手机内建数字相机功能（以下统称Camera Phone），堪称目前中高阶手机的杀手级应用（Killer Application）。影像感测模块（Camera Module）在Camera Phone的应用，未来成长性更超越在数字相机的应用，手机用影像感测模块预计未来5年的复合成长率高达53.8％，发展前景亮丽。

由于将影像感测模块应用于手机内，是一种新兴应用，所以其中的架构仍有演进的空间。本文不单分析影像感测模块的架构现况，也从「机构、成本结构、系统架构」三个构面，对模块的未来可能发展作分析，对有心进入此市场的关键零组件厂商，可为拟定切入策略的参考。

预估2003年全球手机用影像感测模块市场规模，内建式（Built-in）将可达到5500万颗，外接式（Attachement）将可达到1900万颗。相较于2002年全球手机用影像感测模块市场规模，内建式出货2450万颗，外接式出货300万颗，总量上将有169.1％的成长。

此市场应用会有这么快速成长的动力，乃是因为行动通讯系统业者（Operator）的策略、手机业者的推动，与零组件厂商的配合。所以在市场发展趋势部分，将分析手机大厂对Camera Phone产品线规划，各个零组件厂商目前的价格策略、出货的状况，让相关厂商能更了解下游的应用发展。

影像感测模块现况与未来架构分析

影像感测模块机构分析

影像感测模块的定义：以影像感测功能为主；有标准且独立接口；零组件含Holder（塑料镜座）、Lens（镜片组）、IR Filter（红外线滤膜）、Sensor（影像感测）IC、Peripheral Electronic Components（被动组件）、Substrate（载板）、Flexible Printed Circuit（PCB软板）。

《图一 影像感测模块之机构示意图》

由于手机本身对于「体积、外型」设计上的要求，让手机用影像感测模块在机构部分的设计困难度、组装的良率，都比数字相机用的影像感测模块要困难与复杂。举例来说数字相机用的影像感测模块，高度为35mm，但是手机用的影像感测模块高度大多被限制在7mm以下，由此观之手机用的影像模块组装所要求的高度，仅为一般数字相机用模块的1/5。

这样的应用特性，会限制整个影像感测模块，发展光学变焦功能。所以未来的手机影像感测模块，在研发含光学变焦功能的影像感测模块时，原先埋设于手机的位置就可能会有所变动。例如有些日本手机业者，会将模块移往手机的侧面，目的就是为了获得更大的设计空间，才能克服光学的限制，进一步将光学变焦功能实现于Camera Phone上。

影像感测模块成本结构

针对市面上已经量产的影像感测模块，进一步整合各家外挂式与内建式产品，并分析成本结构，可以了解模块中各关键零件的重要性。目前影像感测模块中，占成本结构最重要的是影像传感器部分，占整体物料成本的29.5％。

后段图像处理IC居次占整体物料成本的23.0％，接下来的是Lens与外接Memory部分，其他包括Holder、IR Filter、Substrate、Passives、外壳等。

若是把同为VGA分辨率的数字相机与Camera Phone之成本结构相比较，会发现在数字相机应用的后段图像处理IC，占成本结构比例高于影像传感器，跟手机应用的状况有相当差距。这是因为在数字相机应用的后段图像处理IC，是数字相机影像表现与整体功能的灵魂，必需针对不同的影像传感器进行影像效果的调校、加上必需处理LCD显示的影像、与其他外围沟通等，所以后段图像处理IC进入门坎高，自然在成本结构所占比例就高。

但在手机中的各种接口，都有既有的架构与协议规范，后段图像处理IC业者只在既有的手机架构中，扮演控制影像传感器、压缩影像、处理影像的角色，自然在成本结构所占比例就较影像传感器低。

《图二 影像感测模块之成本架构示意图》

影像感测模块系统架构

手机用影像感测模块系统架构（Block Diagram），可概分成前段──影像传感器（Image Sensor）与后段（Backend）图像处理两大区块。影像传感器IC最主要扮演的功能在于将光波转换成电流讯号，后段图像处理IC则是负责处理影像讯号、与手机相关组件互连，如手机的基频（Base Band）、面板控制IC（LCD Controller）等。

影像传感器的种类，依照制程的不同可分为，互补金属氧化合物影像传感器（CMOS Image Sensor）、电荷藕合器件（Charge Couples Device；CCD）两种。由于CCD从制程开始就与CMOS有相当大不同，所以单就整合度分析，采用CMOS影像传感器所组装成的影像感测模块，在整合度上会高CCD许多，但是若从影像质量来看CCD又略胜CMOS一筹。

在日本市场CCD Camera Phone从2002 H2开始热卖，但从全球产业观点展望未来，由于CCD产业一直有产能短缺的疑虑，所以在手机用的影像感测模块市场上，CCD会在比较高阶的Camera Phone出现，而CMOS会在中阶的Camera Phone胜出，并不致于发生互相完全替代的状况。

手机用后段图像处理IC的系统架构，如(图三)中横线部分。后段图像处理IC通常包括以下功能区块：

与数字相机应用中的后段图像处理IC不同的是，手机应用后段图像处理IC会省掉一般用途输出入信道（General Purpose Input Output；GPIO）、USB或TV编码接口（USB/TV Interface）、声音输出入接口（Audio Interface）等，这是因为手机内部会有其既有的架构限制，后段图像处理IC的业者，暂时无能力去整合其他部分。

而目前业者最关心的，莫过于影像传感器纷纷整合部分后段图像处理IC的功能；以及如TI、Motorola等手机芯片大厂，从基频芯片跨足多媒体应用（Multimedia Application Processor）单芯片，对后段图像处理IC未来发展空间的影响，如(图三)虚线所示。

《图三 影像感测模块之系统架构示意图》

群雄并起的架构之争

手机用影像感测模块，它的整体架构基本上是从数字相机应用移植。由于手机产业的特性，与数字相机产业有相当大不同，所以原本移植于手机上的架构目前仍继续演进中。判断手机用影像感测模块的发展，应该从Camera Phone产品应用的需求特性、手机业者研发新Camera Phone的模式探讨。

影像模块在手机应用的需求特性，可分为三方面：

在影像质量方面，手机厂商要求：感亮度（特别在低照度的环境下表现）、色彩饱和度、Signal/Noise Ratio要高（噪声越低越好）；在电源管理方面，手机厂商要求：省电（比数字相机更省电）、节省外围Power IC（可以降低手机系统设计与组装的复杂度）；在体积大小方面，手机厂商要求：薄（Low Profile，至少在7mm以下）、面积小（Formfactor，要能配合手机不突兀）。

《图四 影像感测模块在手机应用的需求特性》

从手机应用的第一项需求特性来看，短期内后段图像处理IC业者，仍有相当优势。因为目前各家影像传感器的设计架构、影像质量都不尽相同，后段影像IC业者的价值，会在以提供「硬件解决方案」的模式，改善各家影像传感器的影像质量上，相对上降低手机厂商的采用门坎与障碍。

再加上以目前时点而言，Motorola、TI等业者提出的多媒体应用单芯片，多是以「软件平台」的方式，去控制影像传感器、处理后段影像，这样的解决方案对于像Nokia、Motorola这样的手机大厂，是可以顺利运作的。因为手机大厂可以使用同一套解决方案，利用软件的更改，去控制不同的影像传感器，增加不同的图像处理功能。

但对于资源不足的其他手机厂商而言，如何整合、采用这样的平台，就是研发新Camera Phone时一大挑战。而这种客户特性所创造出的市场区隔，也是一些影像感测模块的组装厂商、或是独立的韧体设计公司（Independent Design House；IDH），或是以提供「硬件解决方案」的后段图像处理IC厂商，可以着力的地方。

而电源管理方面议题，跟采用影像传感器的类型，如选择CCD、或是CMOS较有关系；模块的体积大小，最主要牵涉到模块设计与组装的能力，还有一些关键零组件（如Lens）的搭配问题，受系统架构演进的影响较小。

小结

若从手机业者研发新Camera Phone的评估指针探讨，能够与手机厂商密切合作、快速响应、客制化程度高的后段图像处理IC厂商，有其生存的空间与优势。因为手机产品特性，所以研发时间平均长达18个月、生命周期短于9个月，手机ODM业者无不致力于「研发时间的缩短、量产的稳定性提升」，所以在评估采用影像感测模块时，最主要的两个关键指针，就是研发时期后段图像处理IC业者的技术支持与服务能力；与量产时期模块组装业者量产能力与良率。

目前台湾手机影像感测模块产业的上下游关系复杂如(图五)，有角色上的竞争与架构上的竞争。角色的竞争是指，对于手机厂商在采购时，需面对很多类型的影像模块供货商（Vendor），这里面有数字相机业者、影像传感器业者、I.D.H.业者、Lens业者、光电封装业者、手机周边业者等，都想成为影像感测模块的提供者。

从手机厂商的需求分析，目前手机厂商尽量要求单一对口（Turn Key Provier）厂商，这类的厂商需要能够整合光学、图像处理知识，而又能提升生产的良率、准备足够模块组装产能。至于这样的模块组装业者，必需跟各关键零组件与机构厂商，保持密切的合作，如何组织对三方都有利的策略联盟，就是对模块组装业者最大的挑战。

至于架构的竞争，若以中长期分析，由于手机内部芯片与架构持续走向整合，影像感测模块将不会继续维持与其他架构，互相独立的单纯模块角色。展望两年后的手机影像感测模块，架构的竞争终会尘埃落定，将会与数字相机应用有相当大不同，后段图像处理IC功能将会继续演进，未来必须整合MPEG-4、和弦铃声处理芯片（Melody IC），成为多媒体手机中的多媒体应用单芯片。

《图五 各关键零组件厂商在手机应用影像感测模块市场的角力》