光學鏡頭面臨的機遇分析

光學鏡頭面臨的機遇分析光學鏡頭面臨的機遇1、下游行業(yè)應用前景廣闊，未來光學鏡頭市場需求仍將持續(xù)快速增長廣泛穩(wěn)定的市場需求為光學鏡頭行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供了有力保證。隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人們生活水平的提高，以及光電子、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術的快速進步，來自數(shù)字安防領域?qū)τ诠鈱W鏡頭的需求保持穩(wěn)定增長并不斷拓寬行業(yè)外延、深化應用，同時無人機、視訊會議、智能家居、車載、AR/VR等新興領域的興起也將極大的促進光學鏡頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2、受相關產(chǎn)業(yè)政策支持推動，光學鏡頭市場穩(wěn)定可期光學鏡頭作為視頻圖像信息的入海口，直接決定了可拍攝的視野角度、成像范圍、低照成像能力、畫面清晰度、畫面畸變等，對信息采集的完整性、準確性及豐富性起著關鍵性作用，是信息化世界的眼睛，是國家戰(zhàn)略提出的人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)、智慧城市、智慧物聯(lián)（AIoT）、數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的實現(xiàn)基礎。光學鏡頭產(chǎn)業(yè)充分體現(xiàn)了光學設計、高端精密制造等現(xiàn)代技術，屬于國家鼓勵和支持發(fā)展的行業(yè)領域，受到國家及各地政府的政策支持，市場穩(wěn)定可期。光學鏡頭行業(yè)技術創(chuàng)新及發(fā)展非球面鏡片在提高光學性能、解決畸變、壓縮鏡頭尺寸等問題上具備突出優(yōu)勢。一枚非球面鏡片對球差、場曲等光學像差的矯正效果相當于數(shù)枚球面鏡片，因此在光學鏡頭設計中引入非球面鏡片，可以在保證成像性能的前提下，有效壓縮光學系統(tǒng)的長度和體積，實現(xiàn)鏡頭的小型輕量化設計。日本廠商尼康、佳能等在1960年左右即開始了非球面鏡片設計、制造相關的技術研究并推出使用非球面鏡片的相機鏡頭，是光學鏡頭行業(yè)的一大進步。后國內(nèi)光學廠商也相繼突破該項技術，能夠在設計中應用非球面鏡片，但對該項技術的掌握程度仍存在差異。組合使用各類特征復雜矢量曲面鏡片技術至今仍是光學鏡頭設計技術的一大熱點，鏡片的使用從傳統(tǒng)球面不斷向非球面、自由曲面等發(fā)展，在矯正像差、提高成像質(zhì)量、擴大視場、減少鏡片數(shù)量、壓縮鏡頭尺寸等方面的性能不斷提升，光學設計具備更大自由度和靈活性，滿足各個場景下的清晰成像需求。光學鏡頭全球現(xiàn)狀隨著光學鏡頭下游應用場景愈發(fā)廣泛、主要制造生產(chǎn)國出臺扶持政策及相關制造技術的進步與創(chuàng)新，全球光學鏡頭需求量逐年遞增，行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)定增長。據(jù)資料顯示，2021年全球光學鏡頭行業(yè)市場規(guī)模為70億美元，同比增長12．9%。隨著行業(yè)下游需求量的不斷增長，近年來全球光學鏡頭出貨量持續(xù)增長。據(jù)資料顯示，2021年全球光學鏡頭出貨量為77億只，同比增長11．6%。光學鏡頭競爭格局目前，光學鏡頭行業(yè)市場集中度較高，行業(yè)龍頭優(yōu)勢明顯。從全球手機鏡頭方面來看，2020年全球手機鏡頭行業(yè)集中度顯著提高，呈現(xiàn)雙寡頭格局，2015年全球手機鏡頭CR5為65%，而到2020年則上升至78%，并且相比較于2015年大立光一家獨大，2020年的手機鏡頭行業(yè)龍頭易主，舜宇光學由2015年的9%迅速上升至2020年的30%，而大立光則由35%下降至29%，2020年CR2高達59%，這意味著行業(yè)集中度上升，進入壟斷競爭格局，行業(yè)進入門檻提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術與制造業(yè)加速融合，光學鏡頭的終端應用產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化發(fā)展，下游應用領域也持續(xù)拓寬，從智能手機等消費電子領域進一步擴展到汽車、其他消費電子領域如AR/VR設備、工業(yè)、醫(yī)療等多元領域。此外隨著下游消費電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療等市場需求持續(xù)增長，光學鏡頭應用場景的廣度和深度亦將進一步增大，帶動光學鏡頭出貨量提升。隨著產(chǎn)品持續(xù)迭代升級，光學鏡頭廠商為維持穩(wěn)定的盈利能力，需要不斷提升大規(guī)模生產(chǎn)能力、自動化生產(chǎn)程度和精益生產(chǎn)水平，提升產(chǎn)能利用率和產(chǎn)品良率。隨著下游應用領域?qū)鈱W鏡頭技術提出更高要求，本土光學鏡頭廠商在光學變焦、自動對焦、光學防抖等技術方面不斷實現(xiàn)突破，在設計、圖像仿真算法、光學仿真、高精度光學模具、自動化流程覆蓋及工藝方面形成領先優(yōu)勢，不斷提升精密制造能力，逐步建立并鞏固在國際市場的競爭優(yōu)勢，促進了中國高端光學鏡頭的本土自主化發(fā)展。光學鏡頭中國現(xiàn)狀光學鏡頭作為光學成像系統(tǒng)中的重要核心組成部分，是機器視覺系統(tǒng)中不可缺少的部件，隨著近年來我國手機、機器視覺、智能安防等行業(yè)下游領域的快速發(fā)展，行業(yè)需求隨之不斷增長，推動我國光學鏡頭行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)定增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學鏡頭行業(yè)市場規(guī)模為140．4億元，同比增長10%。從行業(yè)市場結(jié)構來看，手機和車載攝像頭是我國光學鏡頭最主要的細分市場，2021年我國光學鏡頭市場規(guī)模中，手機鏡頭市場占比為64．84%；車載鏡頭占比為18．68%。從行業(yè)產(chǎn)銷量情況來看，隨著行業(yè)規(guī)模的不斷擴張，我國光學鏡頭產(chǎn)銷量也隨之穩(wěn)步增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學鏡頭產(chǎn)量為16．25億顆，同比增長10．5%；銷量為14．16億顆，同比增長11%。光學行業(yè)是傳統(tǒng)光學制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術相結(jié)合的產(chǎn)物，并受下游應用領域產(chǎn)業(yè)政策的影響。一方面，精密光學技術和產(chǎn)品是當今前沿科技發(fā)展不可或缺的關鍵環(huán)節(jié)，政策對促進我國光學行業(yè)的科研創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化提供了強有力的支持；另一方面，政策的支持有利于下游視頻監(jiān)控、影像識別、生物醫(yī)療、車載光學以及工業(yè)激光、光通信等行業(yè)的發(fā)展，擴大了精密光學產(chǎn)品的市場需求。從行業(yè)技術專利來看，隨著近年來我國光學鏡頭行業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)相關專利數(shù)量也隨之不斷增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學鏡頭相關專利申請數(shù)量為1363件，同比下降25．7%。光學鏡頭行業(yè)發(fā)展歷程光學鏡頭行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料環(huán)節(jié)，主要包括光學塑膠、光學玻璃等；中游為光學鏡頭生產(chǎn)供應環(huán)節(jié)；下游主要應用于手機、攝像機、光學儀器、車載攝像頭模組、安防監(jiān)控設備、機器視覺、VR/AR設備等領域。智能手機是光學鏡頭主要下游應用領域之一，隨著近年來我國智能手機的不斷普及，使得我國智能手機市場逐漸趨于飽和，市場需求主要為必要的替換需求，使得我國智能手機出貨量呈下降趨勢。2021年受5G升級的影響，智能手機出貨量有所增長，達3．4億臺，同比增長13．3%。光學鏡頭產(chǎn)業(yè)鏈光學鏡頭屬于光電產(chǎn)業(yè)鏈的重要部分。其中上游產(chǎn)業(yè)鏈由光學玻璃、光學塑料等光學原材料供應商和鏡片、濾光片等光學元件供應商組成。光學鏡頭及鏡頭模組是光學成像系統(tǒng)中的核心組成部分，其通過光學折射原理將需拍攝的景物聚焦到圖像傳感器芯片上，實現(xiàn)光學成像。作為產(chǎn)業(yè)鏈中游，光學鏡頭是光電技術結(jié)合最緊密的部分，是制造各種光電產(chǎn)品、光學儀器的核心，需要根據(jù)下游不同應用領域的差異化需求進行研發(fā)、設計和生產(chǎn)，具備較高的技術門檻。下游為光電技術與視頻監(jiān)控、人工智能、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)檢測、智能車載、激光顯示等領域結(jié)合而成的各類產(chǎn)品，應用領域廣泛。隨著光電子技術以及移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術快速發(fā)展，作為重要信息輸入端口的光學鏡頭，應用范圍從傳統(tǒng)的相機、光學顯微鏡、望遠鏡等領域向視頻監(jiān)控、智能手機等領域充分滲透，并不斷拓展到機器視覺、自動駕駛、人工智能、生物識別、物聯(lián)網(wǎng)等熱門應用領域。光學鏡頭設計及精密制造技術、光學材料開發(fā)及光學元件加工技術的不斷進步使光學鏡頭在功能和性能方面得到快速發(fā)展，成為智慧城市、智慧交通、智能制造、航空航天、空間探測、遙感觀測、半導體制造、生物醫(yī)療等關鍵領域發(fā)展的重要支撐。光學鏡頭類別光學鏡頭具備多維分類方式，按照焦距是否可變劃分為變焦鏡頭和定焦鏡頭，按照鏡片材質(zhì)不同可劃分為玻璃鏡頭、塑料鏡頭、玻塑混合鏡頭，不同類別鏡頭具備不同特點。光學鏡頭的焦距決定了其拍攝范圍，光學鏡頭根據(jù)焦距是否可變劃分為變焦鏡頭和定焦鏡頭，定焦鏡頭焦距唯一，為固定值，變焦鏡頭焦距可變，為一段范圍，其中變焦倍率為其最長焦距與最短焦距的比值，代表焦距變化范圍的大小。定焦鏡頭及不同倍率的變焦鏡頭因具備不同的優(yōu)缺點而擁有不同的應用場景。相較定焦鏡頭，變焦鏡頭的焦距為一段區(qū)間，一顆鏡頭即能覆蓋多顆不同焦距定焦鏡頭的拍攝范圍，實現(xiàn)不同距離及視場角的自由切換，尤其在拍攝對象為動態(tài)或被攝物體位于較遠距離時，鏡頭可以在不損失畫面清晰度的前提下通過光學變焦實現(xiàn)對拍攝對象的快速跟蹤及高清畫面的捕捉，具備較大優(yōu)勢及應用前景。但由于變焦鏡頭結(jié)構復雜，相對運動的光學元件較多，通常由多枚光學鏡片組合，依靠機械結(jié)構保證光學鏡片位置，通過電路控制實現(xiàn)光學鏡片的移動，以滿足不同距離下的成像需求，融合光學、機械、電子等多學科技術，設計過程需考慮鏡片移動過程中各個焦距的性能情況，并保證各焦距下的成像質(zhì)量、解像力、畸變等多項參數(shù)的一致性，技術門檻極高，且變焦倍率越大，技術難度越高。因其極高的設計及加工難度，變焦鏡頭早期停留在理論研究及小范圍應用階段。21世紀以來，隨著光學設計技術、光學冷加工技術、精密機械加工技術的發(fā)展，變焦鏡頭進入快速發(fā)展時期，幾乎所有之前定焦鏡頭出現(xiàn)的領域，都有變焦鏡頭替代的身影，包括相機鏡頭、電影鏡頭、安防鏡頭、手機鏡頭、無人機鏡頭、視訊會議鏡頭等。盡管如此，變焦鏡頭若要與定焦鏡頭的解像力、成像質(zhì)量等規(guī)格指標達到相同水平仍具備極高技術難度，即使在每個焦距下均實現(xiàn)與定焦鏡頭相同的成像質(zhì)量，也會因其需要更多的鏡片實現(xiàn)變焦功能而致使鏡頭整體體積龐大、重量較重。因其設計難度、體積重量、制造成本等因素，變焦鏡頭在下游終端的應用仍具有較大突破空間。在對成像畫質(zhì)要求極為嚴苛的領域，如半導體檢測、電影拍攝、醫(yī)療檢測等，或?qū)w積、重量及規(guī)模制造要求較高的領域如無人機、車載、手機、智能家居、AR/VR鏡頭等，目前仍更多使用定焦鏡頭。未來隨著多組元聯(lián)動式變焦光學系統(tǒng)設計、玻塑混合光學系統(tǒng)設計等技術的進一步發(fā)展，在保證成像質(zhì)量的情況下，變焦鏡頭體積進一步縮小、成本進一步降低，預計會帶來更大的市場空間。光學鏡頭根據(jù)使用的鏡片材質(zhì)不同可分為玻璃鏡頭、塑料鏡頭、玻璃塑料混合鏡頭（簡稱玻塑混合鏡頭）。由于不同材質(zhì)鏡片在材料特性、加工工藝、透光率等方面存在較大差異，因此最終的適用范圍也不同：塑料鏡片具有重量輕、體積小、可塑性強且量產(chǎn)能力高等特點，廣泛應用于對體積要求嚴苛并追求大規(guī)模量產(chǎn)的鏡頭設計、生產(chǎn)中，如智能手機鏡頭；玻璃鏡片透光率高、耐熱性好，但對模造技術、鍍膜工藝、精密加工等方面具有較高的要求，量產(chǎn)能力低，應用于對光學性能或使用環(huán)境要求較高的領域，如單反相機、安防視頻監(jiān)控、機器視覺等；玻塑混合