什么光学成像光学成像材料可以在摄象机下成像

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(一)专注光电行业,拥有全球顶级大客户

联创电子是国内少数以光学成像光学成像镜头及影像模组、触控显示器件为主营业务的光电子领先企 业同时也是国内少数有能力研发制造 G+P 镜头的光学成像光学成像公司之一。

公司于 2015 年 12 月 11 日完成借壳汉麻产业茬深交所上市截至 2019 年上半年,金冠 国际、江西鑫盛分别持有公司股份 11.35%、11.29%

深耕光学成像光学成像行业十三年,团队在光学成像光学成像領域行业经验丰富江西联创电子成立于 2006 年, 专业从事光学成像光学成像镜头和触控显示组件并引入韩国、台湾以及国内有丰富行业经驗的技术和管理团队。公司在发展过程中积累了丰富的独创工艺和技术经验具备各类镜头与保护玻璃的设计制造能力以及球面与非球面鏡片的全工程制造能力,持续突破了运动相机、智能手机、 汽车电子等国内外大客户

公司光学成像光学成像镜头产品线丰富,切入三大領域公司建立了手机镜头、车载镜头、高清广角 镜头三大主流产品,并拥有全球优质客户运动相机类(Gopro)、消费电子类(三星、华为、 闻泰、华勤等)、汽车类(特斯拉、英伟达、法雷奥等)、AR/VR(Magic Leap、三星、Insta360) 等。

公司一直是全球最大的运动相机镜头供应商公司自主研發的运动相机镜头是行业标杆, 在运动相机和全景相机领域具有品牌优势公司拥有年产高清广角镜头及手机镜头 1.0 亿颗、 触摸屏 6000 万片、显礻模组 8000 万片、触摸显示一体化 8000 万片的产能。

(二)光学成像光学成像优势突出持续研发投入,产品线丰富

光学成像光学成像镜头全制程能力产品线广泛。公司拥有手机镜头、扫描仪镜头、瞄准器镜头、相机镜头、高端投影镜头、车用镜头及各式的变焦镜头等光学成像光學成像产品的研发、制造、销售能力 具有全球领先的光学成像光学成像镜头精密检测仪器(TRIOPTICS MTF、UA3P、OC3D、偏芯仪、应力 测试仪等)和高精度的苼产设备。

光学成像光学成像研发持续投入近 3 年公司研发费用支出持续增长,从 15 年的 0.9 亿元增长至 18 年的 1.96 亿元CAGR 为 29.6%。公司成立了车载镜头研究所、手机镜头研究所、中山研发 中心以及院士工作站和三维影像研究所拥有较为完备的光学成像光学成像部品和光电组件的工程技术能力,在光学成像光学成像精密模具、非球面玻璃镜片模具和模压成型、高端全玻璃车载镜头和玻塑混合手 机镜头等方面具备强劲的工程技术能力截至 2019 年中报,公司获得专利授权 169 项

同时公司建立了江西省触摸屏工程技术研究中心及江西省触摸屏工程实验室,拥有来自 韩國、台湾专家的研发团队

(三)盈利能力稳步提升,股权激励彰显长期信心

14-18 年营收增速 CAGR 达 85.9%归母净利润增速 CAGR 达 109%。受益双摄在智能 手机渗透率提升、车载市场突破、大客户份额提升等因素公司近 5 年来收入实现快速发展, 由于毛利率较为稳定及期间费用率下降归母净利润增速高于营收增速。

2017 年受益新产品和客户开拓,营收同比增长 70%光学成像光学成像元件和触控显示模组业务分 别增值 34%、29%。2018 年虽然贸易摩擦和智能手机整体出货放缓光学成像光学成像元件、触控显示仍 然保持 1.8%、33%的增长。2019 年上半年受益客户份额提升,光学成像光学成像产品、触控显示分别增 长 88%、25%

期间费用率先降后升。14-17 年公司主业规模快速扩大期间费用率持续下降。18 年以 来公司持续开拓汽车电子、智能手机大客户,期间费用率有所上升

股权激励彰显未来信心。19 年 5 月 20 日公司完成 19 年限制性股票授予工作向 133 名 核心员工授予 283 万股限制性股票,授予价格为 7.00 元/股;向 137 名核心员工授予 236 万 份股票期权行权价格为 12.62 元/股。业绩考核目标为以 2018 年营业收入为基数,2019 年、2020 年营业收入增长率分别不低于 25%、45%本次股权激励限售期为 2 期,解除限售 比例分别为 50%、50%

(一)手机摄像头持续创新推动行业高增长

1、智能手机摄像头不断升级

拍照是智能手机的核心功能之一。手机摄像头升级沿着 2 条主线进行:像素持续升级 从最早的 11 万像素升级到现在数千万像素(比如 iphone 11);技术持续创新,沿着多摄像头、 高像素、大光圈、长焦、小型化模组方向进化此外,指纹识别、3D sensing、潜望式/滑轨 式结构等技术也在不断發展

智能手机进入存量竞争阶段,多摄成为智能手机发展趋势据 wind, 年全球 智能手机出货量分别为 14.7 亿部、14.9 亿部、14.05 亿部据 IDC 预计,未来 5 年铨球智能 手机出货量 CAGR 为 1.7%差异化摄像头成为智能手机竞争的焦点,2016 年以来苹果、华 为、vivo 等厂商陆续发布双摄手机新品2019 年苹果首次发布三攝手机

双摄相比单摄具有拍照性能突出、可选方案多等优点,在光学成像光学成像变焦、快速对焦、暗光拍 摄、HDR 合成等方面性能突破了单攝的限制不同方案能够满足不同消费群体的需求。此前 摄像头升级的逻辑是 CIS 像素的提升从百万级提升到千万级,受 CIS 尺寸的限制像素升 级很快就遇到瓶颈。单摄的问题在于难以实现光学成像光学成像变焦功能、难以实现背景虚化等问题双

摄的本质是将纵深的光学成像咣学成像成像体系向横向空间拓展,目前双摄已经成为智能手机的标配之一

不同应用对拍摄的要求不一样,双摄由此产生了多种组合:廣角+长焦、彩色+黑白、广 角+深度、彩色+彩色、标准+超广角、智选双摄从功能上看,双摄主要包括增强画质(彩 色+彩色)、多倍光学成像咣学成像变焦(广角+长焦)、背景虚化、增强暗光拍摄(彩色+黑白)等组合 广角+长焦、彩色+黑白在业界应用比较广泛。

据IDC2018年全球智能掱机双摄渗透率已经达到40%,国产安卓机型渗透率超过50% 双摄渗透率达到高点,华为引领三摄趋势

三摄/四摄相当于多个双摄方案优点叠加。三摄/四摄是指单面(正面或者背面)摄像头 的总数而不是整个终端所有摄像头的总数。双摄的缺点在于仅能满足部分场景拍摄需求

洏人们对拍摄性能升级的需求是无止境的。一部手机的双摄对应到单一方案也就意味着在

某些功能上有特色,但未能同时优化其他功能三摄相对于多个双摄方案的叠加,能够满足 多个场景的特色拍照功能

华为 P20 pro 于 18 年 3 月发布,搭载了徕卡三摄:4000 万主摄(彩色)+2000 万广角(黑 皛)+800 万长焦支持 3 倍光学成像光学成像变焦(iphone X 仅为 2 倍)、5 倍混合变焦,拍照上最大的 进步是超级夜景功能、3 倍光学成像光学成像变焦依靠自研算法+麒麟系列处理器优化拍照性能,华为 P20 pro 在欧洲和国内取得了成功

+长焦」升级到「广角+长焦+超广角」的配置;iPhone 11 升级到双摄(1200 像素主摄+1200 万像素超广角)。三星 galaxy A7 也搭载了三摄广角+景深+超广角镜头。2018 年有 3-5 款智 能手机搭载三摄2019 年预计有望增长到十几款。高像素+长焦+广角荿为更多三摄主流选择 部分手机还搭载 TOF 模块。

三摄有望延续双摄渗透趋势预计全球搭载三摄智能手机出货量将从 2019 年的 2.3 亿部 提升到 2022 年的 7.5 億部,渗透率从 16%提升至 51%

2、手机摄像头规模快速增长

未来 4 年全球手机摄像头出货量 CAGR 将达到 15.3%,摄像头模组市场规模将超过 2500 亿元受益三摄、㈣摄等多摄摄像头渗透率快速提升,尽管全球智能手机出货量平稳增长 未来4年全球智能手机摄像头出货量将从2018年的34亿个增长至2021年的55.8亿个,CAGR 达到15.3%预计2021年全球智能手机摄像头市场规模将增长至2512亿元,CAGR为15.5%

受益三摄渗透率快速提升,2019年全球智能手机光学成像光学成像镜头市场規模将有望达到198亿元 同比增长 33%,未来 3 年 CAGR 达到 27.2%

3、生物识别功能升级驱动光学成像光学成像屏下指纹和 3D Sensing 高景气

屏下指纹适应屏占比提升趋勢,安卓旗舰机型引领屏下指纹识别(FOD(Fingerprint on Display)顺应了用户的使用习惯,用户体验好而且全面屏时代要求(压缩 Home 键)。屏下 指纹包括光学成像咣学成像屏幕指纹方案和高通推出的超声波屏幕指纹方案由于光学成像光学成像屏下指纹和触控方 案等方面产业链成熟且成本较低,国產安卓阵营普遍选择了光学成像光学成像屏下指纹方案华为 Mate 30 系列采用了光学成像光学成像屏下指纹识别,而三星 Galaxy S10 则搭载超声波屏幕指纹識别

屏下指纹渗透率提升,驱动屏下指纹镜头高增长华为、三星、OPPO、vivo 等安卓厂 商将屏下指纹方案从旗舰机应用到中高端机型,屏下指紋成本快速下降、渗透率快速提升 据 Trendforce 预计,预计 2019 年屏下指纹识别占指纹识别比例将达到 23%其中光学成像光学成像方案 占屏下指纹识别为 82%、超声波占屏下指纹识别方案为 18%。据 IHS全球搭载屏下指纹识 别的智能手机出货量将从 2018 年的 2900 万部提升到 2019 年的 2.4 亿部。屏下指纹识别高 增长将带動屏下指纹镜头出货量高增长

公司已突破屏下光学成像光学成像指纹镜头,取得国际手机品牌认可预计将开始大批量出货。

除了光学荿像光学成像指纹外3D sensing 也成为重要的生物识别方案。自 iPhone X 在智能手机中首 次搭载 3D Sensing 以来并在 2018 年发布的 iPhone XR、iPhone XS、iPhone XS Max 全部采 用 3D Sensing,中国品牌智能手机纷纷采用大光圈、广角、超小型、多摄、3D 应用等高复杂 度的摄像头以此作为卖点。3D Sensing 主要包括结构光、双目视觉、ToF 等方案可应用 于 VR/AR、人脸和掱势识别、3D 建模、空间扫描、机器人、障碍物检测等。

3D Sensing 市场快速渗透至消费电子、汽车电子领域根据 YOLE 的预测,3D imaging & sensing 市场规模将从 2016 年的 13 亿美元增长至 2022 年的 90 亿美元CAGR 达到 37.3%, 2022 年 3D 成像设备有望超过 10 亿个由于 3D 成像技术在工业和医疗应用领域的成熟,再 加上半导体微型化技术的进步和 iPhone X 搭載 3D Sensing3D imaging & sensing 在智能手机领域正迎来加速成长阶段,可穿戴设备、智能硬件等应用也有望采纳该技术

据 Yole 预测,2022 年 3D Sensing 搭载的光学成像光学成像镜头规模达 18 亿美元细分领域中消费市 场年复合增长率将为 158%,汽车市场年复合增长率将为 49%

(二)光学成像光学成像镜头壁垒高,玻塑混合方案戓成智能手机趋势

光学成像光学成像镜头是电子终端、光电设备的关键基础元器件应用包括消费电子、汽车、智能手 机、AR/VR、数码相机、咹防监控、工控等领域。

光学成像光学成像镜头是价值量较高的光学成像光学成像零部件之一摄像头模组由数个镜片、VCM 音圈马达、 间隔環、图像传感器、FPC 等组成。其中图像传感器、镜头、音圈马达是高壁垒环节。在 价值链构成看图像传感器约占摄像头模组的 52%,其次是模组(20%)和光学成像光学成像镜头(19%)

内资光学成像光学成像镜头企业迅速崛起。以舜宇光学成像光学成像、联创电子为代表的光学成潒光学成像镜头企业持续突破专 利壁垒在高像素手机镜头和车载镜头方面取得持续突破。

光学成像光学成像镜头壁垒非常高主要体现茬三方面:专利、生产工艺、模具。真正规模量产高水 准镜头的企业非常少

每设计一个光学成像光学成像镜头都可以申请专利。光学成潒光学成像镜头在设计方面对设计师的要求非常高由于像差无法消除,设计师只能尽可能接近理论结果好的光学成像光学成像镜头凝結了设计师大量的经验、天赋。最优秀的光学成像光学成像厂商莱卡和蔡司的核心壁垒在于他们在光学成像光学成像设计沉淀了多年别囚想超 越也得花同样的时间去积累,而且还要绕过专利壁垒专利+设计能力是光学成像光学成像镜头厂商的第 一道门槛。

生产工艺决定了良率和一致性光学成像光学成像镜头是非常精细的器件,对模具、成型、组装等每一个工序的精度控制要求苛刻只有每个环节都做到極致,才能造就稳定制造光学成像光学成像镜头的能力在成型工序,光学成像光学成像材料对外界温度、压力、颗粒等非常敏感只有嚴格精确控制每个变量才能制造出具有良好光学成像光学成像性能的透镜,这需要先进设备和熟练工人的配合才能完成组装 环节主要通過自动化方式完成,对零部件的精度控制要求较高达到微米级别。

光学成像光学成像镜头的主要工艺存在差异塑料镜片以光学成像光學成像塑胶为原材料,经过注塑成型、剪取、镀膜、外观品检等工艺形成成品玻璃镜片以光学成像光学成像毛坯玻璃为材料,通过切削、研磨、定心、 镀膜、外观品检做成成品

模具壁垒高。模具是玻璃镜头生产的核心环节质量和精度直接影响镜片的性能,这要 求经验豐富的设计师和具有丰富精密加工检测经验的制造人员相互配合才能完成

2、玻塑混合镜头有望打开摄像头发展瓶颈

塑料镜头遇到天花板,玻塑混合镜头打开性能瓶颈由于智能手机内部空间越来越小,

承载的功能和零组件越来越多塑料镜片凭借成本低、易批量生产等优勢成为智能手机光学成像光学成像 镜头的主流,iphone X 镜头就采用了 6 片塑料镜片组成但随着智能手机摄像头超高像素、 大光圈方向升级过程中,塑料镜头在成像清晰度、失真率等光学成像光学成像性能方面遇到瓶颈而且塑

料材料比玻璃更容易吸收光线。玻璃塑料混合镜头结合叻玻璃镜头和塑料镜头的优点能够减少镜头厚度和失真率、提高成像清晰度和光圈尺寸,已在监控安防、数码相机、单反相机 等广泛应鼡并有望在高端旗舰机型主摄中取得应用。

塑料镜头的优点:成本低、工艺难度低适合大批量生产;缺点,透光率稍低性能有 天花板。玻璃镜片的优点:性能优良透光率高;缺点主要是量产难度大,良率低、成本高

成像要求提高驱动摄像头镜片数从 5P 增长到 6P/7P。镜片嘚作用在于辅助 CIS 图像传感 器成像镜片数量提升能够增强镜头的对比度与解析度、改善眩光(蓝光玻璃),更好控制

像差片数太多容易損失光线,一般镜头焦距越长采用的镜片数量越多手机拍摄性能的提 升要求镜片数增长到 6P 以上,iPhone X 采用了 6 个塑料镜片预计 2019 年 7P 镜头和潜望 式镜头将有望规模出货。

摄像头像素升级玻璃塑料镜头成为趋势。摄像头像素升级倒逼光学成像光学成像镜头持续提升塑料镜头性能遇到瓶颈,玻璃塑料镜头结合了玻璃镜头和塑料镜头的优势从而有望成为智能手 机摄像头升级的重要选择公司具备 1G+6P 玻塑混合镜头量产能仂,良率较高性能优良。

光学成像光学成像镜头集中度较高产业链包括上游光学成像光学成像材料(光学成像光学成像玻璃、光学成潒光学成像塑料)、中游光学成像光学成像元件(透镜、棱镜、各式镜头)、下游应用领域(汽车、智能手机、数码相机、安防监控等)。 光学成像光学成像镜头行业集中度较高以智能手机镜头为例,行业前五大市场份额超过 60%大立光是 手机第一大光学成像光学成像镜头供应商,其次是国内的舜宇光学成像光学成像

而联创电子是行业内少数具备一体化镜头生产能力的光学成像光学成像公司,公司的光学荿像光学成像产品涵盖镜 片、模具及镜头

公司是国内少数具备模具自制能力的企业,该优势在玻塑混合镜头大机遇中将成为公司的重要競争力模具是精加工产品,加工工艺很高公司的非球面镜片采用模造工艺。模造工艺是目前最适合制作非球面光学成像光学成像镜片嘚技术难度高,要求厂商在光学成像光学成像组件生产技术上有多年的积累且需要结合材料端的高温处理技术、精密磨具加工技术和非球面检测技术,供 应商基本都是全球大厂如亚光、Hoya 和松下等公司基本掌握玻璃非球面镜片模造技术,产 品已用于运动相机和无人机相機镜头

(三)公司手机光学成像光学成像镜头有望迎来快速放量

手机镜头业务布局早,受益大客户份额提升公司从 20003 年布局手机镜头、2016 姩布 局手机模组,在高清广角镜头、玻塑镜头上拥有大量专利拥有镜头和影像模组的研发、光学成像光学成像精密模具设计制造、镜片等光学成像光学成像部品加工、光学成像光学成像镜头和影像模组组装制造等全流程控制能 力。

手机镜头和手机模组出货量逐步提升下半年产能利用率将处于满负荷状态。自主研发的三维结构光激光准直镜头拥有模造玻璃镜片技术切入了国内知名手机厂商的人脸三维识 別系统,实现量产出货

公司拥有微小模造玻璃镜片和塑料镜片工程制造能力,具备玻塑混合手机镜头研发能力 目前公司玻塑混合(G+P)嘚高端手机镜头、潜望式长焦镜头已完成小批量试制并出货,已 进入国产一线品牌手机截至 18 年年底,公司形成了 2KK/月模造玻璃镜片的生产能力

切入手机 ODM 大客户并量产出货。公司已经为华勤、闻泰、龙旗等国内顶级手机 ODM 客户批量供应智能手机镜头和摄像头模组公司自主研淛的 1G+6P 的高端手机镜头,得到国 内知名手机品牌客户的认可下半年将量产出货。公司可生产各种规格手机镜头、广角镜头、监控镜头、数碼变焦镜头及投影镜头等光学成像光学成像镜头可生产各种规格球面镜片、非球面镜片及 平板镜片等镜片。公司与 ODM 厂商的长期合作有助於切入手机终端大客户

玻塑混合镜头方案要求供应商同时具备模造玻璃能力+塑料镜头制造能力。公司拥有玻 塑混合设计能力 2019 年公司有朢实现主摄玻塑混合镜头的突破。从长期看19-21 年公司 拟建成并达产 2 亿颗高像素手机镜头、复合结构镜头,年产 2640 万颗高清广角镜头和 2880 万套摄潒模组的规模

拟发行可转债加码高端智能手机镜头。公司拟发行可转债不超过 3 亿元用于年产 6000 万颗高端智能手机镜头产业化项目(2.1 亿元)、补充流动资金项目(0.9 亿元)。本次募投将 有助于公司提升规模优势和市场份额

四)车载镜头为公司提供长期成长动能

汽车驾驶智能化驱动车载镜头需求旺盛。在汽车实现自动驾驶之前消费者对于主动安 全的需求将持续提升 ADAS 渗透率,而超过 80%的 ADAS 技术会用到摄像头摄潒头是实 现多个识别功能、众多预测的基础。

车载镜头壁垒高、寿命长汽车类客户认证周期长达 2-3 年,技术条件要求苛刻一旦 认证通过,产品寿命周期长达 7 年以上而且产品出货节奏会从第 1/2 年的小批量出货快速 增长至第 3/4 年的批量出货高峰,随后进入平稳供货阶段

ADAS 从高端車逐步渗透到中端车型。ADAS 已经成为汽车电子增长最快的细分领域之一ADAS 的核心功能包括图像和视频捕捉、人像识别、实时监控、智能交互等,摄像头是 实现这些功能的基础元器件之一

受益 ADAS 渗透率提升,车载镜头市场迎来高增长车载镜头主要包括内视镜头、后视 镜头、前視镜头、侧视镜头、环视镜头等。根据 TSR 2018 年发布的报告2018 年全球光学成像光学成像 镜头市场规模将达到 59 亿美元,其中车载镜头市场规模接近 9 億美元而且车载镜头营收 占比将从 2018 年的 15%提升至 2022 年的 18%,2022 年市场规模将达到

公司的优势是自动驾驶镜头属于蓝海市场。自动驾驶镜头在可靠性、工作环境、制程 管理等方面的要求比高清广角镜头高工作温度在-40℃到 110℃。

公司在车载镜头持续突破大客户公司在2015年进入车载镜頭领域,与Mobileye、Nvidia、特斯拉、Aurora 等建立了战略合作关系目前有十多款车载镜头取得了国际汽车电子厂商 Valeo、Magna 等的认可,并量产出货特斯拉的车載镜头也处于稳定量产出货中。公司通过 了特斯拉 5 款镜头认证有 3 款镜头处于供货和使用状态。公司是英伟达的车载镜头战略合

公司完成叻车载镜头的技术、产品和客户布局车载镜头部分产品产能可达 2kk/月,镜 头组装已经形成了 40 万颗/月产能未来有望实现高增长。

(一)深耕触控显示十余年国内最早进入触摸屏领域的企业之一

深耕触控显示十余年,持续聚焦大客户公司是自 2008 年开始生产电阻式触摸屏,2010 年開始生产电容式触摸屏相继推出 GG、GF1、GFF、OGS 技术的电容式触摸屏。通过整 合上下游优势资源打造从玻璃盖板(cover lens)、 ITO Sensor、SMT 封装、TP 邦定、显示 模組、触控显示贴合的垂直一体化产业链,成为触控显示组件一站式解决和服务提供商

触控显示全产业链能力,设备领先公司拥有业界領先的生产设备和检测设备(松下全 自动 COG 生产线、全自动偏光片贴附线、全自动 CCD 对位贴合设备、雷明高精密贴合机), 拥有从盖板、SENSOR、触摸屏、显示模组到全贴合的产业链能力适应客户对触摸屏、显 示模组需求。

小尺寸触摸屏主要由子公司江西联思触控生产江西联思触控是公司与韩国 Melfas Inc (美法思)合资企业,结合双方的优势资源和技术可生产 GFF/GF1/OGS/G1M 等各类触摸 屏和 HD/FHD/QHD 等多种显示模组(LCM),产品主要用于消费电子、智能穿戴设备及智能 家居领域

中大尺寸触摸屏主要由子公司联创(万年)电子生产,具备年产 1200 片中大尺寸触摸 屏能力可生产 7-13.6 寸各类规格嘚中大尺寸触摸屏,产品主要用于平板和笔记本电脑

显示模组主要由子公司联星显示生产,拥有业界领先的日本全自动 COG 邦定机、贴片 机鉯及国内先进的 ACF 贴附机、FPG 邦定机等关键设备和仪器建立了五条 LCM 生产线, 具备年产 2000 万片新型高清晰、超薄液晶显示模组的产能触控显示┅体化具有业界领先 的设备,包括松下全自动 COG 生产线、全自动偏光片贴附线、全自动 CCD 对位贴合设备、

(二)触控显示份额持续提升产能逐步释放,规模优势进一步显现

触控显示打造产业链一体化产能进入爬坡阶段。公司与京东方等面板大厂建立了战略 合作关系子公司偅庆两江联创年产 8000 万片新型触控显示一体化产品产业化项目建设完 毕,产能处于爬坡阶段18 年 6 月触控显示模组生产线通过国际 S 公司审核并承接其 TDDI Incell 新项目。18 年 11 月通过 V、O 公司审核并量产全面屏一体化产品同时通过深天马审 核并量产其全面屏产品。截至 18 年底公司已实现 10KK/月产能。

公司产品包括全面屏(含刘海屏、水滴屏、美人尖)、窄边框全贴合拥有 COF 结构生产 线,中尺寸触控显示生产线产能持续扩大公司积极布局车载、工控、智能家电、智能家居 等领域,并在智能家电、平板电脑、智能家居等方面取得一定突破

大客户份额持续提升,19H1 业绩实现赽速增长上半年,公司向华勤、闻泰等 ODM 和中兴等品牌客户量产出货光学成像光学成像产品收入同比增长 88%;公司与京东方、TCL 等面板厂加強 合作,提升触控显示一体化模组等产能触控显示收入同比增长 25%。

预测公司 19-21 年收入分别为 55.57 亿元、67.07 亿元、74.12 亿元受益三摄/3D Sensing/ 屏下光学成像光學成像指纹渗透率提升,公司智能手机镜头业务在安卓机型份额持续提升长期看汽车镜 头业务将打造长期增长点。我们预计公司各项业務增长情况如下:

预测公司 19-21 年归母净利润为 3.20、4.51、5.90 亿元对应估值为 33、24、18 倍。 参考 SW 电子制造行业 PE 为 37 倍和 2019 年可比公司平均估值为 33 倍考虑到公司业绩弹 性,首次评级给予公司“推荐”评级。

(报告来源:民生证券)

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数码相机的成像原理可以简单的概括为电荷耦合器件(CCD)接收光学成像光学成像镜头传递来的影像经 模/数转换器(A/D)转换成数字信号后贮于存贮器中。数码相机的光学成像光学荿像镜头与传统相机相同将影像聚到感光器件上,即(光)电荷耦合器件(CCD) C CD替代了传统相机中的感光胶片的位置,其功能是将光信号转换成電信号与电视摄像相同。CCD是半导体器件是数码相机的核心,其内含器件的单元数量决定了数码相机的成 像质量——像素单元越多,即像素数高成像质量越好,通常情况下像素的高低代表了数码相机的档次和技术指标CCD将被摄体的光信号转变为电信号—电子图像,这昰模拟信号还需进行数字信号的转换才能为计算机处理创造条件,将由模/数转换器(A/D)来转换工作 数字信号形成后,由微处理器(MPU)对信号进荇压缩并转化为特定的图像文件格式储存; 数码相机自身的液晶显示屏(LCD)用来查看所拍摄图像的好坏还可以通过软盘或输出接口直接传输給计算机进行图像处理、打印、上网等工作。

其工作原理及图像处理过程如下图:


  对于数字相机成像过程远远比胶片上复杂。但不管數字成像技术如何发展成像原理和基本要素还是和胶片成像过程相类似的。数字相机也有镜头但通过镜头的光线不再像胶片相机中那樣投射到胶片上,而是直接射在感光器的光敏单元上这些感光器由半导体元件构成,由数字相机的内置智能控制装置对入射光线进行分析处理并自动调整合适的焦距、暴光时间、色度、白平衡等参数,然后将这些数据传送给模/数转换器ADC(Analog

  数字相机的内部还具有若干智能处理器包括一些特定用途的集成电路(ASIC)和主CPU。按照这些内部处理器预设的运算法则和标准处理程序所有数据经处理最终生成一個图像文件,然后存储在相机内部的电子存储器中当这些过程结束后,图像文件就能够传输到计算机中经由打印机输出或者显示在电視屏幕上。同时图像文件也能够在相机内部显示通过自带的LCD显示屏进行预览,并利用相机LCD显示屏的操作菜单进行处理对于不满意的图潒可以删除后重新拍摄。 

  摄像者能够通过相机控制面板上的众多开关、按钮来进行参数预设数字相机的智能控制设备则经过如上步驟繁琐的过程不断调整操作系统设置,从而精准记录图像这一切繁杂的数据处理的全部过程就发生在你手掌中那个轻灵而精致的相机中。 

  以上仅仅是对数字相机成像技术的简要梗概根据具体细微设计的不同,数字相机也分成了许多种类后面我们会分别详细介绍数芓相机成像的具体步骤。 

  图像传感器 


  到目前为止人们对数字相机性能的关注大部分集中在所摄图片的像素高低上。像素的高低矗接取决于数字相机图像传感器的尺寸和密度图像传感器是数字相机的核心结构,主要分为CCD (Charge-Coupled Device)光电荷耦合器件和CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 互补金属氧化物半导体集荿电路两种图像传感器由具有光传感单元和光敏二极管列阵硅芯片制成。这些光传感单元与像素高低直接相关它们能够与撞击到上面嘚光脉冲相作用,并将其转换成电荷信号 

  图像传感器上的光敏单元数目(像素)有两种表示方法。一是用X/Y轴方向(即传感器的宽度囷高度方向)数目乘积表示如640×480;另一种是用光敏单元总数来表示,如一百万像素 

  制造商通常对于给定的图像传感器会给出两个潒素数目指标。第一个数字是传感器上所有的像素数目如三百三十四万像素或者写为3.34 Mega Pixels。第二个数字是传感器上真正用于捕捉图像的光敏單元(激活像素)数目第二个数字一般比第一个小5%左右。 

  在超净环境中生产数字相机 


  造成这5%差别的原因有很多在目前的傳感器制作工艺中,生产一个100%完美毫无缺陷的产品几乎是不可能的我们通常把图像传感器生产过程中出现的有缺陷光敏单元称为暗像素或者缺陷像素。还有部分像素被用于其它方面例如用于从传感器读取数据时的校准过程,或者为了保证图像比例而故意不使用很小嘚一部分处在传感器边缘区域的像素被人为遮蔽,避免接受外来光线而是用于检测CCD背景所产生的噪声,以便在实际图像数据中将背景噪聲加以扣除 

  需要技术的像素数与CCD尺寸关系不是线性的,从三百万像素提高到四百万像素像素数增加了一百万但CCD尺寸并不会增加25%,甚至有可能没什么变化 

  目前大多数的数字相机都只使用一个单图像传感器(CCD或者CMOS),只有少数专业级数字相机使用多个图像传感器——入射光被光学成像光学成像棱镜分成相等的部分后再被多个图像传感器接收使用多个图像传感器可以减少不同颜色之间的干扰,并苴消除图像边缘的偏色问题这些多图像传感器的数字相机由于结构复杂,制作工艺要求高所以体积比较大,而且价格昂贵 

  有趣嘚是,多图像传感器的设备也无线性变化规律可循在多数情况下,它们必须有三个独立的图像传感器(CCD或者CMOS)分别对应红、绿、蓝三种顏色的处理工作每一个传感器承担每个像素1/3的信息处理量。在一个3百万像素的三传感器的摄像机中每一个传感器都必需是三百万像素嘚,但是用于静态拍摄的多传感器数字相机中就不存在这个问题它们内部多传感器对信息的处理方式随着制造商、相机类型的不同而迥異。 

  一些三传感器数字相机采用图像插值运算技术它们的三个传感器就是各负担最终画面1/3的信息处理。其他的多传感器数字相机则先将每个传感器初始入射光信息混合后再用复杂的算法程序进行处理合成。例如现在已经停止生产的Minolta RD-175 数字相机它具有三个CCD传感器,其Φ两个对应于绿色的处理第三个传感器则兼顾红蓝两色。(这种两个传感器对应于绿色的处理方式与单传感器中Bayer彩色滤色阵列的工作原悝类似下面将详述)。在RD-175中每个传感器都不到五十万像素,但是它们通过算法程序处理后的画质相当于一百七十万像素左右 

   在許多数字相机中,传感器的每个像素只有一部分位置是感光性的而且只能感受某一特定方向入射的光线。因此如何尽可能的使光线直接投射到像素感光区域就显得非常重要。为达到这一目的许多商品化的数字相机图像传感器中,每个像素前都有一个“微透镜”用来保證光子直接入射到像素的感光区域 

  因为图像传感器本身只能完成光电转换而无法分辨颜色,数字相机通常采用彩色滤镜阵列CFA(color filter array )来實现彩色输出CFA的主要作用是让每个像素只感受单一颜色的光线,最终重新组合出彩色的图像制造商根据不同的色彩需求来选择不同的CFA結构,不管何种CFA结构其目的都是使所需光线通过滤镜使每个像素接受的光线具有单一波长。所有CFA的设计都尽量减少入射光线在相邻像素の间的干扰努力使景物色彩准确显示。 

  CFA让每一个像素只感受一种颜色的光线 


  CFA结构中最流行的是被称为Bayer模式的彩色滤镜列阵主偠特征为在像素前面以间隔的方式放置红、绿、蓝色的滤镜,而且绿色滤镜的数量为红色(或蓝色)的两倍这样做是因为人眼对绿色光波比红蓝两色要敏感的多,所以这样的数量分配就使得人眼所见的图像亮度适宜更接近真实色彩。 

  究竟什么是真正的不失真的优质畫色呢由于从科学的角度上来定义并科学测定人眼对色彩的感知是一个极其复杂的课题,所以产生了许许多多的标准莫衷一是。不同嘚制造商则选择采用不同的模式和运算程序来定义它们认为的数字相机的最佳色彩 

  所有的数字相机在图像传感器上都装有一个电子赽门(和传统胶片相机的机械快门不同),电子快门的作用是精确调节入射光线投射到传感器的时间电子快门的开关控制传感器是否接收外来光线。有些高级数字相机甚至还加入一个昂贵的机械快门这并不是画蛇添足,在电子快门关闭完成后它能够有效地防止可能产苼的极少量光线入射在传感器上的现象。这就大大降低了合成图像上产生阴影、条纹和模糊的可能  

  当你面对要拍摄的景物按下一半快门的时候,数字相机会锁定焦点和曝光值——这个步骤和传统胶片相机是一样的但当你按下全部快门后,发生的事情就和胶片相机唍全两样了 

1. 第一个步骤是机械快门关闭(如有机械快门的话),同时传感器立即进行电荷清洗这样做的原因是因为图像传感器一直充盈着电荷而保持于激活状态(在一些高级的数字相机中,图像传感器能够在捕捉图像前处于休眠状态这样有助于散热和改善信噪比)。茬没有接到指令前图像传感器一直以大约1/60秒的速度为周期进行电荷更替,所以在准备捕捉图像前的瞬间,所有的剩余电荷必须被清洗幹净 

  有趣的是,一些数字相机(例如Olympus Camedia E-100RS)能够将最近的清洗数据存入缓存这样你就能拍下在真正按下快门前的景象了。众所周知尛孩和一些宠物在照相机前会不安分地动来动去,在这类拍摄情况下这样的功能是有意义的 

当在摄影者选择将照相机拍摄前的电荷分布數据存入缓存或清除后,数字相机的所有程序处理器开始正式工作其中一个处理器是将存入缓存的数据进行调整和设置,为拍摄做好准備例如,控制白平衡的处理器开始设置在当前图像条件下具体那些像素为白色并且会调整所有色相中不为白的像素。其他比如焦距、閃光和其他参数的预设过程也与此相近这些参数也会被存入缓存,以备后用如果在拍摄过程中LCD显示器也在工作的话,这些数据也将被顯示出来 

  3. 当以上两个步骤完成后,拍摄前的图像传感器设置就告结束一切就绪后当你按动按钮时,相机的机械快门打开并同时激活电子快门在预设的曝光时间内接受光线,曝光结束后机械快门也自动同时关闭。 

  4. 在数据处理过程中电子快门会再次打开直到攝像者按动按钮开始为下一张相片的拍摄进行数据清洗为止。当处理器(摄影者)启动电子闪光设置后数字相机会自动照射所摄景物,┅个单独的光线感应器会检测闪光强度检测结果达到曝光要求后闪光灯就自动关闭。 

  由于图像传感器的电荷清洗过程和拍摄参数设置过程都需要一定的时间在摄像者按下快门后到图像拍摄完毕之间就不可避免的产生了延时效应。在市面上的普通数字相机其延时从60毫秒到1.5毫秒不等。 

  应用大容量的缓存设备和高速处理器能够缩短延时效应这就是为什么能够进行高速拍摄的数字相机昂贵的原因。茬这些价格不菲的专业数字相机中Nikon DH1具有128MB缓存。其他一些相机例如Kodak誷 DCS 520, 620, 和 Fuji S1具有64MB缓存。少数数字相机具有16MB或者32MB缓存一些带有智能多功能芯爿的图像传感器(多数为CMOS)的数字相机的数据传递速率通常比较高,这是因为和所有的数字处理系统相类似处理器内部的带宽和处理能仂决定了数据的处理速度。 

  图像传感器通过将入射的光子转换成电子形成模拟信号下一个步骤就是未被光敏单元束缚的电荷开始定姠移动,通过输出放大器形成电压信号这些电压信号继续传递至模数转换器ADC 

CMOS和CCD图像传感器的主要区别就是CMOS本身就有ADC,而CCD只能使用外部的ADCCMOS图像传感器的缺点是有噪声的影响,但是其最大的优势是集成有ADCADC能够直接将模拟的电压信号直接转换成二进制的数字信号。这些数字信号将被进一步处理后最终根据不同的色度要求形成红、绿、蓝三种色彩信道通过相应的像素来显示出具体的颜色和深度。 

Processor)——处理器嘚构造每种数字相机各不相同在DSP中,大量的数字信息经一系列预设的程序指令后整合成完整的图像这些指令包括绘制图像传感器数据、分配每个像素的颜色和灰度。在单一传感器数字相机中如果只有一个彩色滤镜阵列,算法程序将主要进行每个像素的颜色数据处理算法程序通过分解临近的像素颜色来决定某一特定像素的具体色值。如果使用RGB颜色的话那么组成最终图像的每个像素的颜色都可以看成昰三原色的合成。通过如上步骤最终的图稀奥厶逞辖?钊耍?胱⒁饽愕挠镅裕 蓖能够显示出自然的颜色。 

大多数数字相机能够记录下圖像传感器所传递的全部图像数据在此基础上,DSP就成为图像分辨率的控制因素例如,用一个3M像素数字相机以VGA模式进行拍摄而不是仅僅限定为640×480分辨率,相机将得到全部的2色彩位度接着,通过摄像者在拍摄前在LCD面板上进行的设置DSP就会按照设定的分辨率生成图像。 

每個厂商设计的处理程序各不相同他们通过各不相同的色彩平衡与色饱和度设置来生成彩色图像。数字相机还运用一个或者多个DSP以及其他設备来共同处理所得数据以期达到完美画质。并且充分考虑消费者对画质偏好的选择权利如果想要摄下本不需要的噪声,或者通过电孓快门来实现雾化效果这些需求制造商都是通过对算法处理程序进行相应的修正来满足的。类似的程序修正还有很多例如图像锐化的應用,白平衡的预设等等所以我们可以得出如下的结论,各个制造商所产数字相机的最大不同就在于图像处理过程的种种差异 

冷暖色調对最终照片的 


经过DSP处理生成的图像数据由另一个程序处理器转化为图像文件——通常为JPEG、TIFF格式或者RAW原始存储格式。和拍摄时间、拍摄预設条件相关的数据(快门速度、白平衡、暴光补偿、闪光设定、时间日期设定等等)通常一并附在该文件上如果该文件不是RAW或者TIFF格式而苴相机的功能允许的话,它还能够按照拍摄者的意愿进行不同程度(通常为高、中、低三种)的压缩文件压缩的算法程序要在最大画质保证的前提下充分考虑到文件大小和处理速度之间的关系。最后文件被存储在相机的存储器中。 

当图像被存储到存储器的同时这些图潒也会在LCD显示器或电子取景器上同时显示出来。我们一般建议大家选择光学成像光学成像取景器来观察拍摄目标而用LCD显示屏来设置拍摄參数和观察拍摄到的照片。由于数字相机的LCD显示技术只是相对粗略显示图像而不能显示出和所记录的真实画面同样分辨率,所以即使是高分辨率的LCD显示屏也很难用于精细的对焦和取景而且LCD显示非常费电。另一个明显的缺点是由于接近CCD或者CMOS图像传感器而产生的噪声LCD工作時发出的热量和其他干扰因素会在最终的画面上显示出瑕疵。 

  大多数数字相机经常采用三种可视取景器:玻璃结构、分光结构、移动反光镜结构 


分光结构的取景器能够让90%的光线通过一个透镜到达传感器,10%的光线被扭转90度方向后通过五棱镜进入观察者的眼中这种取景器的优点是透镜不会移动,减少了振动损耗并且相互连接紧密但是它的致命缺点是不适于室内和暗光条件拍摄,因为这时已经无法對景物进行取景和聚焦了 

大多数单镜头的胶片相机和专业数字相机都采用移动反光镜结构的取景器。这种结构能够使100%的光线进入拍摄鍺的眼中当你按下快门,反光镜立即摆离原来的位置暂时遮蔽取景器同时将100%的光线传递到胶片或者图象传感器。当反光镜摆回原来嘚位置后拍摄者就能够继续观察所摄景物。如果这种摆动速度足够快反光镜遮蔽取景器的时间就不是个大问题。 

光学成像光学成像玻璃的取景器相对而言结构比较简单价格也不贵,所以广泛被家用型数字相机采用它由透明玻璃制成,观测范围大于镜头的视角它的主要优点是无需动力,也没有可移动的部分而且比移动反光镜结构要亮一些。然而它的缺点是不够精准(它所显示的部分比实际镜头捕捉的画面小,所以拍摄者经常会在最后的拍摄图像的边缘中发现不必要的部分)容易产生视差。 

视差产生的主要原因是由于拍摄者眼聙是位于镜头旁边一两英寸的位置和镜头本身的视角有微小的差异。这种差异对于拍摄远景没有什么影响但当你拍摄近景的时候,这種偏差就变得明显起来在微距摄影时这种偏差就大到使取景器完全失去作用了。 

电子取景器是继光学成像光学成像取景器之后的一种新技术它的主要结构是一个体积微小,耗能低分辨率高的彩色显示器。除了能够精确显示构图之外大多数电子取景器还能显示出拍摄鍺预设的主要参数,例如焦距、光圈、闪光等等电子取景器现在普遍用在可携式摄像机中。在数字相机中电子取景器作为一种比较新和楿对不成熟的技术往往有显示效果不如光学成像光学成像取景器明亮和清晰的缺点 

在上述的连锁处理过程中,相当一部分是几乎同时发苼在数字相机内部的这些工作主要由一个主CPU全面控制,由许多处理器和特定功能集成电路来具体检测和完成这些繁琐的功能例如,操莋系统必须时刻对拍摄者预设的参数进行监控使它们在指定的时间得以运用;电池消耗状况必须时刻被显示,以便使拍摄者能够及时知噵是否有足够的电量完成整个图像的拍摄从而避免工作过程被打断;器件监测能够及时显示各部分器件是否工作正常等等。 

对于不同品牌和类型的数字相机而言DSP和ASIC芯片各不相同的。目前的设计潮流是将尽可能多的功能集中在尽可能少的芯片上借此来降低成本和节约相機空间。 

所有这些处理过程都需要大量的电能几年前,当你要使用数字相机的时候你需要准备许多碱性电池。这是因为当时的数字相機耗电极快往往你所需的一组照片还没有拍摄完毕就需要更换电池。这一现象现在已经有所改观今天的数字相机一方面电池的储能有所提高,另一方面耗电也在逐步下降许多数字相机现在已经不用碱性电池,而改用可充式镍氢电池或者锂离子电池少数制造商(例如Sony)还研发出智能电池,这种电池用在数字相机中能够精确显示电能所能维持的剩余时间 

数字相机的发展趋势是复杂化、多器件和多功能囮。在这种背景下电能消耗将持续增长,能源技术将成为数字相机发展的一个重要研究领域

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