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研究背景

光學(xué)創(chuàng)新因為能給用戶帶來非常直觀而明顯的體驗提升，成為各大手機廠商進(jìn)行差異化競爭的焦點，也讓光學(xué)成為智能手機創(chuàng)新的主戰(zhàn)場之一，當(dāng)前三攝像頭、潛望式攝像頭和3D Sensing正成為光學(xué)下一階段創(chuàng)新的主軸。三攝像頭在華為的帶動下成為2018年的亮點，可以帶來更好的成像質(zhì)量和變焦效果，有望在2019年被更多廠商采用；潛望式攝像頭則在OPPO的帶領(lǐng)下，有望被華為等廠商迅速跟進(jìn)，快速滲透；自從iPhoneX開始搭載3D Sensing功能以來，蘋果已在2019年新款iPhone和iPad中全面配備3D Sensing，未來蘋果有望在旗下產(chǎn)品中全面配備3D Sensing。

我們區(qū)別于市場的觀點

光學(xué)創(chuàng)新永不眠，當(dāng)前三攝像頭、潛望式攝像頭和3D Sensing正逐漸成為新的潮流，給產(chǎn)業(yè)鏈帶來更大的市場空間。我們區(qū)別于市場的觀點主要有以下兩點：

1）我們認(rèn)為三攝像頭和潛望式攝像頭有望成為2019年創(chuàng)新的重頭戲。在手機進(jìn)入存量市場之后，任何能吸引用戶換機的創(chuàng)新都將給手機廠商迅速采用，這一點在雙攝和全面屏方面體現(xiàn)得特別明顯。三攝的成像質(zhì)量和光學(xué)變焦能力相比雙攝又有了大幅提高，并且在華為的帶動下，有望在2019年開始快速滲透。潛望式攝像頭的光學(xué)變焦能力實力強勁，在OPPO、華為的帶領(lǐng)下，有望在2019年也加速滲透。

2）我們認(rèn)為大陸光學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈將在上述創(chuàng)新中扮演重要角色。在經(jīng)過多年的發(fā)展之后，大陸廠商已經(jīng)在準(zhǔn)直鏡頭、光學(xué)鏡頭、濾光片、模組等環(huán)節(jié)具備了較強實力，涌現(xiàn)出了一批優(yōu)質(zhì)的上市公司。除此之外，大陸廠商正在突破圖像傳感器、VCSEL激光源等更高難度的產(chǎn)品，向高附加值產(chǎn)品延伸。兩大創(chuàng)新帶來的是全新的增量市場，競爭烈度較小，進(jìn)入供應(yīng)鏈的廠商可以充分享受到創(chuàng)新帶來的紅利。

投資觀點

三攝像頭和潛望式則有望在華為、OPPO的帶領(lǐng)下，在2019年得到快速滲透；蘋果給iPad Pro配備3D Sensing功能，未來將全面使用3D Sensing取代指紋識別。光學(xué)創(chuàng)新帶來全新的增量市場，空間廣闊，我們首次覆蓋光學(xué)行業(yè)，給予“買入”評級。歐菲科技在模組領(lǐng)域具備很強實力，已進(jìn)入頂級客戶供應(yīng)鏈，有望分享行業(yè)紅利，維持“買入”評級。水晶光電在紅外截止濾光片和窄帶濾光片領(lǐng)域?qū)嵙Τ霰姡蛻魞?yōu)質(zhì)，也有望借助創(chuàng)新得到較快發(fā)展，首次覆蓋給予“買入”評級。舜宇光學(xué)科技在模組和鏡頭領(lǐng)域均是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，也將受益光學(xué)創(chuàng)新，維持“買入”評級。瑞聲科技研發(fā)的WLG有望在3D Sensing得到使用，給公司貢獻(xiàn)新的成長動力，維持“增持”評級。

1、光學(xué)創(chuàng)新永不眠，新動向精彩紛呈

1.1、光學(xué)始終是智能手機創(chuàng)新的主戰(zhàn)場之一

光學(xué)創(chuàng)新因為能給用戶帶來非常直觀而明顯的體驗提升，成為各大手機廠商進(jìn)行差異化競爭的焦點，也讓光學(xué)成為智能手機創(chuàng)新的主戰(zhàn)場之一。回顧歷史，我們發(fā)現(xiàn)圍繞著帶來更好的拍照體驗這個目標(biāo)，光學(xué)經(jīng)歷了像素升級、光學(xué)防抖、大光圈、長焦鏡頭、光學(xué)變焦、多透鏡設(shè)計、雙攝像頭等多種創(chuàng)新，其中以像素升級和雙攝像頭最為典型。

iPhone作為智能手機的開創(chuàng)者和標(biāo)桿，其像素升級歷史最為典型。第一代iPhone的后置攝像頭像素只有200萬，隨后逐步升級到現(xiàn)在的1200萬；前置攝像頭則從iPhone 4的30萬像素，逐步升級到了現(xiàn)在的700萬像素。在蘋果的帶動之下，安卓手機廠商也積極升級手機攝像頭像素，并在2011-2015年形成了“像素大戰(zhàn)”。

雙攝像頭則是光學(xué)的另一重大升級。華為在2016年4月發(fā)布與德國徠卡合作的旗艦手機P9，開創(chuàng)智能手機的雙攝浪潮。P9配備雙1200萬像素后置攝像頭，兩顆攝像頭分別負(fù)責(zé)彩色和黑白功能。彩色攝像頭用來獲取物體的色彩，而黑白攝像頭用來獲取物體的細(xì)節(jié)，然后將兩個圖片融合為一張最終的圖片。P9的雙攝大幅提升照片質(zhì)量，受到了消費者的熱烈歡迎，并且是華為第一次成功引領(lǐng)產(chǎn)品創(chuàng)新，是華為手機品牌美譽度得以提升的重大功臣。

蘋果則在2016年9月發(fā)布了配備雙攝像頭的iPhone 7 Plus。iPhone 7 Plus采用廣角+長焦鏡頭，通過左右攝像頭使用不同的FOV（可視角），使兩個攝像頭取景不同。當(dāng)拍近景時，使用廣角鏡頭，拍遠(yuǎn)景時，使用長焦鏡頭，從而實現(xiàn)光學(xué)變焦功能。iPhone 7 plus的雙攝受到了消費者的熱烈歡迎，并由于蘋果在智能手機行業(yè)的標(biāo)桿地位，迅速被眾多安卓手機廠商所學(xué)習(xí)。

光學(xué)行業(yè)發(fā)展到今天出現(xiàn)了新的動向，三攝像頭、潛望式攝像頭與 3D Sensing 成為行業(yè)下一階段創(chuàng)新的重點。三攝像頭則在雙攝的基礎(chǔ)上再次大幅提升拍照質(zhì)量，有望在華為的帶動下成為下一階段的發(fā)展趨勢；潛望式攝像頭由于可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離光學(xué)變焦，有望在 2019 年迎來大發(fā)展；3D Sensing因為具備更高的安全性，并且可以帶來 VR/AR 等更大的創(chuàng)新潛力，正逐步取代指紋識別成為手機標(biāo)配。

1.2、華為引領(lǐng)三攝浪潮，滲透率有望快速提高

華為在 2018 年發(fā)布的 P 系列和 Mate 系列兩大旗艦機中均采用了三攝像頭設(shè)計。 P20 Pro 與 Mate20 Pro 均配備一顆 4000 萬像素的主攝像頭、一顆 2000 萬像素的副攝像頭、一顆 800 萬像素的遠(yuǎn)攝像頭，三顆攝像頭分別起到彩色廣角、黑白廣角、彩色長焦的功能。

具體在進(jìn)行拍攝時，通常是兩顆攝像頭在工作，要么是彩色+黑白，要么是長焦+黑白，三顆攝像頭通常不會一起工作。

三攝的第一大優(yōu)勢是暗光場景下的強大拍照能力，這個時候使用的是彩色+黑白兩顆攝像頭，彩色攝像頭用于成像，黑白攝像頭用于捕捉細(xì)節(jié)。彩色主攝像頭的傳感器尺寸較大，可以獲取更多的進(jìn)光量，再加上黑白攝像頭帶來的細(xì)節(jié)捕捉，可以在暗光下獲得更好的成像。

盡管彩色主攝像頭采用4000萬像素，但華為P20 Pro在自動模式下并非直接輸出4000萬像素的照片，而是采用4合1的方式，靠4000萬像素感光元件輸出一張1000萬像素的照片，以有效提升暗光場景的拍照能力。如果需要輸出4000萬像素的照片，需要單獨進(jìn)行設(shè)置。

三攝的第二大優(yōu)勢是變焦能力。華為P20 Pro提供了3倍光學(xué)變焦和5倍三攝變焦兩種變焦模式，其中3倍光學(xué)變焦用到長焦+黑白兩顆攝像頭，5倍三攝變焦則要分別用到彩色+黑白和廣角+黑白兩種模式。

由于長焦攝像頭的80mm焦距剛好是主攝像頭27mm焦距的三倍，所以當(dāng)需要變焦拍攝遠(yuǎn)處的景象時，可以從主攝像頭切換到長焦攝像頭，從而實現(xiàn)模擬3倍光學(xué)變焦，這一點與iPhone的光學(xué)變焦原理是相同的。這種變焦實際上是“突然”發(fā)生的，但通過算法的調(diào)校，可以讓這個過程平滑化，讓拍攝者不會感到突兀。

由于只有兩種焦距的攝像頭，所以實際上只能實現(xiàn)3倍光學(xué)變焦，5倍三攝變焦實際上是對照片進(jìn)行裁剪優(yōu)化得到的。由于4000萬像素彩色主攝像頭的成像效果非常好，所以在需要實現(xiàn)5倍三攝變焦時，會把這顆攝像頭的圖像和長焦攝像頭的圖像進(jìn)行裁剪優(yōu)化，再加上黑白攝像頭的細(xì)節(jié)能力，從而呈現(xiàn)出5倍變焦的效果。

三攝像頭在大幅提升成像效果的同時，也大幅增加了制造難點，這些難點可以概括為硬件和算法兩方面。

在硬件方面，難點在于攝像頭的一致性要求。這三顆攝像頭均可以實現(xiàn)成熟的單獨量產(chǎn)，但組合起來就會出現(xiàn)一致性的問題。每顆攝像頭的加工過程和安裝位置都會產(chǎn)生細(xì)微差別，對于攝像頭這種高精度的裝置，1mm的偏差就足以毀掉整張照片。為此，華為在每條產(chǎn)線上引入了高精密的調(diào)校系統(tǒng)，通過光學(xué)檢測和人工智能來進(jìn)行分析和校準(zhǔn)，保證對焦和成像的準(zhǔn)確性。

在算法方面，難點在于解決變焦時的轉(zhuǎn)換流暢度。由于三顆攝像頭是兩兩組合來使用的，在變焦時要實現(xiàn)攝像頭的切換，這個時候需要完美解決視差問題，即無論變焦到多少，切換到哪個攝像頭，都不能感覺到明顯的差異。為了實現(xiàn)像素級的精確，最終生成的圖像都需要上萬個點的對齊測試，這種算法的調(diào)校才是三攝的難點。

三攝像頭一方面可以大幅改善成像質(zhì)量，提供更好的光學(xué)變焦功能，另外一方面是對雙攝的進(jìn)一步升級，在硬件和算法的層面擁有更好的基礎(chǔ)，可以更快地完成滲透。我們預(yù)計在華為的引領(lǐng)下，2019年將有包括蘋果、三星、OPPO、vivo、小米等眾多廠商開始使用三攝像頭。

1.3、潛望式攝像頭有望在2019年快速滲透

潛望式攝像頭是指將鏡頭與手機平面垂直放置的攝像頭。OPPO是最早推出潛望式攝像頭的手機廠商，其在2017年的MWC上首次展示了潛望式攝像頭技術(shù)。區(qū)別于傳統(tǒng)雙攝鏡頭的并列排布，OPPO將長焦鏡頭橫向排列，與廣角鏡頭形成垂直布局，由特殊的光學(xué)三棱鏡讓光線折射進(jìn)入鏡頭組，實現(xiàn)成像。

潛望式攝像頭最大的優(yōu)勢是可以實現(xiàn)高倍數(shù)的光學(xué)變焦。變焦就是改變焦距，從而得到不同寬窄的視場角、不同大小的影像和不同的景物范圍。變焦通常有數(shù)碼變焦和光學(xué)變焦兩種方式，其中數(shù)碼變焦是通過數(shù)碼相機內(nèi)的處理器，把圖片內(nèi)的每個像素面積增大，從而達(dá)到放大目的；光學(xué)變焦是依靠鏡頭中鏡片的移動（改變鏡片之間的距離），進(jìn)而改變鏡頭的焦距，實現(xiàn)變焦。

光學(xué)變焦可以分為內(nèi)變焦和外變焦兩類方案。內(nèi)變焦指前后鏡片之間的距離不變，由之間的鏡片組前后移動變焦，簡單理解就是變焦在機身內(nèi)完成，攝像頭外觀沒有變化；而外變焦則是通過前鏡片組和后鏡片組移動變焦，類似于我們平常見到的伸縮式鏡頭。

由于智能手機需要保持輕薄，而使用伸縮式攝像頭會大幅增加手機的厚度，并且難以防水防塵，所以內(nèi)變焦是手機實現(xiàn)光學(xué)變焦的主要方式。但由于手機厚度有限， 水平放置的攝像頭只能有較小的焦距，光學(xué)變焦能力有限，所以通過采用潛望式攝像頭的設(shè)計，能大幅增加攝像頭的焦距，實現(xiàn)更好的光學(xué)變焦。

OPPO已在1月17日正式發(fā)布了其最新的潛望式攝像頭技術(shù)，支持十倍光學(xué)變焦。該技術(shù)采用“接棒式”三攝配置方案，其中長焦攝像頭采用潛望式結(jié)構(gòu)，等效焦距為159mm，另外超廣角鏡頭的等效焦距為15.9mm，再加上超清主攝，這樣就構(gòu)成了等效焦距15.9mm—159mm的三攝鏡頭組。OPPO的這款產(chǎn)品也贏得了MWC 2019的優(yōu)秀技術(shù)獎。

在手機行業(yè)進(jìn)入存量競爭之后，任何能吸引消費者的功能都成為手機廠商創(chuàng)新的重點。在OPPO的帶領(lǐng)下，我們預(yù)計華為、小米等手機廠商也將很快推出配備潛望式攝像頭功能的手機，潛望式攝像頭行業(yè)正引來快速發(fā)展的新階段。

1.4、3D Sensing快速滲透，行業(yè)規(guī)模不斷增長

3D Sensing是指獲取周圍環(huán)境的三維信息來進(jìn)行識別的功能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、交通、科研、國防等領(lǐng)域中，例如無人駕駛所使用的激光雷達(dá)就是3D Sensing的一個典型應(yīng)用。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，3D Sensing逐步實現(xiàn)了小型化、低功耗，可以開始用于手機等消費級的電子產(chǎn)品中。當(dāng)用于手機時，具有安全性高、使用簡便、適合全面屏設(shè)計等優(yōu)點，可以完美取代手機中的指紋識別解鎖。蘋果在2017年9月發(fā)布的iPhone X中首次配備3D Sensing功能，并命名為Face ID，并在2018年9月發(fā)布的iPhone XR、iPhone XS、iPhone XS Max中全面配備3D Sensing。

蘋果在2018年10月30日發(fā)布的最新款iPad Pro中，同樣去掉了指紋識別模塊，轉(zhuǎn)而使用3D Sensing功能，我們認(rèn)為這將成為蘋果在iPad產(chǎn)品系列中全面使用3D Sensing的開始，未來3D Sensing將成為iPad的標(biāo)配。

我們預(yù)計蘋果未來將在旗下產(chǎn)品中全線配備3D Sensing功能，由于蘋果產(chǎn)品的出貨量，未來3D Sensing將迎來廣闊的發(fā)展空間。

2、三攝+潛望式：打開產(chǎn)業(yè)鏈成長新空間

手機攝像頭主要由光學(xué)鏡頭（Lens）、音圈馬達(dá)（VCM）、紅外濾光片（IRCF）、圖像傳感器（Sensor）等組成。三攝相比單攝和雙攝分別增加兩顆和一顆攝像頭，潛望式則需要增加一組鏡片和折射鏡頭，將給整個攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈帶來新的市場空間，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)將迎來新的成長動力。

從手機攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈的價值量分布來看，CIS圖像傳感器占據(jù)了52%的價值量，是價值量最高的部件；光學(xué)鏡頭和模組的價值量占比分別達(dá)到了19%和20%，兩者旗鼓相當(dāng)，僅次于CIS圖像傳感器；音圈馬達(dá)和紅外截止濾光片的價值量占比分別達(dá)到6%和3%，價值量較少。

2.1、光學(xué)鏡頭：設(shè)計和制造難度大，經(jīng)驗積累是關(guān)鍵

光學(xué)鏡頭的主要作用是利用光的折射和反射原理，搜集被拍攝物體的反射光并將其聚焦于圖像傳感器上。

手機攝像頭使用的鏡頭主要有塑膠和玻璃兩種材質(zhì)。塑膠鏡頭透光率不如玻璃鏡頭，但成型更為容易、良率較高、成本較低，通過不同形狀的塑膠鏡頭進(jìn)行組合，也可以達(dá)到非常好的成像效果，所以手機攝像頭使用都是塑膠鏡頭。

衡量鏡頭解析力的常用指標(biāo)是MTF（Modulation Transfer Function，調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)），它衡量的是鏡頭對對比度的還原情況。理想鏡頭的還原情況可以達(dá)到100%，最差的鏡頭無法還原對比度，所以MTF的值位于0—1區(qū)間內(nèi)。MTF的值越大，表明鏡頭的解析力越好。

例如在下圖中，黑白條的對比度原本是100%，但經(jīng)過鏡頭的處理之后，黑白條的中間地帶會由于光線的串?dāng)_而呈現(xiàn)灰色，這就是無法完全還原對比度的情況。在這個例子中，這個鏡頭的MTF值為90%，表示可以還原90%的對比度。

在手機可見光攝像頭中，盡管玻璃材料的透光量要好于塑膠鏡頭，但塑膠易于成型，可以組成各種所需要的組合，對光線的控制也更優(yōu)，所以塑膠鏡頭的MTF反而會大于玻璃鏡頭?；诖?，我們認(rèn)為塑膠鏡頭仍將是未來一段時間內(nèi)手機可見光鏡頭的主流，但玻璃鏡頭或玻塑混合鏡頭大概率也將會占有一席之地。

光學(xué)鏡頭具有非常高的技術(shù)難度，目前能大批量穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)鏡頭的廠商較為稀少。光學(xué)鏡頭的難點主要在于設(shè)計和制造環(huán)節(jié)。

光學(xué)鏡頭的難點之一在于設(shè)計環(huán)節(jié)。設(shè)計環(huán)節(jié)需要的是多年的經(jīng)驗積累，以及想象力的發(fā)揮，不僅僅是一門工程，更是一門藝術(shù)。每一個設(shè)計的光學(xué)鏡頭都可以專門申請專利，保護(hù)設(shè)計師的心血結(jié)晶。設(shè)計環(huán)節(jié)直接決定廠商能否生產(chǎn)某一規(guī)格的鏡頭，是進(jìn)入這個行業(yè)的門票。

光線在穿過鏡頭時，會發(fā)生非常復(fù)雜的折射過程才能到達(dá)圖像傳感器。這些復(fù)雜的折射過程會使圖像傳感器上的成像與根據(jù)高斯光學(xué)得到的理論結(jié)果產(chǎn)生差距，這就是像差。

像差主要由三種原因產(chǎn)生：1）通光介質(zhì)的折射率隨波長變化而變化；2）透鏡表面通常為球面；3）光具有波粒二象性。由第一種原因產(chǎn)生的成像偏差稱為色差，第二種產(chǎn)生的成像偏差稱為球差，第三種產(chǎn)生的成像偏差稱為衍射效應(yīng)。目前已知的像差已經(jīng)有幾百種，比如軸向色差、球差、橫向色差、慧差、場曲、像散和畸變等。

像差無法完全消除，所以這個世界不存在完美的鏡頭。光學(xué)設(shè)計就是通過組合不同形狀、不同數(shù)目的透鏡，實現(xiàn)對這些像差的控制，盡可能獲得盡可能完美的成像效果。但是因為像差實在太多，所以想實現(xiàn)完全的像差控制是不可能的，只能通過光學(xué)設(shè)計在眾多像差中取得平衡。光學(xué)設(shè)計不是工程，而是藝術(shù)，是對于美的理解，考驗的是光學(xué)設(shè)計師的經(jīng)驗、天賦和靈感。萊卡和蔡司作為最優(yōu)秀的光學(xué)廠商，引以為傲的正是其在光學(xué)設(shè)計上的深厚積累。華為與萊卡合作，主要的合作內(nèi)容就是萊卡幫助華為改善光學(xué)設(shè)計。

光學(xué)鏡頭的難點之二在于制造環(huán)節(jié)。如果說設(shè)計解決的是鏡頭廠商能否生產(chǎn)的問題，那么制造環(huán)節(jié)就是決定生產(chǎn)良率和一致性的關(guān)鍵。在模具、成型、組裝等環(huán)節(jié)，對于生產(chǎn)精度都有非常高的要求，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯都會對最后的成像效果產(chǎn)生非常大的影響。

模具環(huán)節(jié)是塑膠鏡頭制造的最關(guān)鍵部分。模具的質(zhì)量直接影響鏡片的成型，所以需要非常高精度的模具，不僅需要有經(jīng)驗的設(shè)計人員來進(jìn)行設(shè)計，還需要制造人員具有精密加工和檢測方面的基礎(chǔ)。

在設(shè)計模具時，應(yīng)該將成型時的所有可能影響精度的因素加以控制，包括成型機、成型條件、成型材料。整體模具的設(shè)計需要注意成型機的尺寸和精度、成型條件和成型材料的特性，并考慮到具有累加性的誤差，如平行度、垂直度、同心度，以及影響塑膠流動的因素，例如排氣孔的位置和澆口形狀。

在制造模具時，需要考慮模具的加工方法、工作機械和模具材料，比如零件制造的機臺、方法、程序是否合理。任何失誤都會直接影響模具的尺寸精度，很容易導(dǎo)致模具無法達(dá)到設(shè)計的公差范圍。

在成型環(huán)節(jié)，材料發(fā)生了相變化、密度變化、溫度變化以及壓力變化，必須嚴(yán)格精確控制這些變量才能使透鏡擁有良好的光學(xué)特性，這對廠商的生產(chǎn)提出了極高的要求，不僅需要高精度的儀器，還需要有經(jīng)驗的熟練工人才能完成操作，任何差錯都會影響最后的成像質(zhì)量。比如萊卡在冷卻成型時，是按照一小時下降一度的速率逐漸降低溫度的，以求得到最優(yōu)質(zhì)的光學(xué)鏡頭。

組裝環(huán)節(jié)是按照順序逐一將加工完成的鏡片、隔片、壓圈等部件完成裝配，并實現(xiàn)光學(xué)性能的過程，目前主要通過自動化方式實現(xiàn)組裝。鏡頭組裝技術(shù)要點十分復(fù)雜，對部件加工精度、組裝精度具有極高的要求，整體公差一般不超過3微米，而大立光等企業(yè)甚至達(dá)到2微米。組裝還需要經(jīng)驗豐富功底深厚的專家團(tuán)隊，不斷改進(jìn)探索，需要多年積累才能制作一顆合格的鏡頭。

光學(xué)鏡頭設(shè)計非常復(fù)雜，目前已知的像差就有數(shù)百種，仍有大量未知的像差不斷被發(fā)現(xiàn)，需要在設(shè)計中被考慮進(jìn)去。光線的折射和反射路徑數(shù)不勝數(shù)，需要設(shè)計師去不斷計算和權(quán)衡。透鏡的形狀、位置、材料可以有無數(shù)種組合方式，讓設(shè)計師們有空間去不斷挖掘更好的設(shè)計。光學(xué)鏡頭行業(yè)永遠(yuǎn)沒有進(jìn)步的終點，永遠(yuǎn)都有探索的空間。

正因為這個行業(yè)進(jìn)步永無止境，所以時間和經(jīng)驗才顯得極為重要。無論是在設(shè)計還是在制造環(huán)節(jié)，鏡頭行業(yè)都需要大量的經(jīng)驗積累和有經(jīng)驗的熟練工人，去掌握設(shè)計的技巧和制造中的know-how，所以鏡頭行業(yè)經(jīng)?？梢砸姷街挥袚碛杏凭脷v史的公司才能生產(chǎn)出優(yōu)秀的鏡頭。例如德系的蔡司和萊卡，日系的佳能、尼康、索尼，都是具有幾十年甚至上百年歷史的頂級光學(xué)鏡頭廠商。時間和經(jīng)驗是光學(xué)鏡頭行業(yè)最重要的資產(chǎn)，也是競爭對手難以逾越的屏障。

手機鏡頭的生產(chǎn)盡管不像相機鏡頭那么困難，但時間和經(jīng)驗依然很重要。例如臺灣的大立光是最早開始研究塑膠鏡頭的廠商之一，成立至今已有接近40年的歷史。盡管塑膠鏡頭是在智能手機興起之后才開始蓬勃發(fā)展，但大立光在此之前已積累了接近20年，所以其他廠商始終難以企及大立光的鏡頭品質(zhì)和生產(chǎn)良率，這也造就了大立光在手機鏡頭領(lǐng)域的霸主地位。

除了大立光，大陸的舜宇光學(xué)在近些年也發(fā)展迅猛。在2012年收購柯尼卡美能達(dá)的上海工廠，并與其達(dá)成合作協(xié)議之后，舜宇光學(xué)掌握了大量設(shè)計和制造中的know-how，鏡頭品質(zhì)和良率迅速改善，出貨量大幅增加。時至今日，舜宇光學(xué)已經(jīng)大幅縮小了與大立光的差距，技術(shù)實力非常出眾。

在整個手機鏡頭行業(yè)中，臺灣地區(qū)的大立光是絕對的霸主，2017年占據(jù)了34.5%的全球市場份額，并且主要供應(yīng)高階鏡頭。舜宇光學(xué)作為來自大陸的后起之秀，也占據(jù)了9.4%的市場份額，位居市場第二位，并在國產(chǎn)手機供應(yīng)鏈中具有重要地位。除了大立光和舜宇光學(xué)，重要的手機鏡頭廠商還包括玉晶光、世高光、關(guān)東辰美等廠商。

2.2、音圈馬達(dá)：總體技術(shù)難度不高，精度控制是關(guān)鍵

手機中控制鏡頭對焦的器件為音圈馬達(dá)（VCM）。單反相機的對焦是通過轉(zhuǎn)動鏡筒帶動鏡頭里某個鏡片或者某組鏡片前后移動，來修正光路，使成像落在感光元件上是最清晰的。普通的手機攝像頭無法做到像單反相機那樣移動某塊鏡片或者某組鏡片來對焦，因此手機攝像頭是通過鏡頭組整個前后移動實現(xiàn)自動對焦，驅(qū)動這一動作的就是VCM。

不同廠商的VCM結(jié)構(gòu)略有不同，但總體上均包括外殼、支架、墊片、簧片、磁石、線圈、載體、底座等部件，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

音圈電機（VCM）基于安培定理工作，即當(dāng)線圈導(dǎo)電，其中的電流產(chǎn)生的作用力推動固定在載體上的鏡頭移動，從而改變對焦距離?？梢钥吹剑羧﹄姍C（VCM）器件對于對焦距離的控制實際上是通過對線圈中電流的控制來實現(xiàn)的。

手機攝像頭的VCM需要Driver IC配合完成對焦，通過Driver IC控制VCM供電電流的大小，來確定VCM搭載的鏡頭移動的距離，從而調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢门臄z清晰圖像。

衡量VCM的性能主要有以下幾個指標(biāo)：

1）行程，簡單來說就是音圈馬達(dá)在額定電流下能夠跑多遠(yuǎn)；

2）靈敏度，就是電流與行程曲線之間的斜率，靈敏度越高越好；

3）磁滯，磁性物體都有保留其磁性的傾向，磁感應(yīng)強度的變化總是滯后于磁場強度的變化，所以會造成音圈馬達(dá)在同一電流下向上或者向下的行程產(chǎn)生位置差，磁滯越小越好；

4）啟動電流，就是需要多大的電流來驅(qū)動 VCM，越小越好。

VCM的技術(shù)并不復(fù)雜，但由于對靈敏度的要求較高，所以生產(chǎn)時的精度控制是關(guān)鍵，這涉及到設(shè)計、材料等各個環(huán)節(jié)的改進(jìn)。

正因為VCM技術(shù)難度并不高，所以全球參與VCM產(chǎn)業(yè)的廠商有上百家，總體上來看，這些廠家可以劃分為日本、韓國、中國三大陣營。

2016年日本的音圈馬達(dá)占據(jù)全球超過四成的市場份額，并掌握著全球音圈馬達(dá)先進(jìn)技術(shù)和制造能力，代表企業(yè)主要包括阿爾卑斯、三美、TDK等，其中阿爾卑斯和三美向蘋果供應(yīng)音圈馬達(dá)。

韓國廠商占據(jù)全球VCM市場的超過兩成份額，主要包括三星電機、磁化、Hysonic和LG-Innotek等。

2016年國產(chǎn)音圈馬達(dá)在全球市場占據(jù)了三成以上的份額，企業(yè)數(shù)量在50家以上，主要包括新思考、比路電子、中藍(lán)等，其中比路電子和新思考在國際市場表現(xiàn)較為出色。

2.3、紅外截止濾光片：鍍膜工藝是關(guān)鍵，水晶光電實力強勁

紅外截止濾光片(IR-Cut filter) 是一種允許可見光透過而截止紅外光的光學(xué)濾光片。當(dāng)光線進(jìn)入鏡頭，折射后可見光和紅外光會在不同靶面成像，可見光成像為彩色，紅外光成像為黑白。當(dāng)把可見光所成圖像調(diào)試好之后，紅外光會在此靶面形成虛像，影響圖像的顏色和質(zhì)量。

紅外截止濾光片又可細(xì)分為兩種，一種是反射式濾光片，另一種是吸收式濾光片。濾光片最關(guān)鍵的工藝是鍍膜，需要保證鍍膜的均勻性和一致性，鍍膜又可分為真空鍍膜和化學(xué)鍍膜兩種方式。鍍膜之后基本可以濾除650nm以上波長的光，滿足基本的使用需求。

以藍(lán)玻璃為基材鍍膜制成的IRCF，是采用吸收的方式過濾紅外光，可過濾630nm以上波長的光，比較徹底；而以普通玻璃為基材鍍膜所制成的IRCF是以反射的方式過濾掉紅外光，反射光容易造成干擾，效果差于藍(lán)玻璃IRCF。

紅外截止濾光片的主要生產(chǎn)廠商有歐菲光、水晶光電、田中技研、哈威特（已被奧托侖收購），歐菲光早在2002年就研發(fā)生產(chǎn)IRCF，此后進(jìn)軍觸控屏及影像系統(tǒng)領(lǐng)域，IRCF增長放緩。水晶光電作為后起之秀，目前是國內(nèi)龍頭，同時也間接向蘋果供應(yīng)紅外截止濾光片。

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