光学行业专题研究报告_手机摄像头持续创新,多方位支撑技术升级

1 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 20202020 年年 5 5 月月 2020 日日 证券研究报告证券研究报告 光学光学专题专题研究研究报告报告 手机摄像头手机摄像头持续持续创新 创新 多方位多方位支撑技术升级支撑技术升级 主要观点 主要观点 手机是摄像头的主要终端应用市场手机是摄像头的主要终端应用市场 摄像头是使用凸透镜 成像原理来实现图像的成像并记录的设备 当前常见的摄像头与 数码相机结构相近 基本都包括镜头 滤光片 图像传感器 主要 为 CMOS 图像传感器 即 CIS 马达 可选 等零部件构成 从 下游应用角度来看 手机 视频监控 车载摄像机是三个最大的 终端市场 其中手机又是最大的应用领域 根据 TSR 数据 2018 年手机镜头市场规模约为 60 45 亿美元 占整体市场约 69 而 Yole 数据显示 2019Q4 智能手机 CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物半导体 图像传感器份额约 为 70 从摄像头模组的角度来看 2018 年手机应用销量和销售 额占比分别约为 83 和 76 图像传感器和镜头构成摄像头的主要成本来源图像传感器和镜头构成摄像头的主要成本来源 从成本来 看 在手机摄像头中 根据前瞻产业研究院数据 图像传感器成本 占比最高 达 52 其次是光学镜头 占比 19 另外 模组封装 环节成本达 20 Yole 的数据显示 在 CMOS 摄像头模组 使用 CMOS 图像传感器 中 图像传感器成本占比达 45 2 镜头成本 占比为 15 1 音圈马达成本占比为 8 5 模组封装环节及其他 元件成本占比为 31 3 图像传感器和镜头不仅占据了摄像头模组 成本的大部分 同时这两个领域相对其他环节具有更高的壁垒 体 现在技术和人才等多方面 手机摄像头图像传感器演进方向手机摄像头图像传感器演进方向 传感器尺寸增加传感器尺寸增加 传感器 的尺寸很大程度上决定了相片的成像质量 增加传感器尺寸作用 主要体现在 1 增加感光面积 提升获取信息丰富度 2 扩大成 像的视角 3 有助于实现背景虚化 4 为提高解析度和暗光能 力创造条件 目前各手机品牌厂商使用的传感器尺寸逐步增大 尤其是旗 舰级 2019 年以前发布的手机采用的传感器尺寸通常在 1 2 英 寸以下 而2019年以后采用1 2英寸以上传感器的机型陆续上市 2020 年 2 月发布的 Samsung Galaxy S20 S20 S20 Ultra 传感器分 别为 1 1 76 英寸 1 1 76 英寸 1 1 33 英寸 而 2020 年 2 月发布 的华为 P40 系列传感器尺寸达到 1 1 28 英寸 长城国瑞证券研究所长城国瑞证券研究所 分析师 分析师 刘亿刘亿 liuyi 执业证书编号 执业证书编号 S0200519090001 联系电话 联系电话 0592 5169085 地址 厦门市思明区莲前西路地址 厦门市思明区莲前西路 2 号号 莲富大厦莲富大厦 17 楼楼 长城国瑞证券有限公司长城国瑞证券有限公司 投资评级 看好 评级变动 首次评级 行业研究行业研究 行业研究 2 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 镜头改进方向镜头改进方向 镜片数量镜片数量和材质和材质 镜头镜片数量增加 有助 于提高聚光能力 消除像差 从而改善成像质量 同时增强变焦 防抖等辅助功能 从国内智能手机主摄像头镜片数分布情况来看 5P 镜头和 6P 镜头占据主要市场份额 2018 年我国智能手机主摄 中 6P 镜头占比达 64 3 5P 镜头占比达 35 6 7P 镜头出货量相 对较少 2019 年 11 月 小米 CC9 率先采用 8P 主摄像头 玻璃材质镜头光学性能优于塑料材质镜头 但是由于工艺难 度大 成本上存在劣势 在手机中以塑料镜头为主 玻璃塑料混合 镜头结合了玻璃镜头和塑料镜头的优点 已被 LG V30 荣耀 20 Pro 等机型使用 随着技术进步 成本降低以及消费者对拍照 摄像 质量要求提升 预计玻塑混合镜头将得到进一步推广 其他创新和发展其他创新和发展 多摄方案多摄方案 3D 感测感测 潜望潜望式镜头式镜头 从后 置摄像头数量来看 目前最多的是后置五摄 机型如华为 P40 Pro 小米 CC9 Pro 等 前置摄像头方面 Vivo X9 华为 P40 系列采用 前置双摄 此外还有华为 Magic2 美图 V7 等采用前置三摄 根据 Yole 数据 2019 年智能手机平均摄像头数量约为 3 06 颗 同比增 长 21 7 预计智能手机摄像头数量稳步提升 2025 年平均每台 智能手机摄像头数量约为 3 83 颗 3D 感测技术能记录场景或对象的深度值 为解决复杂任务提 供了全新可能 在手机摄像头中应用的 3D 技术包括 立体视觉 Stereo vision 结构光 structured light 飞行时间 Time of flight Yole 预计 2025 年 3D 传感在后置摄像头 结构光和 ToF 方案 的摄像头为 42 超过前置摄像头的约 25 水平 变焦能力是目前手机摄像头的重要卖点 受手机厚度限制 一 般长焦摄像头焦距提升空间较窄 因而潜望式长焦摄像头应运而 生 目前华为 三星 OPPO Vivo 推出的最新系列均具备潜望式 长焦机型 预计未来潜望式摄像头在大屏手机中的渗透率有望提 升 投资建议投资建议 摄像头产业链包括图像传感器 镜头 滤光片 马达 模组封 装等环节 根据 Yole 数据 2018 年全球摄像头模组销售规模为 271 亿美元 其中图像传感器价值占比约为 45 镜头价值占比约 15 从下游终端来看 手机仍是主要应用领域 占价值量比重大概 70 80 在手机领域 摄像头一直是主要创新点 各类创新旨在改善拍 摄质量或辅助功能 包括大尺寸传感器 多镜片镜头 玻塑混合镜 头 3D 感测镜头 潜望式镜头 不同类型摄像头组合等方面 以 及尚未应用的屏下摄像头 持续的创新在一定程度上提升了行业 oXzVaZlVvZqQnO8O8Q6MsQqQpNpPfQoOsPeRmOoO6MqRmPuOoPrPvPqNoN 行业研究 3 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 壁垒 建议持续关注图像传感器 镜头 滤光片 模组制造等各个 环节中具备较高研发实力 具有优质客户资源的龙头企业 风险提示 风险提示 宏观经济下行致消费不振风险 手机销售量不及预期风险 突 发事件带来的供需冲击风险 创新不受市场认可风险 市场竞争风 险 行业研究 4 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 目目 录录 1 摄像头简介和应用领域摄像头简介和应用领域 7 1 1 摄像头成像原理和组成部分 7 1 2 手机是摄像头最大的终端应用领域 9 2 摄像头主要环节和演进发展方向摄像头主要环节和演进发展方向 12 2 1 图像传感器 产业链价值占比最高 向大尺寸方向推进 13 2 2 镜头 镜片数量增加仍为噱头 玻塑混合镜头有望逐步推广 20 2 3 其他 马达 滤光片 模组封装 24 3 手机摄像头其他创新和发展手机摄像头其他创新和发展 32 3 1 多摄方案 摄像头数量持续增加 32 3 2 3D 感测 ToF 方案应用前景广阔 36 3 3 潜望式镜头 突破厚度限制 实现 5 倍及以上光学变焦 40 行业研究 5 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 图目录图目录 图 1 1951 2018 年全球相机出货结构情况 8 图 2 数码相机成像框架 8 图 3 手机摄像头的基本结构 9 图 4 摄像头产业链简要图示 9 图 5 全球光学镜头模组收入及结构 百万美元 10 图 6 2015Q4 2019Q4 全球 CMOS 图像传感器分领域销售情况 11 图 7 2012 2024 年全球摄像头模组分领域销售情况与预测 11 图 8 2016 年手机摄像头模组成本构成 12 图 9 2018 年 CMOS 摄像头模组价值构成 12 图 10 2018 和 2024 年摄像头模组价值结构 亿美元 12 图 11 图像传感器的发展历程 13 图 12 CCD 和 CMOS 图像传感器设计比较 14 图 13 2017 年图像传感器市场结构 15 图 14 2018 年图像传感器市场结构 15 图 15 2007 2022 年 CMOS 图像传感器销售额及预测 16 图 16 2016 2025 年 CMOS 图像传感器市场规模及预测 16 图 17 2015 2025 年 CMOS 图像传感器平均单价及预测 17 图 18 图像传感器市场前三厂商份额情况 17 图 19 2017 年 CMOS 图像传感器市场份额情况 17 图 20 2017Q4 2020Q4 主要厂商分季度图像传感器收入情况与预测 18 图 21 CMOS 传感器结构图 19 图 22 两种像素四合一方案 RGGB 和 RYYB 像素阵列比较 19 图 23 光学镜头参数示意图 21 图 24 2018 年国内智能手机主摄像头镜片数分布 22 图 25 华为 P30 后置摄像头镜片结构 23 图 26 2018 年手机摄像头镜头市场份额情况 24 图 27 2018 年安防摄像头镜头市场份额情况 24 图 28 FF 摄像头模组结构 25 图 29 AF 摄像头模组结构 25 图 30 音圈马达的结构 26 图 31 全球音圈马达市场规模和销量情况 27 图 32 部分滤光片图示 28 图 33 红外截止滤光片效果图示 29 图 34 摄像头模组封装形式 单芯片 30 图 35 2017 和 2018 年全球摄像头模组市场格局 31 图 36 iPhone 11Pro 三摄像头方案配置情况 34 图 37 2014 2018 年全球智能手机搭载摄像头数量情况 35 行业研究 6 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 图 38 2018 2020 年智能手机市场摄像头数量结构与预测 35 图 39 2017 2025 年全球智能手机单机搭载摄像头数量情况与预测 35 图 40 3D 成像和传感市场结构和规模预测 36 图 41 iPhone X 齐刘海 传感器配置及启动步骤 37 图 42 智能手机 3D 摄像头渗透率及预测 37 图 43 结构光和飞行时间 ToF 应用机型发布情况 39 图 44 立体视觉 结构光和飞行时间 3D 方案相机模组比较 40 图 45 移动和消费应用 3D 传感生态链及规模预测 40 图 46 潜望式摄像头结构及光路 41 表目录表目录 表 1 传统相机和数码相机比较 7 表 2 摄像头的基本元件及功能 8 表 3 CCD 和 CMOS 图像传感器比较 14 表 4 索尼近年部分图像传感器型号及应用情况 19 表 5 光学镜头主要参数介绍 20 表 6 不同材料镜头比较 21 表 7 主要手机品牌商摄像头镜片数量情况 2019 年以来新机 22 表 8 光学镜头行业主要壁垒 24 表 9 不同变焦方式比较 25 表 10 三种对焦 变焦马达比较 25 表 11 2019 年 10 月 2020 年 1 月全球主要摄像头马达出货情况 单位 kk 百万颗 27 表 12 不同材质红外截止滤光片比较 29 表 13 不同摄像头模组封装形式比较 30 表 14 手机摄像头的创新点及应用情况 32 表 15 不同双摄像头方案比较 33 表 16 主要手机品牌部分后置多摄像头方案 33 表 17 主要 3D 技术及应用场景 38 表 18 立体视觉 结构光和飞行时间 3D 方案比较 38 表 19 潜望式摄像头对镜头和模组厂商的要求变化 42 表 20 采用潜望式摄像头的智能手机机型基本情况 42 行业研究 7 43 请参阅最后一页的股票投资评级说明和法律声明 1 摄像头摄像头简介和应用领域简介和应用领域 1 1 摄像头成像原理和组成部分 摄像