光学深度研究-千亿级市场的升级_36页-3mb

电子行业光学创新研究报告总结

核心内容概述

本报告围绕电子行业光学技术的持续创新，重点分析了双摄、3D感知（3DSensing）和AR等技术对光学产业链的影响，并对相关重点公司进行了推荐。报告指出，光学创新在移动端和车载摄像头领域将持续升级，推动行业进入高速成长期，预计未来10年光学市场将实现显著增长。

主要观点

1. 光学市场的持续升级

• 移动端摄像头经历五轮创新，从单摄到双摄再到3D感知模组，未来将向AR发展。
• 双摄市场在2017年进入爆发期，市场空间从2016年的108亿元增长到2019年的1058亿元，复合增长率达114%。
• 3D感知将成为下一个创新重点，预计2017年苹果将全面启动其人脸识别功能，带动行业升级。
• AR技术将引领下一代社交平台，基于移动端的AR将逐步普及，光学价值将在中长期持续发挥。

2. 光学产业链的未来发展趋势

• 双摄渗透率快速提升，预计2019年将达到51%。
• 高端机型更多采用长焦+广角方案，以实现更佳的变焦效果，而低端机型则倾向于彩色+黑白方案以降低成本。
• 光学模组的生产技术不断进步，如WLO（晶圆级光学镜头）和DOE（衍射光学元件），有助于降低模组厚度和成本。
• 3D感知方案包括TOF和结构光，两者在精度、能耗、环境适应性等方面各有优劣，但均需VCSEL光源、窄带滤光片和传感器等核心组件。

3. 行业竞争格局与受益厂商

• 舜宇光学在全球车载镜头市场占据主导地位，且在双摄和3D感知模组领域有较强布局。
• 欧菲光在摄像头模组出货量方面领先，且在3D摄像头模组领域快速成长。
• 水晶光电作为滤光片领域的龙头，受益于光学升级，具有较高的弹性。

关键信息

1. 光学市场增长预测

• 2016年光学市场空间为1668亿元，预计2019年将达到3243亿元，复合增长率25%。
• 手机摄像头占光学市场主要份额，预计2019年市场空间达2412亿元，复合增长率27%。
• 车载摄像头市场增长迅速，预计2019年市场空间为328亿元，复合增长率49%。

2. 双摄技术详解

• 双摄方案主要有彩色+黑白和长焦+广角两种，前者用于低光环境，后者用于变焦。
• 共基板方案工艺难度较低，但良率不高；共支架方案工艺复杂，但良率较高，利于设备商。
• Oppo潜望式双摄方案实现5倍光学变焦，模组厚度为5.7mm，成本比普通模组贵一两倍。

3. 3D感知技术详解

• 3D感知方案主要包括TOF和结构光，二者均需VCSEL光源、DOE和窄带滤光片等核心组件。
• VCSEL光源在3D感知中表现更优，逐渐取代LED成为主流，其成本约为1.5美元。
• WLO（晶圆级光学镜头）有助于降低模组厚度和成本，预计2019年可降低至2~2.5mm，成本节省30%~50%。

4. 主要厂商表现

• 舜宇光学：双摄和3D感知模组技术领先，受益于车载和高端手机市场。
• 欧菲光：摄像头模组出货量全球领先，正在快速拓展双摄和3D感知业务。
• 水晶光电：滤光片细分领域龙头，受益于光学升级，具有较高弹性。

风险提示

• 光学升级不及预期：技术发展可能低于预期，影响市场增长。
• 行业竞争加剧：随着市场扩大，竞争将更加激烈，可能影响利润率。

投资建议

• 重点推荐：舜宇光学（增持）、欧菲光（增持）、水晶光电（增持）。
• 关注：双摄和3D感知技术的持续创新，以及AR和车载摄像头市场的快速成长。

图表与数据概览

• 图1：手机摄像头的五轮创新
• 图2：未来10年的光学创新之路
• 图3：全球智能手机出货量按品牌分（亿台）
• 图4：智能手机销售均价（美元）
• 图5：智能手机出货量（亿台）
• 图6：国内手机销售Top5市占率格局
• 图7：高端机型并未一味追求像素升级
• 图8：手持设备CIS出货量按像素分布（亿个）
• 图9：摄像头占iPhone比重
• 图10：摄像头占GalaxyS比重
• 图11：双摄方案设计和制造流程
• 图12：彩色CIS成像说明
• 图13：数码相机光学变焦通过镜片组的移动
• 图14：双摄模组支架与基板
• 图15：Oppo潜望式双摄方案
• 图16：2017Q1国内后置双摄手机保有率Top15
• 图17：2017Q1国内主流后置双摄手机销量（万台）
• 图18：结构光方案描述
• 图19：TOF方案描述
• 图20：结构光方案产业链分析
• 图21：PS1080景深算法芯片介绍
• 图22：发射端和接收端结构示意图
• 图23：指纹识别导入智能手机价格与出货量分析
• 图24：人脸识别方案成本构成
• 图25：3D感知接收端模组结构示意图
• 图26：VCSEL结构示意图
• 图27：三种激光源光形对比
• 图28：VCSEL产业链
• 图29：WLO工艺流程
• 图30：Heptagon的WLO镜头模组4P结构
• 图31：晶圆级相机模组结构
• 图32：图像传感器厂商整合产业链
• 图33：镜头厂从具有技术专利的厂商获得授权
• 图34：锯齿状衍射光学元件
• 图35：衍射光学元件应用
• 图36：太阳光能量分布：940nm为薄弱处
• 图37：940nm窄带滤光片透光曲线
• 图38：全球生物识别和人脸识别市场（十亿美元）
• 图39：基于手机的AR安装数量（亿个）
• 图40：基于手机的AR营收（十亿美元）
• 图41：联想Phab2Pro的后置摄像头模组
• 图42：华硕ZenFoneAR后置摄像头模组
• 图43：全球AR软件用活用户、嵌入式AR应用、独立式AR应用情况
• 图44：全球车载摄像头出货量（百万颗）
• 图45：全球车载摄像头市场空间（亿元）

表格与数据概览

• 表1：光学市场估算（2016-2019年）
• 表2：双摄成像方案对比
• 表3：双摄模组方案对比
• 表4：2016年以来双摄机型梳理
• 表5：双摄手机数量测算（亿台）
• 表6：3D Sensing 价值分析（美元）
• 表7：3D 相机方案对比
• 表8：历代 iPhone 前置模组介绍
• 表9：主流近红外光源对比（VCSEL、LED、LD）
• 表10：WLC 与传统摄像头模组对比
• 表11：生物识别方案对比
• 表12：基于手机的人脸识别测算
• 表13：光学产业链进行 3D 摄像头布局
• 表14：ADAS 传感设备对比
• 表15：自动驾驶摄像头成本（美元）
• 表16：虚拟现实、增强现实出货量预计

总结

本报告全面分析了光学技术在消费电子领域的持续创新，特别是在双摄和3D感知方面的进展。随着智能手机和汽车市场的快速发展，光学升级成为推动行业增长的重要动力。舜宇光学、欧菲光和水晶光电等企业在相关领域具有较强的竞争力，未来有望受益于行业增长和技术进步。同时，报告指出，光学市场将从2016年的1668亿元增长至2019年的3243亿元，复合增长率25%。随着AR、自动驾驶等新兴技术的兴起，光学产业链将迎来更多发展机遇。