光学行业深度报告.docx

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1、光学行业深度报告报告综述:报告摘要：手机：从手机摄像头的发展历程看，几乎每隔2到3年都会有至少一次光学的革命性创新，是绝对的成长性行业。目前手机和专业相机拍摄效果逐渐缩小，但受制于尺寸，手机距离专业相机仍有很大差距。我们认为未来手机摄像头发展趋势将从镜片材质、防抖技术、算法以及多摄像头搭配这类的微创新上不断演进。随着手机摄像头的快速发展，供应链马太效应愈加明显，国产供应商正不断加固自身护城河，提高竞争力。VR/AR：VR/AR是近年来最受关注的信息现实方式之一，被各类厂家着力布局。VR/AR此前因成本高、内容少、晕眩感等原因被诟病，随着近两年网络环境的提升、高性能芯片的推出、游戏内容端涌现出B

2、eatSaber等爆款VR游戏、价格降至299美金，VR/AR应用场景从C端到B端快速拓宽，出货量自2023年后快速增长。目前VR/AR供应链中芯片部件仍以海外厂商为主,光学和屏幕部件国内供应商已实现替代。车载：多传感器创新协同，助力ADAS井喷式发展。作为ADAS“感知-决策-执行”中的感知层，超声波雷达、毫米波雷达、摄像头和激光雷达成为汽车的眼睛。例如特斯拉配备了8个摄像头、12个超声波雷达和1个毫米波雷达。激光雷达因价格昂贵，目前只有少数车厂使用，但对13以上的车型来说,激光雷达将为车载必备传感器。车载摄像头产业链中镜头和图像传感器集中度较高，且有像舜宇光学、韦尔股份等企业位列前列，模组

3、厂以日韩厂为主。激光雷达目前仍以海外厂商为主。安防：政策、技术驱动增长。随着城市安防基础设施建设的完善和居民安全防范意识的增强，我国的安防产业市场持续扩大。安防产业链中大部分芯片和光学元器件均有国内厂商参与并供货。IoT:AIOT时代到来，摄像头应用范围快速扩张。摄像头作为A1OT视觉数据的主要来源，目前可以运用到智能安防、扫地机器人、智能冰箱、智能空调和智能电视等智能家居中。据StrategyAnaIytiCS测算，全球智能家居摄像头市场2023年增长至近130亿美元，复合年增长率为14%o1 .手机：光学创新不停息1.1. 追溯摄像头发展历史，光学是绝对的成长性行业从2000年至2023年

4、，二十年间手机摄像头飞速发展。2000年世界上第一台内置摄像头的手机由日本的夏普制造，型号为夏普J-SH04,当时的拍照功能只是作为附属功能存在。在随后不到三年的时间，夏普又推出了全球首款突破百万像素摄像头的手机一夏普J-SH53o该款手机搭载了100万像素的CCD摄像头。2006年，三星紧随着日系厂商，发布了全球首款超过千万像素摄像头的手机三星B600o2012年诺基亚发布的PUreVieW采用4100万像素传感器和卡尔蔡司镜头开启了智能手机影像的全新时代。2019年，小米CC9Pro搭载的摄像头突破了一亿像素，展现前所未有的手机拍摄水平。随着手机摄像头像素的提高，摄像头个数也逐渐增加。第一

5、台支持双摄像头的手机是2011年推出的1GP925；2016年联想发布了首款后置三摄手机联想PHAB2Pro,后置1600万深感鱼眼三摄；2018年三星发布GA1AXYA9s,为第一台配备四个后置摄像头的手机；2019年诺基亚发布了首款后置5个摄像头的诺基亚9PureView手机，其摄像头均为1200万像素。随着手机摄像头的不断升级，其对焦、深度、防抖等其他功能也历年手机型号中逐步出现。2003年松下发布的P505iS,首次配备了自动对焦功能，在很大程度上改变了拍照体验，随后各个厂家不断推出光学变焦、激光对焦、相位变焦、深度、TOF等方案，为手机拍摄的环境和性能提供了强大的支持。从手机摄像头的

6、发展历程看，几乎每隔2到3年都会有至少一次的革命性创新，是绝对的成长性行业。如今，随着苹果、三星、华为等手机厂商推出多摄像头配置和超高清像素，手机摄像头早已迈入3.0多摄时代。多个摄像头不仅使手机极大程度的提高了拍摄画质，还扩宽了手机的运用场景。多摄像头时代的到来也将为手机摄像头产业链带来新的增量空间。我们认为下一个时代将是摄像头与AR的深度结合，实现2D到3D信息搜集的转变。手机摄像头BoM成本不断提升，占比稳定。根据IHS数据统计，iPhone历年摄像头成本占比在手机早期机型中稳步增长，iPhone4S后占比接近10%。是仅次于屏幕、机电系统、主芯片、射频芯片的第五大BoM占比元器件。如今

7、前置的3D结构光方案成为iPhone标配，2023年的iPhone12系列也搭载DTOF景深摄像头。软件方面夜景拍摄算法成为摄影卖点，我们预计摄像头BOn1占比在往后的机型中将继续维持稳定。摄像头行业产业链包括上游零部件生产、中游模组封装以及下游应用终端。上游摄像头零部件包括CMoS图像传感器、镜头、马达以及滤光片，各零部件行业的竞争格局较稳定。（I）CMoS图像传感器是实现将光信号转换为电信号的模数转换器。目前全球CMOS传感器市场处于寡头垄断格局，索尼遥遥领先，2019年全球图像传感器市场索尼市占率达49.1%,其次是三星、豪威（被韦尔股份收购），加上安森美半导体和SK海力士前五大公司全球

8、市场份额超过90%（2）光学镜头的主要作用是利用光的折射和反射原理，搜集被拍摄物体的反射光并将其聚焦于图像传感器上。全球手机镜头市场的竞争格局相对稳定,中国台湾厂商大立光仍处于绝对领先地位，其次市占率靠前的为中国大陆厂商舜宇光学、中国台湾厂商玉晶光电、韩国厂商SEKONIX等。（3）马达是控制镜头对焦的器件。全球马达市场日韩厂商占据主导地位，以A1PS、TDK、Mitsumi.SEMCo和JAHWA为代表的日韩厂商占据60%左右的市场份额。（4）滤光片是在塑料或玻璃基材中加入特种燃料或在其表面蒸镀一层或几层光学薄膜制成，用以吸收掉其他不希望通过的光波段。全球滤光片的行业竞争格局稳定，国内厂商市

9、场份额处于领先地位，水晶光电目前是国内龙头。摄像头行业产业链中游为模组封装。零部件的生产模组组装工厂生产或采购各组件进行模组组装成型，并出货给手机、汽车等终端客户。模组封装的行业竞争格局可从营收和出货量两个角度分析。从营收来看，1Ginnotek.Semco,富士康、舜宇光学和欧菲光等属于第一梯队，第二梯队包括立景光电、丘钛科技等厂商。从出货量来看，欧菲光和舜宇光学出货量相对领先，由于1Ginnotek和Semco等韩国厂商主要供应苹果和三星，因此单机价值量相对更高。摄像头行业产业链下游应用终端包括手机、安防、车载和其他领域。智能手机是摄像头最大的应用市场，近年来多摄方案逐渐成为智能手机标配，

10、带动摄像头出货大幅提高。安防领域也是摄像头的重要应用市场，安防市场的需求将随智能城市对高清、智能产品的持续性渗透而扩增，随着汽车驾驶智能化的发展，摄像头在车载领域的应用也不断增加。此外，摄像头还应用于笔电、医疗、A1OT终端和医疗等领域。1.2. 对比专业摄影相机，手机摄像头仍有提升空间1.2.1. 相机镜片数量更多，手机片数增长有限。1. 2.2.相机镜片材质透光性更好，手机镜头更追求性价比和轻便。1.2. 3.相机防抖效果更好，手机因空间太小防抖效果有限。1.3. 4.相机C1S面积更大，感光能力和焦距成像远优于手机。1.4. 未来趋势：手机将从两者差距出发，向专业相机追赶1.4.1. 镜

11、头方面：通过玻塑混合方案解决缩减手机镜头长度的同时提升成像效果，玻塑混合方案成为最优解决方案。智能手机的尺寸遵循光电产品小型化轻量化的趋势，目前主流的智能手机厚度普遍在7-8mmo基于母体厚度的缩小，镜头厚度同样存在物理极限。由于玻璃聚光能力更好，1片玻璃材料相当于1.5至2片光学塑料，同时具有更好的透光性及环境稳定性，因此在全塑镜头基础上，引入玻璃镜片可以实现更大光圈、中和塑料材料的温度影响以及减小镜头厚度的优势。在未来光学元件小型化及分辨率提升的大趋势下，更具发展潜力。光学玻璃工艺分为模造玻璃、W1o和W1Go光学玻璃的传统工艺为研磨法，其工艺流程相对复杂，包括粗磨、细磨、抛光等，量产难度

12、较大，行业内为了突破其量产困难等问题，推出了模造玻璃及晶圆级镜片制造工艺。模造玻璃可通过提升工艺水平，提升量产能力。玻璃模造制程技术的主要依据原理，是利用玻璃随温度升高黏滞度降低的特性，将已初成形的玻璃预形体置于精密加工成形的模具内，向模仁表面施压促使玻璃变形，冷却后去除压力、分模，取出成品。目前采用的包括联创电子、日本豪雅、舜宇光学科技等，该技术路径相对成熟，未来可通过改造模具，提升单次成型镜片数，提高量产效率。H1O采用半导体工艺，在整片玻璃晶圆上批量复制加工镜头，然后将多个镜头晶元压合在一起，最后切割成单颗镜头。代表厂商为AMS收购的HePtagOn公司，该工艺主要用于低像素产品，生产的

13、准直镜头用于苹果结构光方案。相比W1O工艺，W1G再晶圆切割之前，需要应用专用胶水印刷到玻璃上制成非球面玻璃,而W1O则是应用模造工艺制成非球面。W1G因为是纯玻璃材质，耐热性相对W1o更佳。W1G代表厂商为瑞声科技，2010年瑞声科技通过收购晶圆级玻璃模塑技术公司KaIeido32%股权正式迈入光学赛道。为追赶相机在镜头方面的优势，引入玻璃镜片将更好提升成像效果和缩小体积。随着玻璃制造的良率改善，产能提升，在未来对于光学性能要求更加苛刻、光学元件体积要求更小的大环境下，玻璃材料将更具优势。1.4.2. 防抖方面：通过软件、摄像头模组微创新解决为了提升防抖效果，A1S防抖、微云台技术、SenS

14、o1Shift技术成为未来手机防抖的新方向。AIS防抖的概念由华为提出，是一种基于A1的图像防抖技术。该技术整合了电子防抖和光学防抖的优点，包括A1手持检测、A1测光、A1多帧计算和合成，采用A1算法对相机运动进行估计，得到更加平滑和准确的相机位姿，从而实现更好的视频稳像效果。荣耀X1O.P40、mate40以及mate40Pro采用了AIS技术，有效解决暗光拍摄，提升视频防抖效果。微云台技术原理是把整个手机影像模组放置在一个“悬浮”的手持云台之上，并将其缩小放入智能手机机身里。微云台系统通过陀螺仪检测设备的状态变化，控制电机施加反方向的动力，防止镜头产生倾斜。ViVOX50PrO与X60系列

15、搭载了微云台系统，丘钛科技成为该微云台项目的独家供应商并实现国内首发量产。传统滚珠式光学防抖的安全快门时间为1/8秒，而微云台系统安全快门时间可以达到1/4秒，防抖能力是普通设备的12.5倍。相比传统的手机OIS模组，微云台模组可以实现最高200%的防抖角度提升。第二代微云台拥有全新升级的四轴防抖技术，让夜景拍摄具备更充沛的曝光时间，进一步提升防抖补偿功能。SenSO1Shift技术就是传感器偏移技术，通过移动相机的感光元件来达到防抖效果。当检测到相机出现移动速度变化时，传感器会根据计算出来的相应方向按照相应速度去移动，保证了从镜头进入的光线实时固定地打在传感器的同一位置上。该技术首发于iPh

16、one12ProMaxoSenSo1Shift往往用于高端数码相机中，宾得和奥利巴斯都有过类似的技术，而苹果则是第一次应用在智能手机上并交由1G负责开发和量产。这项技术完全依靠传感器来实现防抖，而不是利用镜头的相应晃动来实现防抖，从而避开了目前手机镜头重量增加的问题。目前常规的O1S马达能补正的防抖角度基本都在1。-1.5。左右，而SenSorShift方案最大可以达到3,在iPhone12PronIaX中，这项技术对防抖的调节速度可达到每秒5000次。1.3. 3.CIS方面：通过软件、多颗摄像头搭配使用解决为了解决暗光下感光能力差和虚化问题，厂商通常软件和硬件齐发力。多摄的产生源于解决单颗摄像头无法实现人们拍摄需求的问题。通过两颗摄像头不同属性的搭配，彩色（RGB）+彩色（RGB）镜头搭配可实现背景虚化、彩色（RBG）黑白（MONO）镜头搭配可实现暗光和夜晚的成像质量、广角（Wide）+长焦（Te1e）可实现光学变焦，满足高清远距离拍摄