獲取更多的市占率。從產業鏈分析,鏡頭產業可粗略區分為①上游材料;②中游零組件,包括鏡頭本身、影像感測器、印刷電路板、被動元件、濾光片等,其中鏡頭本身和影像感測器對影像品質的優劣有絕對的關聯性;③下游的鏡頭模組,主要將中游零組件進行組裝,最後鏡頭模組再出貨給手機製造商,形成完整的供應鏈。


圖一、鏡頭模組和光學鏡頭全球市占率

下一波新興的應用
2. 光學鏡頭為車輛智慧化的關鍵
汽車智慧化是各大車廠近年來努力發展的目標之一,其中和主動式安全相關之次系統有許多項目依賴光學鏡頭收集車輛周邊影像資料,如倒車顯影輔助系統、360 度環景影像系統、車前雙側防撞監測系統、夜視輔助系統、後方防撞監測系統、前方防撞系統、保持車道輔助系統等。觀察現有車廠所提供的標準配備,除了倒車顯影輔助系統較為普及外,其他功能只有在相對高價的車型才看的到。隨著行車安全日益受到重視、政策積極推動、成本持續下降,將會有更多車款陸續導入,屆時會有光學鏡頭應用於
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作者:羅宗惠 / 工研院產經中心
★本文節錄自「工業材料雜誌」342期,更多資料請見下方附檔。


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