20200520-长城国瑞证券-光学专题研究报告_手机摄像头持续创新_多方位支撑技术升级_43页_1mb

光学专题研究报告总结

核心内容

本报告主要分析了手机摄像头的持续创新及其对技术升级的支撑作用，重点围绕图像传感器、镜头、滤光片、马达和模组封装等核心环节展开，探讨了这些环节的技术演进方向和市场发展趋势。报告指出，手机作为摄像头最大的终端应用市场，其摄像头的持续创新推动了整个光学产业链的发展。

主要观点

• 手机是摄像头主要终端市场：手机、视频监控和车载摄像机是三大主要应用领域，其中手机占比最大，2018年手机镜头市场规模约占整体市场的69%，CMOS图像传感器市场占比达70%。
• 图像传感器和镜头是核心成本来源：在手机摄像头中，图像传感器成本占比最高（约52%），其次是光学镜头（约19%），模组封装成本占比约20%。CMOS图像传感器在整体摄像头模组价值中占比约45.2%，镜头约15.1%。
• 传感器尺寸增加是重要发展方向：传感器尺寸越大，感光面积越大，有助于提升成像质量、实现背景虚化和提高暗光拍摄能力。2020年旗舰手机已普遍采用1/1.28英寸以上传感器。
• 镜片数量和材质提升成像性能：镜片数量增加有助于提升聚光能力和消除像差，但存在成本上升和制造难度增加的问题。玻塑混合镜头结合了玻璃和塑料镜头的优点，预计将进一步推广。
• 多摄方案和3D感测技术成为趋势：2019年全球智能手机平均摄像头数量为3.06颗，预计2025年将增长至3.83颗。3D感测技术（如结构光和飞行时间）在后置摄像头中的渗透率预计超过25%。
• 潜望式镜头突破厚度限制：潜望式长焦镜头能实现5倍以上光学变焦，已成为各大手机品牌旗舰机型的重要配置。

关键信息

图像传感器

• 图像传感器是摄像头系统的核心，分为CCD和CMOS两种类型。
• CMOS图像传感器因成本低、功耗小、响应速度快等优势，已占据图像传感器市场90%的份额。
• 2018年CMOS图像传感器市场规模达142亿美元，预计2025年将增长至280亿美元。
• 2018年平均单价接近3美元，预计2020年增长4%，之后趋于稳定。
• 市场集中度高，前十大厂商市场份额达94%，其中索尼、三星、豪威科技合计占比73%。

镜头

• 镜片数量和材质是提升成像质量的关键因素。
• 塑料镜头成本低、易量产，但存在光学性能瓶颈。
• 玻塑混合镜头兼顾性能与成本，已应用于LG V30、荣耀20 Pro等机型。
• 2018年国内智能手机主摄中6P镜头占比达64.3%，5P占比35.6%。
• 2019年小米CC9率先采用8P主摄，2020年部分机型开始采用7P或8P镜头。

马达与滤光片

• 音圈马达（VCM）因结构简单、体积小，成为手机摄像头主流对焦方式。
• 音圈马达在2018年销量为20.1亿颗，市场规模23亿美元，预计2024年将增长至40.2亿颗，市场规模达44亿美元。
• 红外截止滤光片（IRCF）用于阻绝红外光，提高成像质量。蓝玻璃IRCF适用于8M像素以上摄像头，树脂IRCF适用于高像素摄像头。

模组封装

• 摄像头模组封装方式包括单芯片和双芯片方案，其中单芯片方案更适用于中低像素摄像头。
• 模组封装难度与集成度相关，集成元件越多，功能越完善，封装难度越高。
• 2018年全球摄像头模组市场规模约271亿美元，前五大供应商合计占比53.9%。

投资建议

• 摄像头产业链中，图像传感器、镜头、滤光片、模组制造等环节具备较高壁垒，建议关注具备较强研发能力和优质客户资源的龙头企业。
• 随着技术进步和市场需求增长，玻塑混合镜头、3D感测、潜望式镜头等创新方向将带来行业增长机遇。

风险提示

• 宏观经济下行可能导致消费不振；
• 手机销售量不及预期可能影响摄像头需求；
• 突发事件可能带来供需冲击；
• 创新技术可能不被市场接受；
• 行业竞争加剧可能导致利润率下降。

结构总结

1. 摄像头简介和应用领域

• 摄像头是基于凸透镜成像原理的设备，主要组成部分包括镜头、滤光片、图像传感器、马达等。
• 全球摄像头主要应用领域为手机、视频监控、车载摄像机，其中手机占比最大。
• 2018年全球手机镜头市场规模约60.45亿美元，占整体市场的69%。

2. 摄像头主要环节和演进发展方向

• 图像传感器：成本占比最高，向大尺寸发展，CMOS图像传感器已取代CCD成为主流。
• 镜头：镜片数量和材质是提升成像质量的关键，玻塑混合镜头逐步推广。
• 马达：音圈马达是主流对焦方式，具备速度和能耗优势。
• 滤光片：红外截止滤光片用于提升成像质量，带通滤光片在3D和生物识别技术中逐步应用。
• 模组封装：封装形式包括CSP、COB、FC等，影响摄像头功能和性能。

3. 手机摄像头其他创新和发展

• 多摄方案：摄像头数量持续增加，预计2025年平均为3.83颗。
• 3D感测技术：结构光和飞行时间方案应用前景广阔。
• 潜望式镜头：突破厚度限制，实现5倍以上光学变焦，已应用于多款旗舰手机。

附录：图与表目录

• 图目录：包括全球相机出货结构、数码相机成像框架、手机摄像头结构、摄像头产业链图示、CMOS图像传感器市场结构、CMOS图像传感器发展预测等。
• 表目录：包括传统相机与数码相机比较、CCD与CMOS图像传感器比较、主要手机品牌摄像头镜片数量情况、不同变焦方式比较、音圈马达出货情况、不同材质红外截止滤光片比较、摄像头模组封装形式比较等。

总结

手机摄像头技术持续创新，推动了光学产业链的发展。图像传感器和镜头是核心成本来源，向大尺寸和高集成度方向演进。玻塑混合镜头、3D感测、潜望式镜头等新技术逐步应用，提升了摄像头性能和用户体验。投资建议关注具备较强技术实力和市场竞争力的龙头企业，同时需注意宏观经济波动、市场竞争等风险。