智慧型手機光學鏡片的發展與機會

2017 年為雙攝元年 2018 年雙攝加速滲透, 同時安卓陣營高端旗艦手機試水三攝市場反應良好. 2019 年安卓陣營更多品牌及機款將導入三攝, 同時蘋果也有望採用. 全球手機鏡頭市場有望從 2016 年的 180 億美元增長至 2020 年的 354 億美元 CAGR 達 18.6%.

當多數廠商將塑料鏡頭視為低技術含量, 低質量的產品時, 大立光創辦人林耀英卻看中輕薄塑膠鏡片的發展前景, 大力發展塑料鏡頭生產技術, 1991 年大立光引進超高精密非球面模仁加工機, 自行開發加工技術, 開始著力於塑膠鏡片這一布局.

玻璃鏡片相對塑膠鏡片有比較顯著的光學特性, 隨著玻塑混合成本的下降, 部分光學龍頭廠商已經將玻塑混合鏡頭視為未來的重要方向之一. 舜宇已經實現玻塑混合手機鏡頭的量產, 未來玻塑混合鏡頭的崛起或將對大立光的優勢構成挑戰.

隨著像素升級帶來的手機鏡頭提升逐漸面臨瓶頸, 塑膠鏡片技術的進步速度逐漸變慢, 同時 7P 鏡片的厚度也或將成為塑膠鏡頭技術進步的天花板. 3D sensing 的面世, 由於發射端較為明顯的熱效應問題也給塑膠鏡片帶來了挑戰.

目前雙攝主要的技術方案有, 彩色相機+彩色相機 (RGB+RGB), 彩色相機+黑白相機 (RGB + Mono), 廣角鏡頭+長焦鏡頭 (Wide+Tele);  相比較單鏡頭多種類的雙攝鏡頭解決方案有著各方面的性能提升, 但在制造難度和成本上也有相應增加.

手機鏡頭模組行業由於技術壁壘較低, 模組廠商競爭激烈行業集中度低, 毛利率處於較低水平. 隨著雙攝的出現, 行業壁壘提升, 長期處於激烈競爭模組廠商進行洗牌, 留下的廠商將享受盈利能力的回升, 目前可以批量生產雙攝鏡頭模組的企業數量有限.

將兩種不同類型的鏡頭進行組合還是會放棄某些功能; 長焦+廣角的組合不具備出色的暗光效果. 彩色+黑白的組合不具備光學變焦能力. 為進一步提升手機拍攝性能, 三攝像頭將是升級路徑. 華為今年發布的 P20 Pro 成為全球首款實現 "三攝" 的智慧手機.

全玻璃鏡頭生產成本太高, 可以考慮玻塑混合的形式達成成本和性能要求. 玻璃對於塑料具有更好的透明度和更好的折射率. 5P1G 鏡頭可以實現 7P 鏡頭的類似性能. 添加玻璃鏡片有助於降低手機攝像頭模組高度, 或在相同高度限制下實現更好的圖像性能.

3D sensing 的應用給行業帶來了新的變革機遇, 發射端部分不強調成像但會面臨發熱問題, 蘋果應用 WLO 晶圓級的工藝制成鏡片. 接收端部分也多出紅外鏡頭, 其對通光量, 畸變矯正等傳統成像鏡頭所要求的性能, 容忍度較高故仍是採用塑料鏡片.

提升變焦倍數則需要增加鏡片數量, 這會增加鏡頭厚度, 然而受限於手機厚度, 長焦堆疊式鏡頭將會突出體外. 當前解決這一問題的方法是將長焦鏡頭橫置於手機內部也就是"潛望式鏡頭", 同時加入馬達實現鏡頭內部透鏡的可移動, 以此來實現 "高倍數平滑光學變焦".

近年來的高像素化趨勢使得後置鏡頭 5P 和 6P 的需求開始增加, 超薄化技術的突破使得 6P 鏡頭開始大量供應, 這方面大立光走在了前面, 舜宇光學緊隨其後. 2017 年高像素化繼續推進, 雙攝啟動 5P 以上鏡頭的數量不斷擴大. 從出貨數據來看部分日韓廠處於衰退狀態.

隨著對鏡頭的要求不斷提升, 小廠難以跟上領先者的步伐. 對岸舜宇近年來持續投入研發, 在產品創新和技術叠代上都保持了較高水平, 產品結構和客戶結構逐漸走向高端. 體現在營收上, 大立光與舜宇光學鏡頭業務的比值在不斷縮小.