台湾数位相机厂商产业型态

台湾投入数位相机研发、制造的厂商，多半有着扫瞄器、传统相机或是传统相机相关零组件生产制造的背景，例如扫瞄器大厂力捷、全友、以及鸿友，传统相机的制造大厂如普立尔，或是由生产傻瓜相机镜头及其他零组件的大丽光电所转投资的大阳科技等，都因着本身过去的主力产品而逐渐跨入数位相机的领域。

以数位相机本身的架构及工作原理来分析，一台数位相机可以看成是由镜头、光感测元件，以及控制晶片组三个主要部分所构成。而目前台湾数位相机制造厂的生产模式，大多是以采购镜头、光感测元件、及控制晶片组等零组件，配上厂商自行开发的控制晶片组轫体，加以组装而成。在这里所谈到的光感测元件，我们一般所指的是CCD(Charge Couple Device;光耦合元件)，而以下也将对数位相机的光感测元件做一简单的介绍。

数位相机的光感测元件

一般常提到的数位相机光感测元件，除了上面所提到的CCD外，另一种便是所谓的CMOS Sensor(Complementary Metal Oxide Semiconductor;金属氧化半导体影像感测器)。

一般我们所指的数位相机，指的多半是DSC(Digital Still Camera)，目前DSC的解析度已由三十万画素、八十万画素、一百万画素、二百万画素，进步到今日的三百万画素，而DSC所使用的光感测元件，则绝大部分是CCD感测器。然而提到数位相机，我们便不能忽略另一大部分早已由台湾厂商所主控的领域–PC Camera，PC Camera便是我们常常在PC玩家的萤幕旁所见到的小摄影机，最常被用来搭配网路影像通信软体使用，一般最常见的PC Camera，解析度大都在三十万画素以下，而有相当多的PC Camera，便是使用CMOS感测器所制成的。

由DSC与PC Camera目前所使用解析度的差异，我们便可看出在光感测元件的选择上，也将有着基本性质的不同，简单来说，DSC解析度高但价格昂贵，PC Camera便宜但其所摄得影像的解析度较低，仅适合在萤幕上观赏。

CMOS影像感测器出现在1967年，但是在1970年出现的CCD影像感测器很快地便成为影像产品市场上的主流。虽然CMOS影像感测器与CCD影像感测器有着相当类似的物理特性，二者都是借着感测器本身所释放的电子数与所接收到的光线强度成正比的原理所制成。但是CCD感测器的高动态范围(Superior Dynamic Range)、低杂讯(Low Fixed-pattern Noise)、以及对光线的高灵敏度(High Sensitivity to Light)特性，使得CCD成为高阶影像产品的不二选择。

CMOS影像感测器

CMOS影像感测器又可分为：被动像素感测器CMOS(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动像素感测器CMOS(Active Pixel Sensor,APS CMOS)。被动像素感测器CMOS(Passive Pixel Sensor CMOS)是一种低成本、低耗电的感测器，但有着高杂讯及低动态范围的缺点。被动像素感测器的光谱反应频宽范围除了可见光外，也同时可对红外线做反应，因而常被使用做为安全监视器或是汽车夜视装置等必须在黑暗中能够视物的装置。

主动像素感测器CMOS(APS CMOS)为最近新发展出的CMOS影像感测器，ASP CMOS针对CMOS感测器高杂讯的缺点，在CMOS感测器的每一个单位像素上加上杂讯控制的元件，但此举却必须付出大辐增加CMOS感测器本身复杂度(High Complexity)，与降低CMOS感测器所能捕捉到之光线强度的代价(Low Fill Factor)。一般ASP CMOS的Fill Factor在20%~30%，但CCD的Fill Factor却可达到60%，为了解决这个问题，ASP CMOS采用了微镜片(Microlens)的技术，也就是在ASP CMOS每一个单位像素上加上一个微镜片，可将CMOS每一个单位像素所接收的光做类似聚焦的的动作，如此一来可将ASP CMOS的Fill Factor提高二至三倍，因而可大辐改善影像品质，目前这一系列新开发出的ASP CMOS影像感测器便与CCD感测器在高阶的数位相机市场中正面交锋。

台湾数位相机厂商使用CMOS感测器的展望

相较于使用CCD感测器，使用CMOS感测器厂商可大辐降低采购成本(表一)，而杂讯处理、讯号转换的功能可内建于CMOS元件本身中，又可替厂商省下一笔采购控制晶片组软、硬体的成本，CMOS本身的低耗电又可增加产品的可携性及产品卖相。然而由于过去CMOS感测器的缺点使得其仅能在解析度较低的PC Camera中取得一席之地，至于较高阶的DSC仍是CCD的天下，但随着APS CMOS的出现，这个状况将有所改变，台积电在2000年五月十五号的新闻稿中表示，台积电巳开始使用0.35微米的制程生产百万像素级CMOS影像感测器，这些CMOS影像感测器己将彩色滤镜及微镜片内建于其中，目前每个月的产能为5000片六吋的晶元。

《表一 CMOS与CCD的差异分析》

以DSC最重要的三个构成部分来看，使用CMOS影像感测器可立刻省下CCD及控制晶片组软、硬体的成本，剩下的只有镜头部分需向国外采购，尤其是变焦镜头组(Zoom Lens Set)的部分，因此若是国内一些已涉猎传统相机镜头零组件研发、生产的厂商，愿意针对数位相机的需求开发变焦镜头，加上台湾晶圆厂在标准CMOS制程上的制造功力，相信在不久的将来，台湾不仅在数位相机生产数量上将令人刮目相看，获利的能力也将更为傲人，且让我们拭目以待。