2023年技术创新系列深度报告.docx

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1、内容目录1 .苹果15系列首次搭载潜望式镜头，引领行业风向标41.1. 技术原理：潜望式摄像头是实现光学高倍变焦的重要方式41.2. 复盘历史：潜望式镜头成本高、体积大，热情退却后，提升良率是王道51.3. 参考3Dsensing,苹果有望重新点燃潜望式镜头热度81.4. 潜望式镜头有望持续升级，双棱镜双潜望可能是未来方向102 .全球潜望式摄像头市场前景广阔112.1. 换机周期持续拉长，多摄方案逐步下沉112.2. 全球潜望式摄像头市场2025年预计可达44亿美元，CAGR为26%123 .核心增量环节厂商受益133.1. 潜望式镜头产业链133.2. 核心受益在增量环节154 .投资建议

2、204.1. 水晶光电：领先光学方案商，汽车电子及AR业务前景广阔204.2. 蓝特光学：国内光学元件领军者，多领域布局构筑长期增长力215 .风险提示21图表目录1：光学变焦与数码变焦原理对比42：光学变焦与数码变焦成像效果对比43：普通光学变焦与潜望式变焦对比54：潜望式镜头的变焦原理55：潜望式方案搭载历史66：自19年以来搭载潜望式镜头机型及品牌统计77：潜望式镜头当前困境78：苹果潜望式镜头专利设计（光线在微棱镜内实现四次折射）89：多反射潜望式摄像头方案810：安卓与苹果产品应用3D传感摄像头的历程811：苹果收购3D视觉厂商历程912：部分搭载3Dsensing技术的苹果产品91

3、3：苹果入局重新点燃行业风向标914：2023年全球搭载潜望式镜头手机占比1015：华为单棱镜和双棱镜对比1016：C）PPO双棱镜相关专利1017：智能手机摄像头数量演变1218：智能手机多摄渗透率1219：全球潜望式摄像头市场驱动因素1220：潜望式摄像头产业链1421：普通镜头与潜望式镜头成本占比对比1422：华为P30Pro单个潜望式镜头成本拆分1423：棱镜工艺制作流程1524：海内外VCM出货量占比情况1625：22年7月手机摄像头VCM市场占比（出货量）1626：玻塑混合镜头与塑料镜头对比1727：22年9月手机摄像头模组出货量TOP10（百万）1928：22年9月手机摄像头模组

4、市场占比（按出货量）19表表表表表表表1：不同变焦方案对比52：当前主流潜望镜方案63：摄像头技术创新成为主要营销点114：全球潜望式摄像头市场规模（亿美元）预测135：各厂商1300万像手机图像传感器性能对比186：布局潜望式镜头的模组厂商197：各厂商主要业务对比201苹果15系列首次搭载潜望式镜头引领行业风向标苹果首次搭载潜望式镜头，有望引领行业风向标。2023年1月6日据外媒91o5MaC报道，拟于今年9月发布的iPhone15U1tra将配备一颗1200万像素潜望式长焦镜头，其将成为第一款配备潜望镜头的iPhone手机。该潜望式镜头将为iPhone15U1tra提供6倍光学变焦，而i

5、Phone14Pro仅支持3倍光学变焦。早在2023年1月知名苹果分析师JeffPu声称iPhone15系列至少有一款产品将配备潜望镜拍照系统，同年10月iPhone镜头重要供应商大立光董事长林恩平也透露次年新机型将配置镜头与棱镜组合。尽管潜望式镜头在安卓系列已有搭载但热度阶段性减退，我们认为苹果iPhone系列首搭载潜望式镜头有望重新引领手机摄像头行业风向标，并通过技术、成本、体验等全方位改善，推动潜望式镜头重新成为未来发展方向。1.1. 技术原理：潜望式摄像头是实现光学高倍变焦的重要方式智能手机摄像清晰度要求日益提升,光学变焦清晰度优势显著。从近两年手机新品来看，摄影/摄像是厂商最看重的性

6、能，越来越多的厂商将支持4K、8K像素摄影作为最大卖点，智能手机摄像清晰度要求益提升。手机实现高清晰度有数码变焦、光学变焦、混合变焦三种方式，其中数码变焦利用算法将每个像素面积增大实现变焦，图片会因像素不足而模糊，拍摄效果差；混合变焦通过组合不同焦距的镜头放大或缩小图片，拍摄效果较差；而光学变焦通过移动镜片从而改变镜头焦距实现无损拍照，在三种变焦方式中拍摄效果最好。图1:光学变焦与数码变焦原理对比图2:光学变焦与数码变焦成像效果对比数据来源：未来智库，东吴证券研究所数据来源：SIidePIayer,东吴证券研究所和数码变焦混合变焦等其他变焦方式相比潜望式镜头兼具成像质量和轻薄化的优势C具体而言

7、，直立式长焦模组只能做到2x-3x的相较主摄的等效焦距，而目前潜望式摄像模组已经能够实现相较于主摄/广角模组5x-1OX的等效焦距。因此在不增加手机厚度的情况下，潜望摄像模组是实现远摄的较佳选择。表1:不同变焦方案对比变焦方式变焦原理拍摄效果数码变焦通过数码相机内的处理器，将图片内的每个像素面积增大，从而达到放大目的差混合变焦通过组合不同焦距镜头实现照片放大或缩小较差光学变焦改变镜头纵向焦距，实现无损拍照好潜望式镜头变焦运用棱镜将变焦时镜头的运动方向由垂直于手机方向改为手机平面内横向运动好数据来源：华经产业研究院，东吴证券研究所潜望式镜头通过微棱镜实现横向光学变焦,同时满足高变焦与轻薄化,是行

8、业重要发展方向。以往手机主要采用数码变焦，拍摄效果差，无法满足手机口益提升的摄像清晰度要求；而常见手机光学变焦属于纵向变焦，通过机械控制伸缩来实现变焦，高变焦意味着镜头突起过大，既不美观又易磕碰。使用微棱镜的潜望式镜头通过折射光线使之在手机内部横向传输，能够同时实现高变焦与机身轻薄化，并有效避免镜头吸入灰尘，因此成为高端智能手机发展的趋势，2019年各大手机厂商在手机上纷纷内置了潜望式长焦镜头，2023年主流手机厂商旗舰均搭载潜望式长焦定焦镜头，而微型棱镜作为实现高倍数光学变焦技术的重要配件将因此得到广泛应用。图3：普通光学变焦与潜望式变焦对比图4:潜望式镜头的变焦原理数据来源：索尼官网，东吴

9、证券研究所数据来源：知乎，东吴证券研究所1.2. 复盘历史：潜望式镜头成本高、体积大,热情退却后提升良率是王道从外变焦到内变焦,潜望式镜头方案持续更新。1）外变焦：手机+相机的简单组合。通过镜头模组内的电动马达移动镜片组，改变镜头焦距，从而实现无损的长焦拍摄效果,为真正意义上的光学变焦。但不足显著：移动镜片的变焦方式使得手机耗电高、所需散热空间大、机身普遍偏厚；稳定性差、防尘性差故障率高；2）内变焦：单一棱镜将变焦镜头藏进手机。通过一次棱镜，改过一次光路。2004年，夏普推出世界上第一台搭载潜望式结构的手机V602SH,具备2X光学变焦，搭载1.3MP像素的CCD感光元件；2015年，华硕推出

10、首部搭载潜望式结构的智能手机ZenFOneZOom,具备3X变焦+13MP像素的CMOS感光元件。2017年，在世界移动大会MWCOPPO首次展示了基于潜望式摄像头结构:双摄下的5倍无损变焦技术：随后，2019年华为P30Pro搭载8MP潜望式长焦镜头，引领潜望式风潮。图5:潜望式方案搭裁历史夏普V6O2SH索爱SO905iCS华硕ZenFOneZOOm华为P30Pro小米】0青春版三星S21UkravivoX90Pro+首次搭戏洛型式镜头-A-A-A-A-A-A1I200420082015卜20192023202320232023内变焦方案外变焦方案数据来源：公司官网，东吴证券研究所内变焦目

11、前主要有三种方式：潜望式定焦镜头，可移动镜片结构以及多反射潜望式长焦方案，尽管内变焦方案进步显著，但仍存在CIS垂直放置，手机厚度和大底不可兼得；潜望式长焦比主摄长，对防抖性能要求高；较长焦距下，潜望式镜头做大光圈难度较大（光圈值=镜头口径/焦距），影响拍摄效果；物料成本高；在一些暗光、光线复杂的环境下，光学变焦功能难以激活，而潜望式镜头也可能无法开启等问题。表2:当前主流潜望镜方案方案特点优点缺点代表机型多枚固定镜头潜望式镜头内部的多枚镜片固定无法移动，属于“潜望式定焦镜头”焦距是多少就能实现多少倍的光学变焦不同固定倍数之间的变焦需要融合数码算法输出，在解析力和画质上存在一定损失华为P30P

12、ro、OPPOReno变焦版镜片可移动内部采用特殊的“四群组镜片组合结构”，其中两群组镜片固定，两群组镜片可移动实现连续光学变焦，成像效果佳，技术含量高成本高，难以普及vivoAPEX2023多反射潜望式长焦通过5次光路反射原理延伸传感器拍摄焦距其可在不改变摄像头模组长度情况下，增加光程，延长焦距整体机械结构复杂度高，模组测试复杂度显著上升华为P40Pro+数据来源：电脑爱好者，电子发烧友，东吴证券研究所潜望式镜头搭载热情减退多重因素陷困境。自2019年华为P30Pr。和OPPORenO10倍变焦版开始搭载潜望式镜头后，小米、三星、荣耀、vivo等一众国内外厂商都纷纷推出了搭载潜望式长焦镜头的

13、手机，该镜头一度成为旗舰级手机的必备镜头，例如三星S21U1tra、小米UU1tra、ViVoX70Pro+等，但从搭载数量来看，搭载机型数量在20年爆发后开始逐年递减，22年仅发布13种，此外，搭载品牌数量也在同步缩水。潜望式镜头搭载热情减退主要由于：1）成本方面，潜望式镜头相比普通长焦镜头有着更加复杂的结构以及更加昂贵的成本；2）硬件方面，潜望式镜头通过反射棱镜来改变光路，将镜头由传统的厚度方向排布改为横向排布，加重了手机的厚度和重量；3）技术方面,潜望式长焦的焦距要比主摄长出很多，对防抖性能的要求更高，而在较长的焦距下，潜望式长焦镜头的光圈也很难做大，进光量不足要通过增加曝光时间或提高I

14、SO（感光度）来解决，而一味拉高ISO则会导致画质的严重劣化。图6：自19年以来搭载潜望式镜头机型及品牌统计图7:潜望式镜头当前困境数据来源：公司官网，东吴证券研究所数据来源：ZAKER,东吴证券研究所苹果带动摄像头模组缩小减薄技术发展。2023年下半年即将发布的iPhone15系列将首次采用潜望式长焦镜头，该新型潜望式镜头专利包括一个微棱镜和一个镜头组系统，光线从镜头组进入微棱镜后实现4次折射最终进入图像传感器中，通过混合光线的方式，制造更小、更薄的相机模块，从而实现6倍光学变焦，进一步带动摄像头模组缩小、减薄技术发展。苹果光学供应商1GInnO1ek计划投资1.65万亿韩元新建工厂，为苹果

15、iPhone15机型生产潜望式镜头，通过垂直整合提升组装良率。此外，1G1nnotek还计划在CES2023大展上展示超紧凑手机相机模组，该模组采用专用的变焦马达，能准确并且快速的移动镜片，提供4-9倍的连续光学变焦和光学防抖，并在镜头设计和结构上做了创新，从而减少镜头体积。多反射方案引领潮流。随着潜望式技术的发展，厂商不断提出多反射潜望式长焦方案，其可在不改变摄像头模组长度情况下增加光程，延长焦距，根据OPPO2023年申请的专利“潜望式摄像头模组”，对透镜组件和图像传感器之间光线的传播路径的距离进行调整，通过横向拓展和多次反射实现焦距大幅延长，缩短摄像头模组在透镜组件光轴方向的长度。此外，华为P40Pro+的潜望式摄像头也采用此设计，通过光路折叠实现5次反射光路，光程比上一代提升178%。图9：多反射潜望式摄像头方案图8:苹果潜望式镜头专利设计（光线在微棱镜内实现四次折射）数据来源：GSMArena,东吴证券研究所数据来源：财是，东吴证券研究所1.3. 参考3