手机摄像头创新

1、手机摄像头创新手机摄像头创新目录1三摄：追求更好的拍摄质量3D Sensing 掀起光学大革命结构光：苹果引领，国产加速推进ToF：性价比更高，有望快速突破目录1三摄：追求更好的拍摄质量第一章 三摄：追求更好的拍摄质量2第一章 三摄：追求更好的拍摄质量23三摄：追求更好的拍摄质量手机摄像头升级开始重视变焦能力手机摄像头过去以像素升级为主；像素升级放缓：CMOS尺寸限制；开始注重变焦能力。图表：手机摄像头升级重点从像素提升向变焦能力转移资料来源：中关村在线，东吴证券研究所-3三摄：追求更好的拍摄质量资料来源：中关村在线，东吴证券研4图表：“广角+长焦”变焦原理图表：“彩色+黑白”变焦原理资料来源

2、：传感器技术，东吴证券研究所资料来源：手机技术资讯，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量双摄的变焦 VS 三摄的变焦“广角+长焦”变焦：不同焦距，2倍光学变焦；“彩色+黑白”变焦：数字变焦为基础的混合变焦技术。4图表：“广角+长焦”变焦原理图表：“彩色+黑白”变焦原理资5图表：华为三摄具体参数图表：华为P20 Pro 40M的Quad Bayer像素结构资料来源：爱范儿，东吴证券研究所资料来源：手机之家，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量双摄的变焦 VS 三摄的变焦华为P20 Pro：40M主焦距27mm，20M副焦距27mm，8M远摄等效焦距80mm；支持3倍光学变焦，5倍混合变焦，1

3、0倍的数字变焦。5图表：华为三摄具体参数图表：华为P20 Pro 40M6图表：双摄三角成像原理图表：三目立体视觉原理资料来源：半导体行业观察，东吴证券研究所资料来源：手机结构设计联盟，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量三摄更容易实现测距、 3D 建模功能三摄搭配软件算法在测距、3D建模的实现更容易。6图表：双摄三角成像原理图表：三目立体视觉原理资料来源：半导7三摄：追求更好的拍摄质量三摄产业链：方案&算法彩色广角+黑白广角+彩色长焦：华为P20 Pro方案；暗光效果+3倍光学变焦能力。图表：提升弱光拍摄的变焦相机资料来源： Corephotonics ，东吴证券研究所-7三摄：追求更好的

4、拍摄质量资料来源： Corephoto8三摄：追求更好的拍摄质量三摄产业链：方案&算法彩色超广角+彩色广角+彩色长焦；超广角镜头+3倍光学变焦能力，能耗低。图表：从超广角摄像头到长焦变焦资料来源： Corephotonics ，东吴证券研究所-8三摄：追求更好的拍摄质量资料来源： Corephoto9图表：潜望式镜头结构资料来源： Corephotonics ，东吴证券研究所资料来源：爱范儿，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量双摄的变焦 VS 三摄的变焦彩色广角+彩色长焦+彩色长焦；5倍光学变焦（潜望式设计）+弱光效果好。图表：超级变焦，卓越的弱光性能9图表：潜望式镜头结构资料来源： Co

5、rephotonic10图表：华为P20 Pro 8M远摄摄像头有较强的OIS能力图表：全球音圈马达市场格局资料来源：爱范儿，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量三摄产业链：镜头、VCM、模组需要额外配合采用长焦镜头，镜头厂需要配合：大立光、舜宇、玉晶光电、KT；焦身较长，对OIS要求更高，VCM价值量提升：Alps、Mitsumi、TDK、SEMCO。资料来源：TSR，东吴证券研究所10图表：华为P20 Pro 8M远摄摄像头有较强的OI11图表：华为P20 Pro 三摄模组高度不一致图表：三摄模组形式也更加多样化资料来源： 爱范儿，东吴证券研究所三摄：追求更好的拍摄质量三摄产业链：镜头、

6、VCM、模组需要额外配合长焦镜头较重，更复杂的OIS，模组制造要求提高；价值量40美金左右；模组厂光宝、舜宇、欧菲科技可以配合。资料来源： Corephotonics ，东吴证券研究所11图表：华为P20 Pro 三摄模组高度不一致图表：三第二章 3D Sensing掀起光学大革命12第二章 3D Sensing掀起光学大革命12133D Sensing 掀起光学大革命3D Sensing应用广泛：解锁、游戏控制、金融支付、3D建模图表： 3D Sensing应用广泛资料来源：Yole，东吴证券研究所-133D Sensing 掀起光学大革命资料来源：Yole143D Sensing 掀起光学

7、大革命3D Sensing主流的三种方案图表： 苹果 3Dsensing 供应链资料来源：Yole，东吴证券研究所-143D Sensing 掀起光学大革命资料来源：Yole153D Sensing 掀起光学大革命3D Sensing市场空间广阔：根据Yole预测，2017-2023复合增速44%图表： 3D Sensing市场规模将快速增长资料来源：Yole，东吴证券研究所-153D Sensing 掀起光学大革命资料来源：Yole第三章 结构光：苹果引领，国产加速推进16第三章 结构光：苹果引领，国产加速推进1617结构光：苹果引领，国产加速推进iPhone X启动步骤详解图表：iPhon

8、e X启动步骤详解资料来源：SITRI，东吴证券研究所-17结构光：苹果引领，国产加速推进资料来源：SITRI，东18结构光：苹果引领，国产加速推进苹果3D Sensing供应链一览图表：苹果 3Dsensing 供应链资料来源：水晶光电，EV Group等，东吴证券研究所-18结构光：苹果引领，国产加速推进资料来源：水晶光电，EV19资料来源：奥比中光官网，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进OPPO Find X 散斑结构光具体结构图表：奥比中光结构光供应链资料来源：奥比中光官网，东吴证券研究所图表：奥比中光 Astra P小型化模组19资料来源：奥比中光官网，东吴证券研究所结构光

9、：苹果引领20图表：苹果在 VCSEL申请了点阵排列专利图表：Vcsel激光器资料来源： SITRI，东吴证券研究所资料来源：Himax官网，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进发射端：Vcsel由于形成散斑图案需要，苹果设计了点阵排列专利；奥比中光也有自己排列设计；Lumentum的电光转换效率最高，也将是奥比中光方案的供应商。20图表：苹果在 VCSEL申请了点阵排列专利图表：Vcs21图表： WLO采用纳米压印技术图表：WLG工艺流程资料来源：新材料在线，东吴证券研究所资料来源： OSA Publishing ，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进发射端：准直镜头 WLO

10、 VS WLGWLO工艺：纳米压印，精度高；WLG：高温压制，耐高温、省成本；苹果采用Heptagon 的 WLO，台湾的 Himax 也是 WLO的潜在供应商；AAC 独家开发出 WLG 工艺。21图表： WLO采用纳米压印技术图表：WLG工艺流程资料22结构光：苹果引领，国产加速推进发射端：准直镜头 WLO VS WLG苹果WLO镜头专利：潜望式光路设计；发射端结构做的更薄，VCSEL 射出的光线经过准直镜头后还将经过两个反射镜面。图表：苹果潜望式光路设计资料来源：SITRI，东吴证券研究所-22结构光：苹果引领，国产加速推进资料来源：SITRI，东23图表：激光源通过 DOE衍射形成散斑

11、图案结构光：苹果引领，国产加速推进发射端：DOE制作方法包括二元光学技术、直写技术和灰度掩膜技术；奥比中光方案预计采用德国 CDA 制作的 DOE 扩散片。资料来源： Holoeye 官网，东吴证券研究所-23图表：激光源通过 DOE衍射形成散斑图案结构光：苹果24图表： OV 近红外 Nyxel 采用独特的像元结构图表：iPhone X点阵投影器、前摄、红外摄像头三合一模组资料来源：MEMS，东吴证券研究所资料来源：SITRI，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进接收端：红外CMOS+窄带滤光片红外CMOS：关键在于提升其捕获光的能力，难度较TOF的CMOS小，苹果由STM提供，1.

12、4M；奥比中光的将由 OV 提供；窄带滤光片由水晶光电提供；模组由丘钛科技提供，欧菲科技、舜宇光学、信利光电均有能力配合。24图表： OV 近红外 Nyxel 采用独特的像元25图表：小米8探索版编码结构光图表：小米编码结构光投射3.3万个点资料来源：小米发布会，东吴证券研究所资料来源：小米发布会，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进小米8探索版：编码结构光MVMantis Vision的编码结构光方案；整体结构与散斑方案类似：发射端+接收端+泛光照明元件，算法简单。25图表：小米8探索版编码结构光图表：小米编码结构光投射3.26图表：编码方案发射端结构图表：Princeton的集成光

13、学、CoS Vcsel芯片资料来源：MV官网，东吴证券研究所资料来源： Princeton 官网，东吴证券研究所结构光：苹果引领，国产加速推进发射端光学结构简单发射端：Vcsel+MASK+扩散片，mask影响vcsel发光效率，功耗较高，未来驭光DOE配合发光效率改善；Vcsel采用Princeton（点阵密集）、纵慧，效率低于Lumentum；模组方面，欧菲科技、舜宇光学。26图表：编码方案发射端结构图表：Princeton的集成光第四章 ToF：性价比更高，有望快速突破27第四章 ToF：性价比更高，有望快速突破2728图表：无人机 TOF 激光测距图表：用于物流、安防、机器人的TOF系

14、统资料来源：环球无人机，东吴证券研究所资料来源：科诺工业官网，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破方案比较成熟，最早用于工业领域TOF最早应用在工业领域：物流、安防监控、机器人的测距、避障、定位等。28图表：无人机 TOF 激光测距图表：用于物流、安防、29图表：华硕Zenfone AR 配置TOF摄像头图表：vivo将于上海MWC展示TOF 深度摄像头资料来源：中关村在线，东吴证券研究所资料来源：手机技术资讯，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破TOF方案在智能机中的应用TOF最早应用在工业领域：物流、安防监控、机器人的测距、避障、定位等；Vivo被曝光将在今年MWC上海

15、站展示：TOF 3D深度摄像头。29图表：华硕Zenfone AR 配置TOF摄像头图表30图表：TOF方案实现过程图表：TOF模组和光路资料来源：英飞凌官网，东吴证券研究所资料来源：STM官网，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破TOF实现过程发射端发射调制的红外光到物体上，经过反射被接收端的近红外 CMOS 接收，然后通过处理器进行算法处理，最后有具体的应用进行调用；玻璃上的污迹引起的串扰、环境光对性能会有影响。30图表：TOF方案实现过程图表：TOF模组和光路资料来源：31图表：脉冲调制TOF原理图表：连续波调制TOF原理资料来源：计算机视觉life ，东吴证券研究所资料来源：

16、计算机视觉life ，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破根据调制方法不同，TOF有两种脉冲调制直接根据脉冲发射和接收的时间差测距，方法简单，如果要做到高精度对VCSEL和时间测量精度要求极高；常用连续波调制，利用相位偏移来测距。31图表：脉冲调制TOF原理图表：连续波调制TOF原理资料来32ToF：性价比更高，有望快速突破TOF具体结构发射端：Vcsel+Diffuser；接收端：镜头+窄带滤光片+近红外CMOS。图表： TOF方案具体发射端和接收端结构资料来源： 英飞凌官网，东吴证券研究所-32ToF：性价比更高，有望快速突破资料来源： 英飞凌官33图表：点阵标准排列的Vcsel

17、裸芯片图表：扩散片结构资料来源：纵慧光电官网，东吴证券研究所资料来源：新材料在线，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破发射端：Vcsel+Diffuser比结构光简单，点阵标准排列即可；Lumentum、Finisar、Princeton、纵慧都能供应。33图表：点阵标准排列的Vcsel裸芯片图表：扩散片结构资料34图表：全域快门CMOS测量相位偏移图表：英飞凌用于不同场合的 TOF红外CMOS资料来源：半导体行业观察，东吴证券研究所资料来源：英飞凌官网，东吴证券研究所ToF：性价比更高，有望快速突破接收端：特质红外CMOS+镜头+窄带滤光片特质红外CMOS：记录相位信息，远距离信号

18、弱，Pixel Size要求更大，目前像素在6-10万，供应商包括索尼、松下、PMD等；传统镜头厂商；窄带滤光片：水晶光电可以提供；整个模组价值量10-20美金，低于结构光。34图表：全域快门CMOS测量相位偏移图表：英飞凌用于不同场35风险提示智能机销量下滑：三摄、结构光、TOF均是主要用于智能机的创新技术，智能机的销量直接影响新技术的渗透情况。特质红外CMOS研发进展缓慢：结构光和TOF都使用红外光，需要特质红外CMOS接收，并且对CMOS有较高的要求，如果特质红外CMOS研发进展缓慢，将影响新技术的使用体验。3D成像应用开发缓慢：如果结构光、TOF等3D Sensing方案的具体应用开发缓慢，将直接影响消费者使用体验，从而影响新技术的渗透率。35风险提示免责声明东吴证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。本研究报告仅供东吴证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议，本公司不对任何人因使用本报告中的内容所导致的损失负任何责任。在法律许可