後智慧手機時代光學看什麼?

 光學元件市場空間=終端硬件空間×光學價值量占比. 手機進入存量市場背景下, 重點關注供應鏈廠商競爭格局的變化. 後智慧手機時代, 誰能成為下一個明星的硬件?  重點關注 XR,車載光學和光達三大硬件終端.

XR, 車載光學和光達核心邏輯為結合技術升級+競爭格局變動, 優選綁定龍頭客戶落地產品的標的. XR, 車載光學和光達處於成長初期, 技術路徑存在升級, 分化且競爭格局尚未形成, 優先看好綁定龍頭客戶落地產品的標的, 提前卡位搶占先發優勢.

光學標的主要技術能力可以分為三個加工尺度: 1) 精密加工 (主要是鏡頭, 棱鏡類產品);  2) 薄膜光學 (主要是平面光學產品); 3) 微納加工 (主要是 DOE, AR 光波導等產品). 光學元件屬於零部件, 業績體量取決於下游硬件終端市場空間及光學價值量占比.

盡管智慧手機進入存量市場, 但手機光學升級帶動整體手機鏡頭市場呈現穩步上升態勢. 2015-2020 年智慧手機銷售額 CAGR 僅為 1%, 智慧手機光學市場空間 CAGR=11%. 展望後續, 我們認為光學依舊具備量價齊升邏輯, 潛望式, dToF 引領重回成長.

智慧手機光學技術發展趨勢手機光學主要功能有: ①分為拍照攝像 (前置, 後置鏡頭); ②生物識別 (iPhone Face ID); ③3D 建模 (ToF).  手機鏡頭成本結構: CIS (52%), 鏡片 (20%), 模組 (19%), 音圈馬達 (6%), 紅外截止濾光片 (3%).

iToF 通過發射特定頻率的調制光, 檢測反射調制光與發射調制光之間的相位差, 進而測量飛行時間. dToF 則是直接向測量物體發射一個光脈沖, 測量反射光脈沖與發射光脈沖之間的時間間隔, 獲得飛行時間. dToF 的精度距離, 功耗和抗干擾能力都優於 iToF, 但是 dToF 技術門檻高, 成本高. 

潛望式鏡像採用棱鏡系統而通過定位 CIS 並橫向縮放鏡頭陣列來擴展其焦距的手機相機單元. 主要區別在於變焦鏡頭陣列和傳感器朝向側向而非背向. 潛望式鏡頭主要解決高倍光學變焦 vs 手機厚度有限的問題, 通過結構創新拓展焦距範圍.

外媒報導, 預計 2023 年蘋果 iPhone 15 高端機型將配備潛望式鏡頭模組, 預計由 LG 生產. 三星電機手握潛望式鏡頭專利, 中國安卓手機 vivo X 30 Pro, OPPO Reno 10 倍變焦版均採用三星鏡頭+模組, 蘋果極有可能要求現有的鏡頭供應商進行潛望式鏡頭的組裝.

VR 落地最快, VR 到 AR 有望複製從 PC 到 Phone 的發展路徑, 中遠期 AR 的產品體量更大. 虛擬現實產品可按照對現實虛擬的程度劃分為 AR, MR 及 VR. AR 為增強現實, 即現實世界與虛擬信息的結合, VR 為較為初級的完全虛擬環境, MR 則為 AR 與 VR 的結合.

VR 設備主要硬件, 以內容產生有 一體式 VR 設備, PC VR, 移動端 VR, 主機式 VR. 以內容顯示包含顯示屏 (LCD, OLED) 和光路成像系統 (普通透鏡, Fresnel, PanCake) 兩部分. 以容交互:包含用戶感知和空間定位兩部分. 用戶感知用於識別用戶動作並形成輸入.

AR/MR 與 VR 設備最大的不同點在於需要進行虛實融合, 虛實融合兩種路徑: 1) 視頻顯示法: 內容產生環節融合虛擬信息和環境信息, 需要依靠傳感器採集信息做環境重建; 2) 光學透視法: 在光學成像環節同時呈現虛擬信息和環境信息, 真實世界的光線能夠直接進入人眼.

L2 層級自動駕駛汽車單車需要配置 1 顆遠距雷達, 2 顆中短距雷達和 5 顆鏡頭. L3 層級自動駕駛汽車單車需要配置 1 顆遠距雷達, 4 顆中短距雷達, 5 顆鏡頭, 2 顆長距光達. L4/L5 層級自動駕駛汽車單車需要配置 4 顆遠距雷達, 4 顆中短距雷達, 8 顆鏡頭, 4 顆長距光達, 4 顆短距光達.

汽車智能化電動化轉型背景下, 車載鏡頭量價齊升, 市場天花板顯著提升加上傳統以手機, 安防為重點的傳統鏡頭增長放緩, 鏡頭產業鏈廠商橫縱向延伸    (鏡頭與鏡頭模組廠互相延伸) 整合趨勢顯著, 鏡頭模組環節格局轉換.