【前瞻系列】智能手机有望迎来新一轮换机潮,潜望式镜头引领智能手机光学创新,产业链初探(附股)

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前言:潜望式已成为当前主要创新方向之一。苹果于 2023 年 9 月发布其 iPhone 15 系列,这是苹果首次在其iPhone 上搭载潜望式镜头方案。此外,华为于 2024 年 4 月 18 日推出 Pure70系列,全系搭载潜望式长焦摄像头。潜望式镜头引领智能手机光学创新,产业链相关标的有望受益,本篇聚焦潜望式镜头。

特别说明:

有看官对我各种系列觉得好奇,想问问我是如何分类的。这里统一回复下:

对于任何的题材实际都要经历四个阶段,分别是:萌芽、成长、爆发和衰退。我不同的系列实际对应的就是不同的阶段。

萌芽阶段:依赖于专业深度和人脉广度,可以通过我的置顶文章找到路径。
成长阶段:依赖于资金厚度和政策力度,也就是「前瞻系列」的由来。
爆发阶段:依赖于市场氛围和专业深度,这就是「风口系列」的由来。
|衰退阶段:潮起就有潮落,这阶段或许还比较火,我会尽我所能给大家做「吹哨人」。

同时,为了方便诸位对于热门题材的评估跟踪,我这里借鉴这几年私募界比较流行的题材活跃度指数进行了综合评级,具体见文末相关个股部分的介绍。

本篇目录
1.潜望式镜头真有需求吗?
2.潜望式镜头技术方案比拼
3.潜望式镜头普及现状
4.产业链
5.相关上市公司
6.独家核心提示

一,潜望式镜头真有需求吗?
1.苹果/华为新机均采用潜望式镜头,已成为当前主要创新方向之一
苹果于 2023 年 9 月发布其 iPhone 15 系列,这是苹果首次在其 iPhone 上搭载潜望式镜头方案。为了辅助四重反射棱镜设计,iPhone 15 Pro Max 开创性地加入了 3D 传感器位移式光学图像防抖和自动对焦模块,能在全部三个方向上进行位移来实现防抖。精细微调的频率可达以往两倍,每秒最高达 10000 次精细微调。

2024 年 4 月 18 日,华为旗下 Pure70 上市,其主打影像能力,全系标配 5000 万像素超聚光摄像头、潜望式长焦及卫星通信技术。其中Pure70 搭载潜望式长焦摄像头,Pure70 Pro、Pure70 Pro+和 Pure70 Ultra 在潜望式镜头的基础上升级为超聚光微距长焦摄像头,进一步提升影像能力。通过搭载 5 倍光学变焦潜望式长焦摄像头,Pure70 系列最少可达 100 倍变焦范围,近赏远景。

2.多摄已成行业主流,潜望式镜头提升多摄模组性能渗透率持续提升

光学已成智能手机主要创新方向之一,多摄已成为智能手机主流方案。智能手机作为一个已经十分成熟的消费电子终端,当前以微创新为主,产品创新逐步聚焦于消费者感知比较明确的光学、屏幕、充电等方面,其中光学的主要创新则围绕着多摄这一主线。根据 Frost&Sullivan 统计,全球智能手机后置双摄及多摄(三摄及以上)的渗透率呈现持续上升趋势,预计至 2024 年,后置双摄及多摄智能手机渗透率合计将达到 98.0%;与此同时,平均单部智能手机所搭载的摄像头数量也在逐年上升,预计至 2024 年将达到 4.9 颗, 19-24 年 CAGR 可达 7.3%。

3.多摄搭配多个不同类型摄像头,实现拍摄功能的叠加和互补。

智能手机的多摄方案通过多个不同配置的摄像头,在算法的加持下实现功能的叠加和互补,通常采取高、中、低性能摄像头组合配置的方式。通常,主流多摄智能手机往往采取前置 1-3 个摄像头、后置2-5 个摄像头的配置。

4.潜望式镜头能提供更长焦距,显著提升多摄模组变焦范围。

潜望式镜头即模仿潜艇的潜望镜,通过在镜头内部实现光线的折叠,延长光的传输距离,从而增加镜头焦距的一种镜头。根据数码变焦的原理可知,手机数码变焦的焦距上限由多摄模组中的长焦镜头的焦距决定,在这一范围外均为数码变焦,会对拍照的效果及清晰度造成损失。对于摄像头而言,焦距往往和其厚度成正比,但受限于手机本身的厚度,多摄模组中的长焦镜头焦距受限。在这样的背景下,潜望式镜头这一可以在不显著增加手机厚度的情况下大大延长镜头焦距的设计,对提升多摄模组焦距范围具有重要的作用。

5.潜望式镜头已基本成为安卓/苹果高端手机标配,渗透率持续提升。

通过统计从 2023年 2 月至今各个品牌主要发布的机型来看,潜望式长焦镜头当前已经基本成为安卓和苹果阵营高端手机的标配,其通过优异的远景拍摄能力,大大提升了手机拍照的适用范围。

二,潜望式镜头技术方案比拼

1.潜望式镜头核心思路为提升镜头焦距,当前多种方案并存各有优劣。

对于潜望式镜头而言,其核心思路即为延长光在镜头内部的运动距离,从而提升镜头的焦距。比较传统的即为单棱镜与双棱镜潜望式方案。

1)单棱镜潜望式方案成本最低,但受限于手机厚度性能受限。

单棱镜潜望式方案即为内部仅有一颗棱镜进行光线反射的方案。这一方案下摄像头模组在手机内部进行水平放置,虽可延长摄像头焦距,但其镜片尺寸和 CIS 尺寸都会受到手机厚度的限制,无法搭载大尺寸的 CIS,从而导致摄像头像素数和成像效果受限。由于其本身仅搭载一颗棱镜且结构较为简单,成本相对于其他方案会更低。

2)双棱镜潜望式方案成本提升,但可大大提升成像效果,或成为未来主流方向。

双棱镜潜望式方案即在 CIS 前再增加一颗棱镜,从而使 CIS 可以水平放置,尺寸不再受限于手机厚度,可大大提升 CIS 规格,进而提升成像效果。

2.华为创新 5 次反射潜望式镜头方案,但受限于精度要求过高较难得到大规模普及。

华为于 2020 年 3 月发布其 P40 系列手机,其中 P40 Pro+搭载了创新的 5 次反射潜望式镜头,通过 5 倍光路折射,光程相比上一代 P30 Pro 增加 178%,可实现 10 倍光学变焦(240mm等效焦距),性能出众。但 5 次反射所造成的光路畸变会对成像效果造成较大影响,因此其对内部的反射镜组的精度提出了更高的要求,整体成本也会显著上升。

3.苹果通过单棱镜实现四次反射,延长焦距的同时尽可能缩小潜望式模组体积。

根据 ZEALER 的测评,苹果的这颗潜望式镜头在色散、炫光等方面均具备良好的表现,但受限于模组体积,在进光量、最近对焦距离方面存在短板。

三,潜望式镜头普及现状

1.潜望式镜头已成为当前智能手机主要创新方向之一,出货量持续增长。

潜望式镜头作为当前光学方面的主要创新点,已经成为当前智能手机创新的主要方向之一,其出货量亦伴随着行业发展持续增长。根据华经产业研究院数据,2020 年全球潜望式镜头出货量为3500 万颗,同比增长 169%;预计至 2025 年出货量将增长至 1.28 亿颗,20 年至 25 年CAGR 可达 30%。

2.潜望式镜头结构较一般镜头复杂,带动棱镜、VCM、镜头和模组环节价值量提升。

相对于一般的镜头来说,潜望式镜头由于存在光线的反射,整体光路设计更为复杂,整个镜头的结构也更为复杂,这为产业链部分环节带来了价值量提升。

四,产业链

潜望式镜头行业产业链分工明确,与传统镜头行业存在较多重叠。

从产业链的角度来看,潜望式镜头上游主要包括棱镜、镜头、CIS、VCM 在内的各种零组件,其中除棱镜是潜望式镜头独有外,其他均与传统摄像头重合;中游则主要包括模组封装和设备环节;下游则主要为苹果、华为等品牌商,产业链分工明确。

1.棱镜:

棱镜为潜望式镜头独有部件,可以使得光线在镜头内实现反射,从而达到延长光路的目的。棱镜本身材质为玻璃,通过光学冷加工生产,并且在之后还需经过镀膜等表面处理,以达到满足光学相关性能的诉求。

2.VCM 马达:

VCM 马达即音圈马达(Voice Coil Motor),在镜头中主要实现对焦和光学防抖的功能。潜望式镜头由于本身焦距较长,同行的抖动对画面的影响会比一般的镜头更大,因此对光学防抖的性能提出了更高的要求,需要更高性能的 VCM,从而带动 VCM 价值量提升。

3. 镜头:

当前智能手机传统的镜头内部主要通过塑料镜片进行光路设计,主流镜头以6P-7P 为主,而塑料由于本身透光率较低,为提升 CIS 的进光量从而提升成像效果,需靠增加玻璃镜片来实现更复杂的光路设计。而潜望式镜头由于本身光路更长,对进光量的损耗更大,对玻璃镜片的使用提出了更高的需求,往往需要依赖玻塑混合镜头,由于玻璃镜片成本较塑料镜片大大提升,从而为镜头厂商带来增量。

4. 模组:

潜望式镜头由于本身存在内部的光线折射,整体摄像头设计复杂度提升,对装配公差的要求也相应提升,整体价值量也随之增加。

五,相关上市公司

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六,独家核心提示
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