公司成立于 2001 年 3 月,于 2010 年 8 月 3 日在深圳证券交易所上市。
公司的主营业务为光学光电业务、微电子业务和智能汽车业务。公司主营业务产 品包括微摄像头模组、光学镜头、触摸屏及触控显示全贴合模组、指纹识别模组、 3DSensing 模组以及智能汽车电子产品,广泛应用于以智能手机、平板电脑、智能汽 车等为代表的消费电子和智能汽车领域。
公司 2002 年研发红外截止滤光片,2006 年该业务全球市占率达三分之一,位居 全球第一; 2010 年,公司布局电容式触摸屏,2013 年起发展成为全球最大薄膜式触 摸屏供应商;2012 年进入影像系统领域,2016 年底开始单月出货量全球第一;2014 年进入生物识别领域,建成亚洲最大指纹识别模组工厂,2016 年底开始单月出货量 全球第一。从公司过往的发展来看,历史几次布局,公司均能实现快速的做大做强, 在短短几年内便成为细分行业龙头。
公司积极把握行业发展的良好机遇,充分利用自身多年技术积累,坚持以自主创 新引导技术产业化升级,持续进行研发投入,强化内部管理,稳步提高产品品质,巩 固了在全球光学光电行业的领先地位,打造全球技术创新平台型企业。公司在行业内 的核心竞争力主要体现在以下几个方面:
公司在规模量产中,制定了严格的产品质量管理体系,质量管理贯穿产品设计、 物料采购、生产管理全过程,从而稳定产品质量,保证产品的一致性。同时,公司采 用自动化程度高的设备和产线,并组建了专业的自动化改造团队,根据实际需求自制 设备,对产线进行改造和整合,以提高劳动生产效率,缩短生产周期。此外,公司通 过改进工艺技术,持续优化公司各类产品的工艺制程,不断提升产品良品率,进而降 低生产成本,提升人均产值。
公司横向打造影像模组、光学镜头、触摸显示模组、指纹识别模组、3D Sensing 模组等核心产品系列,执行全系列产品策略,形成了种类丰富、系列齐全、分布合理、 技术路径全面的产品结构。
公司纵向对各产品的产业链进行整合,深入布局垂直一体化产业链,主要产品的 关键原料已实现部分或全部自产,内制化程度不断提高,从而在成本控制、质量一致 性等方面获得明显的竞争优势。同时,垂直一体化模式使公司生产具备高度的灵活性 和及时应变能力,减少了采购、运输等物流环节,加快了资产周转效率,进而实现对 客户快速响应、及时交货、缩短新产品研开及市场推广周期,为公司进一步拓展市场 奠定了良好的基础。
公司从以产品为导向、以投资扩产为主要驱动的业务模式逐渐转变为以技术为导 向、以创新为驱动。近年来,公司每年将超过 5%的营收投入研发,2019 年度研发投 入达到 26.16 亿元。“提前布局,全面布局”是欧菲光专利的布局理念,布局领域涉 及摄像头模组、潜望式摄像头、光学变焦、光学镜头、指纹识别模组、3D Sensing、 智能汽车以及显示交互等。截至 2019 年 12 月 31 日,公司在全球已申请专利 5,746 件(国内 4,579 件,海外 1,167 件),已获得授权专利 3,338 件(国内 2,635 件、海 外 703 件)。
公司坚持“以人为本”,建立一整套引进、培养、使用、激励专业人才的管理机 制。公司追求团队的专业化和国际化,通过全球的研发中心吸引当地优质的技术人才, 不断引进市场高端人才,建立起了从优秀应届毕业生到资深海内外行业专家的多层次、 多样性的人才队伍。同时,公司建立了完善的任职资格管理体系,为员工的职业发展 提供通道,并配套完善的培训机制,促进和推动员工的能力提升。此外,公司进行全 员考核,通过绩效激励机制,充分激发团队的主观能动性,为公司的长期可持续发展 奠定了坚实的基础。
公司在多年经营中不断积累了这些核心竞争力,同时,公司的营收也实现了持续 多年的快速增长,2010 年公司实现营收 6.18 亿元,2019 年公司实现营收 519.74 亿 元,期间 CAGR 高达 63.63%。2019 年,在公司将安卓触控业务进行剥离后,公司营收 仍然实现了 20.75%的同比增长。
2019 年,国内外不确定因素较多,经济下行压力持续加大,消费电子行业出现 周期性下滑。IDC 数据显示,2019 年全球智能手机总出货量为 13.71 亿部,同比下降 2.3%;中国信通院数据显示,2019 年国内手机市场总出货量为 3.89 亿部,同比下降 6.2%。手机终端品牌集中度也在持续提升,2015 年全球手机出货量前五名的出货量 占比为 56.40%,2019 年这一数据提升至 65%,终端品牌集中度进一步提升对于上游也带来了降价的压力。2019 年公司毛利率 9.87%,同比下滑 2.45 个百分点,为上市 以来最低。从细分业务来看,触控显示产品方面,随着技术迭代,行业市场竞争加剧, 公司 on-cell 触控显示产品市场份额和价格持续下降,是报告期内公司整体毛利率下 降的主要原因;摄像头模组产品由于整体市场竞争日渐激烈,市场销售价格承压,毛 利率也略有下降。
公司在 2020 年将继续加强内部经济效益考核,以利润取代收入作为考核标准, 逐步减少低毛利业务的占比,2020 年上半年公司销售毛利率为 10.77%,同比增加 0.69 个百分点。
从业务细分来看,2012 年进入影像系统领域,2016 年底开始单月出货量全球第 一,2017、2018 年,公司摄像头模组业务营收快速增长,公司摄像头模组业务在公司整体营收中的占比也快速提升,分别为 49.22%、56.78%,摄像头模组业务开始取 代触控业务成为公司最重要的业务收入来源。
2013 年公司摄像头模组业务实现营收 5.88 亿元,2019 年公司摄像头模组业务实 现营收 306.07 亿元,期间实现 CAGR 高达 93.23%。2019 年,公司影像模组实现同比 增长 25.31%,出货量 6.60 亿颗,同比增长 19.66%。公司高端单摄产品及三摄产品的 出货量占比不断提高,安卓客户摄像头模组的出货量增长了 30.56%;公司与国际大 客户合作加深,从前置单摄升级到了后置双摄项目。得益于国际大客户订单增多带动产能利用率提高以及双摄模组份额提升,2020 年上半年公司非安卓影像模组产品综 合毛利率为 10.94%,同比增长 11.24 个百分点。由于终端客户产品需求结构变化, 出货形态相应调整,整体产能利用率提高,公司安卓客户的综合毛利率 11.08%,同 比也增长 0.17 个百分点。2020 年上半年公司摄像头模组业务整体毛利率达到 11.05%。
公司光学镜头业务 2019 年实现营业收入 6.85 亿元,其中对客户实现营业收入 5.02 亿元,对内自供光学镜头实现营业收入 1.83 亿元。公司镜头产品的综合毛利率 为 25.51%。公司触控业务在 2014 年无论是营收还是占比都达到最高,之后触控营收 占比逐年下降,到了 2019 年底,触控业务营收占比已不到 20%。
公司微电子业务营收主要由指纹识别业务和 3D Sensing 业务构成,2020 年上半 年公司微电子业务整体营业收入为 44.64 亿元。其中,公司指纹识别模组产品营业收 入为 27.01 亿元,同比下降 25.70%,出货量为 1.16 亿颗,同比下降 9.28%,综合毛 利率为 15.50%,同比下降 2.90 个百分点 ;公司 3D Sensing 业务实现快速增长,营业收入为 17.63 亿元,同比增长 79.83%,出货量 0.44 亿颗,同比增长 80.80%,综合 毛利率为 12.23%,同比增长 12.53 个百分点,主要是因为国际大客户订单增多及 3D sensing 产品在安卓市场渗透率提高。
公司 2010 年布局电容式触摸屏,2013 年起发展成为全球最大薄膜式触摸屏供应 商,2012 年-2014 年公司触控业务营收快速增长,触控业务在整体业务中的占比也快 速提升,2015 年-2018 年公司触控业务营收维持在一个平稳的水平,由于摄像头模组 等业务的快速发展,触控业务在整体营收中的占比也逐渐下降。
2010-2017 年相关业务的销售毛利率基本稳定在 14%左右的,从 2018 年开始,该 业务销售毛利率出现较大幅度的下滑,2018 年触控全贴合业务销售毛利率从 2017 年 的 14.86%下滑至 11.19%。
由于触控显示产品行业面临技术变化,公司主要以外挂式触控产品为主,但行业 内随着内嵌触控(In Cell)的崛起,大大挤压了公司的业务份额,公司终端客户的 集中也会影响到公司触控产品的毛利率,叠加上季节性因素,导致公司 2019 年半年 报公布的触控产品业务收入同比下降 14.99%,而触控显示产品综合毛利率下降到 7.23%。
2019 年 11 月 19 日,公司发布《关于出售安徽精卓部分股权暨关联交易的公告》, 公司及全资子公司南昌欧菲光科技有限公司(以下简称“欧菲光科技”)、控股子公 司南昌欧菲光学技术有限公司(以下简称“欧菲光学”)和控股子公司南昌欧菲触控 科技有限公司(以下简称“欧菲触控”)共同出资设立了安徽精卓光显科技有限责任 公司(以下简称“安徽精卓”)。公司及欧菲光科技、欧菲光学、欧菲触控拟与安徽 鼎恩企业运营管理合伙企业(有限合伙)(以下简称“安徽鼎恩”)签署《关于安徽 精卓光显科技有限责任公司股权转让协议》,欧菲光科技、欧菲光学、欧菲触控拟将 持有的部分安徽精卓股权转让给安徽鼎恩,转让后安徽鼎恩将持有安徽精卓 51.88% 的股份,股权转让总金额为人民币 18 亿元。该事项已于 2019 年 12 月的 2019 年第九 次临时股东大会上获得通过。
安徽精卓主要开展非美国大客户相关的触摸屏和触控显示全贴合模组等触控显示 相关业务,本次交易完成后,安徽精卓将不再纳入公司合并报表范围。一方面,本次 交易有利于公司优化资源配置及财务结构,改善流动性,有助于公司聚焦光学核心业 务,促进公司长远发展;另一方面,通过引入战略投资者,安徽精卓将可以更好地利 用现有的产能基础及市场优势,与当地产业方及资金方的广泛合作,进一步丰富产品 结构、拓展业务领域,稳步提升业务的盈利能力。
公司及欧菲光科技、欧菲光学、欧菲触控与安徽鼎恩于 2020 年 5 月 29 日签署 《关于安徽精卓光显科技有限责任公司股权转让协议之补充协议》,截至该协议签署 之日,安徽鼎恩已支付第一期股权转让款 100,000 万元。因疫情原因,安徽鼎恩筹措 第二期股权转让款的进度较预期有所延后,经各方协商一致,同意第二期股权转让款 80,000 万元的支付时间变更为 2020 年 8 月 31 日前。本次股权转让进展事项,系受 疫情影响所致,符合实际情况,预计不会对公司的财务经营状况产生重大影响。
2016 年公司成立神奇工场事业群,集中公司资源,研发布局了柔性薄膜触控感 应层、3D 触控感应层、3D 全贴合等产品,并顺利切入国际大客户。根据公司公告显 示,2017 年公司在国际大客户端认证进展顺利,2018 公司在触控显示模组领域新增 投资 28.04 亿元(原值),主要包括国际大客户新增产品的设备投资、客户所需 ITO 导电膜镀膜设备的投资以及柔性触控技术设备的补充。由于公司切入国际大客户的时 间以及产能投入的时间相对较晚,产能释放仍需要一定的时间,所以前期公司触控业 务中国际大客户端的营收占比相对不高。
根据公司发布的 2020 年半年度业绩预告显示,受益于大客户平板电脑销量增长 和安卓触控业务独立发展,公司触控业务结构持续优化,提高了公司整体盈利水平。
2018 年,公司实现营业收入 430.43 亿元,同比增长 27.38%,其中光学产品营业 收入 244.39 亿元,同比增长 46.94%;触控产品营业收入 129.19 亿元,同比增长 14.44%;生物识别产品营业收入 49.19 亿元,同比下降 7.12%;智能汽车产品营业收 入 4.23 亿元,同比增长 35.60%。由于 2018 年公司计提存货跌价准备和补充结转成 本合计 24.37 亿元,导致 2018 年公司归属于上市公司股东的净利润亏损 5.19 亿元。 此外,2019 年一季度销售毛利率下滑、管理费用和研发费用增加、计提了 2.32 亿元 的存货跌价准备等因素叠加导致公司 2019 年一季度亏损 2.57 亿元。
从 2019 年二季度到 2020 年二季度,公司单季实现归属于母公司所有者的净利润 分别为 2.78 亿元、1.60 亿元、3.29 亿元、1.41 亿元、3.61 亿元。公司连续 5 个季 度实现了正收益,尤其是在今年面对新冠疫情的影响和冲击下,公司仍然保持了较好 的盈利能力,整体来看公司经营已经恢复稳态。2020 年上半年,公司毛利率为 10.77%,同比增加 0.69 个百分点,其中国际大客户端对于毛利率提升的贡献较大, 受益于国际大客户手机产品销量增长及合作进一步加深,公司非安卓影像模组产品综 合毛利率为 10.94%,同比增长 11.24 个百分点,主要是因为国际大客户订单增多带 动产能利用率提高以及双摄模组份额提升。
2019 年,公司强化运营管理效率,进一步加快了会计核算 ERP 系统升级,提高 财务核算的准确性,同时与专业咨询机构埃森哲就“财务信息化及供应链物料管理项 目”正式签约,埃森哲将为公司提供包括企业数字化转型战略咨询、数字化运营管理 咨询及相关数字化技术创新实施专业服务。通过一系列措施,公司加强了对应收账款 的管理,改善了经营性现金流,降低了负债率。2019 年公司经营活动产生的现金流 量净额 32.56 亿元,同比增加 405.25%;公司资产负债率由 2018 年末的 77.08%下降 到 2019 年末的 72.93%,同比下降了 4.15 个百分点。
从各项费用来看,从 2013 年开始,公司销售期间费用率维持在 8%-10%的区间范 围之内,2018 年略有提高,2019 年下降至 7.88%。
2020 年上半年末,公司存货 71.95 亿元,在资产中的占比 17.05%, 存货占总资 产比例持续降低。
公司在 2020 年将继续加强内部经济效益考核,以利润取代收入作为考核标准, 逐步减少低毛利业务的占比,有望为公司业绩带来更大的弹性。
2020 年 6 月 3 日,公司发布《非公开发行 A 股股票预案》,本次非公开发行 A 股 股票数量不超过 808,421,797 股(含 808,421,797 股),不超过本次非公开发行前公 司总股本的 30%,募集资金总额不超过 675,800 万元,募集资金主要用于高像素光学 镜头建设项目、3D 光学深度传感器建设项目、高像素头模组建设项目、研 发中心建设项目以及补充流动资金。
公司长期从事于摄像头模组、光学传感器、光学镜头等光学光电产品的生产和销 售,产品大部分应用于智能手机、平板、智能穿戴等移动终端以及车载摄像、安防监 控等新型终端应用领域。近年来,终端应用市场需求升级趋势明显,导致公司下游厂 商对高像素的镜头、高精度光学传感器以及高端摄像头模组的需求日益增大。在此背 景下,公司拟通过本次非公开发行实现上述产品的产能扩充及产品升级:一是充分提 高镜头产能的供给能力,持续扩大产业化规模,提升公司整体盈利水平;二是为持续满足消费者需求,随着高像素双摄、三摄等高端产品的研发升级并量产出货,可进一 步提高公司在高端摄像头模组的市场占有率;三是通过拓展 3D sensing 在人脸识别、 背景虚化、3D 建模、动态表情、手势控制、AR/VR 等多个领域的应用,不断提高 3D sensing 技术在移动终端和不同应用场景的渗透率。同时,本次非公开发行将围绕公 司主营业务进行研究开发,以进一步强化公司的前沿技术研发实力,提高公司的核心 竞争力。
摄像头模组是一个光、机、电、软硬件集成的复杂系统,制造工艺对各工段的配 合和技术掌握要求较高。摄像头模组一般由光学镜头、VCM 马达、红外滤光片、图像 传感器芯片、基座、被动组件、基板、软板、其他 IC 等构成。摄像头模组的工作原 理是被拍摄景物的光线通过镜头将生成的光学图像投射到图像传感器上,光信号通过 光电二极管转换成电信号,然后通过模数转换电路(A/D)将获得的模拟信号转换成 数字信号并对信号进行初步的处理后输出,然后数据通过 ISP 进行处理并最终转换成 手机屏幕可阅读的图像。
在整个摄像头模组产业链中,公司的摄像头模组业务处于产业链中游,上游各零 组件包括镜头、音圈马达、红外滤光片、图像传感器等,下游是各手机品牌。
摄像头模组加工的核心技术是封装工艺,摄像头模组厂商采购上游零组件,并将 零组件通过一定的封装工艺加工成一个摄像头模组并销售给下游客户。世界上目前有 四种主流的封装技术,即 CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)、COB(Chip on board,板上封装)、COF (Chip On FPC,覆晶薄膜)及 FC(Flip Chip,倒装芯片, 又称覆晶)。
随着科技的发展,摄像头模组不仅要满足较高的照相功能,智能手机的发展还在 不断推动摄像头模组朝着轻薄、短小的方向发展,这也成为推动摄像头模组封装工艺 向前演进的主要推动力之一。而影像感测芯片的封装结构是影响摄像头模组体积大小 的重要因素之一,因此改善影像感测芯片的封装结构,向有利于摄像头模组小型化及 轻量化方向发展就变得非常重要。
CSP 是把部分工序交给芯片厂商做,CSP 封装芯片感光面被一层玻璃保护,模组 厂商对应的制程是 SMT,也即是将芯片贴装在模组基板上。CSP 封装的优点在于封装 段由前段制程完成,且 CSP 芯片由于有玻璃覆盖,具有对洁净度要求较低、良率也较好、制程设备成本低、制程时间短等优点,但存在光线穿透率不佳、价格较贵、背光 穿透鬼影等现象。CSP 封装主要针对低端产品。
COB 技术是将的 IC 芯片直接贴装在印刷电路板上,通过键合线与电路板键 合,然后进行芯片的钝化和保护。引线键合是裸芯片与电路板相连接的过程,为电源 和信号的分配提供电路连接,键合工艺质量的好坏直接关系到整个封装器件的性能与 可靠性,也会直接影响封装的总厚度。COB 技术具有价格低廉、节约空间、工艺成熟 等优点,相对比 CSP 更能满足摄像头模组轻薄化、小型化的需求,且具有更好的图像 质量,因此已经发展成为主流的摄像头模组封装工艺。但 COB 技术也存在不足,即需 要另外配置焊接机和封装机,设备成本较高、良品率变动大、制程时间长等问题,由于需要对裸片进行加工,因此对于加工环境洁净度要求严格。COF 封装技术与 COB 相 似,区别只是 COF 是将芯片焊接在 FPC 上。
由于 COB 封装工艺中摄像模组的线路板、感光元件、支架等分别被制成,然后依 次将被动电子元器件、感光元件和支架封装在线路板上,这种封装方式形成的摄像模 组尺寸目前已经无法满足更加小型化的需求趋势,在做 F1.8、F2.0 来讲还可以满足 要求,但当进行到 F1.6 甚至 F1.5 的时候,传统 COB 的工艺、PCB 的工艺是达不到要 求的。模组厂商也在积极改进 COB 封装工艺,国内模组龙头公司欧菲光研发的 CMP (Chip Molding Package)工艺,舜宇研发出 MOB(Molding On Board)和 MOC (Molding On Chip)工艺。
CMP 封装工艺是通过塑封技术对产品内部的 Sensor WB 金线及 MLCC 等元器件实 现全包裹,搭配一体镜头实现更小模组封装尺寸。此封装技术可以使用目前主流的 Sensor,及成熟的 CCM 镜头系统进行封装,产品极具灵活性,同时满足客户高品质的 成像质量,及更小的模组封装尺寸的要求,进一步提升手机全面屏的屏占比。
而在 Z 方向上,由于采用 Molding 工艺后线路板部分强度得以加强,可以适当减 薄线路板,根据相应的测试,0.3mm 的 PCB 和 0.4mm 的 PCB 是一样的,因此可以节省 0.1mm 的厚度。此外,CMP 工艺还带来了额外的好处,就是它有效地改善了在整个工 艺过程中的系统倾斜性,AA 制程亦可保证边角解像力清晰。
MOB 区别于常规 COB 制程,其封装部相当于 COB 的底座,通过模塑工艺连接于线 路板,构成一体化结构,由于封装部将电路器件包覆于内部,从而增加了封装部也即 是底座可以向内设置的空间,减小了线路板主体向外延伸需求,进而减小摄像模组的 横向尺寸,使其可以满足小型化设备的需求。MOB 基础上,如果封装部进一步向内设 置,将金线也包覆于内部,与芯片连接,则成为 MOC 工艺。
FC 工艺主要是苹果的摄像头模组采用,既是一种芯片互连技术,又是一种理想 的芯片粘接技术。与传统的将芯片的有源区面朝上背对着基板和贴合键合不同,FC 是将芯片有源区面对基板,通过芯片上的焊料凸点实现芯片与衬底的互连。该封装技 术把在焊盘做好金素凸块经研磨切割的芯片焊盘直接与 PCB 的焊盘通过热超声的作用 一次性所有接触凸块与焊盘进行连接,形成封装结构。后端通过 PCB 外侧的焊盘或锡 球采用 SMT 的方法形成模块组装结构。由于倒装晶片不要求引线键合,因此这种工艺 生产出来的模组相对比 COB 技术生产的模组更薄,并能提供更好的散热效果。但 FC 制程的制造设备成本较高,制造可靠性难度大,微尘控制难度大、工艺环境要求高, 导致成本较高。由于苹果摄像头模组供应的进入壁垒较高,这几年对于苹果摄像头模 组订单的竞争主要集中在 LG-Innotek、Foxconn(夏普)、欧菲光和高伟电子之间。
随着智能手机全面屏的不断推进,留给前置摄像头模组的空间越来越小,超小封 装的前置摄像头已经成了主流趋势,这对模组厂商的工艺提出了更高的要求,模组厂商需要配合终端厂商不断投入研发来满足终端厂商的需求。在生产方面,更先进的封 装工艺对于设备资本开支的需求相对较大,外加上终端厂商对于批量供货能力的要求 很高,无形中对于后来者都形成了较高的行业门槛。
智能手机步入存量时代,围绕摄像头的创新成为近几年手机厂商关注的重点之一, 在努力媲美单反的道路上,手机摄像头技术在智能手机有限的物理空间内不断的向前 发展演进,并发展形成了一个巨大的市场。
为了满足客户对于手机拍照性能提升的需求,最直观的技术提升就是提升摄像头 的像素数,摄像头像素从最早的 11 万到几百万再发展到目前的 4800 万、6400 万像 素甚至 1 亿像素,像素升级是推动摄像头行业发展的一个主旋律。
像素不断升级给模组组装带来了越来越大的难度,像素越高,对解像力的均匀性 和一致性要求就越高,同时对生产线的要求也随之提升,尤其是模组生产过程中 title(倾斜度)的控制成为模组表现好坏的关键。
总体来说,技术门槛主要是工艺提升和品质控制,包括污点控制、光心对正、倾 斜度控制、成像色彩与功能的一致性校正和画质均匀性管控等。如果是闭环式马达自 动对焦或光学防抖产品,则摄像模组的生产制造全流程几乎都需要升级与改造,对生 产线的精度、生产厂房的洁净度以及设计精密性要求等将更加严格。总而言之,像素 越往上,摄像模组的制造难度将越大。所以,后续模组厂商要想继续在行业中获得订 单,除了入门必须要具备的重资本投产 COB 产线外,还要看哪家模组厂的封装能力、 组装测试能力强。
由于受制于智能手机体积与厚度等原因,单摄技术发展已经发挥了全部潜力,而 合成两个摄像头的输出以使每个摄像头都可以发挥其特别的优势成为手机摄像头技术 继续前进的重要思路。
以双摄为例,由于使用 2 个摄像头,从而每个摄像头只需要较小的 CMOS 图像传 感器,组合起来所能实现的效果便与 1 个较大 CMOS 传感器的效果相当,摄像模组的 整体厚度得以减少,符合了当前智能手机轻薄化的趋势与要求;另一方面,双摄像头 能够提升暗光环境下的表现力,缩短自动对焦的时间,并实现光学变焦。比如彩色+ 黑白(RGB + Mono),主要针对低光照条件下的影像拍摄质量提升; 广角+长焦 (Wide + Tele),主要产生虚拟化的光学变焦。
随着对拍照效果要求的持续提升,在华为最先推出三摄手机后,三摄目前也逐渐 开始普及。增加第三个摄像头,将会导致成像系统更加复杂,三摄的成效系统的内在 和外在特性都需要进行专门的校准,这将会给模组制造商带来挑战。从智能手机后置 摄像头发展来看,2018 年双摄渗透率为 49.1%,而三摄渗透率仅为 5.5%,到了 2019 年,三摄渗透率就提升到了 23.8%,四摄也有 12.6%的渗透率,双摄、三摄、四摄加 起来渗透率高达 76%,预计 2020 年这一渗透率会继续提升到 80%以上,其中三摄、四 摄渗透率也将超过 50%。由于三摄可以实现暗光下更好的拍摄效果,且可以突破 3 倍 以上的光学变焦,预计三摄和多摄的渗透率也将会快速上升。
在智能手机竞争日趋激烈的今天,为了提高产品的竞争力,智能手机行业向多相 机系统发展的趋势仍在持续。根据 Counterpoint 的 Component Tracker 调查结果显 示,2020 年第一季度发货的每部智能手机平均装有 3.5 个以上的图像传感器,增长 主要是由于四摄像头设计在中高端智能手机中的普及率上升,在此期间跃升至近 20%。OPPO、小米、华为和三星在采用四摄像头设置方面处于最前沿,2020 年第一 季度,在四摄像头和五摄像头的智能手机出货量中,上述厂商总计占 83%。品牌角 度来看, realme 是采用四摄设计最多的品牌,在第一季度,其智能手机销量的近分之二采用了后置四摄系统。接下来是 OPPO,后置四摄的手机占 2020 年第一季度其 智能手机出货量的一半以上。
从单机价值量来看,智能手机摄像系统单机价值量也在持续提升。根据拆解机构 (TechInsights)对几款主流机型拆解出来的 BOM 清单来看,iPhone 6 时代摄像头 价值量只有大概 12 美元,在整个产品成本的占比大概在 5.6%,到了 iPhone 11 Pro max,BOM 成本大概 490 美元,摄像头约 74 美元,占比超过 15%。标准版三星 S20 Ultra 综合成本约为 528.5 美元,其中摄像头价值 107.5 美元,是整个手机成本最高 的部分,占比超过 20%。小米 10 综合成本大概 440 美元,其中摄像头 67 美元,占比 超过 15%。华为 P40 系列正式发布后,华为消费者业务 CEO 余承东自曝:“每部 P40 上的摄像头成本是 100 美元,甚至可能超过 100 美元。”
随着手机轻薄化趋势的发展,以及消费者对于拍照性能需求的提升,潜望式摄像 头将有望在智能手机中加速渗透,搭配潜望式摄像头,智能手机可以实现 5 倍甚至 10 倍的光学变焦,大幅度提升了拍照性能。2019 年 12 月,vivo 最新发布的 X30 Pro就搭载了一颗 1300 万像素的潜望式镜头,可实现 5 倍光学变焦。2020 年华为发布的 P40 Pro 采用超感光潜望式长焦摄像头,支持 5 倍光学变焦,10 倍混合变焦,50 倍 数字变焦。同时发布的 P40 Pro+的 10 倍光学变焦摄像头采用多反射潜望式变焦结构, 搭载第二代潜望式摄像头,光路经过 5 次反射,光程比华为 P30 Pro 潜望式长焦增加 了 178%。
潜望式光学镜头是借鉴了潜望镜的原理。简易潜望镜是由装在管中的两块平面镜 组成的,两面镜子相互平行。远处物体射向第一块平面镜的光线,经反射后,投射到 第二块平面镜上,再经第二块平面镜反射进入观察者的眼睛。观察者看到的是经过两 次反射的像。为了更清晰地看清景象,现代的潜望镜已经把反射光线的两块平面镜改 成两块直角棱镜了。这是因为平面镜不能百分之百地反射光,有损失,使反射光变弱, 而全反射棱镜可以减少光反射时的损失,使所成的像看起来更清楚。
预计潜望式摄像头将在智能手机中加速渗透,5 倍甚至 10 倍的光学变焦将成为 主流。
由于苹果的摄像头模组的工艺与安卓系的不同,是一个相对独立的存在,苹果摄 像头模组的供应目前也主要集中在固定的几家供应商之间竞争,索尼是苹果前摄的供 应商之一,欧菲光 2017 年通过收购索尼电子华南有限公司 100%股权得以切入到苹果 摄像头模组供应链,成为国内目前唯一一家安卓、苹果供应链全覆盖的模组厂商。公 司通过收购索尼华南电子,获取了 COB 以外的 FC 关键制程及相关专利许可,在产线 自动化改造和高端模组的研发、制造实力得以实现较大提升。截至 2018 年末,公司 在大客户模组产能为 14kk/月,公司也成功打入苹果 iPhone11 后置双摄模组的供应 链。
摄像头模组市场未来几年将保持较高的增长速度,根据 Yole 的预测,从 2018 年 到 2024 年 5 年间,摄像头模组市场将保持 9.1%的年复合增长率。
欧菲光从进入摄像头模组行业开始,摄像头模组业务每年均保持较高的增速。 2018 年公司摄像头模组业务实现营收 244.39 亿元,同比增长 46.94%。2019 年,公 司摄像头模组业务实现营收 306.07 亿元,同比增长 25.31%。公司摄像头模组业务营 收增速远超市场整体的增速水平,作为国内摄像头模组龙头企业,强者恒强。
2017、2018 年公司对摄像头模组产能进行了积极的扩充以满足不断增长的市场, 2016、2017、2018 年摄像头模组产能分别为 3.95 亿颗/年、6.75 亿颗/年、8.22 亿 颗/年。截至 2018 末,公司共计有安卓单摄模组产能 40kk/月,多摄模组产能 25kk/ 月,大客户模组产能 14kk/月。
2020 年欧菲光公司官宣,经过一年多的全力攻关,由欧菲光中央研究院精密摄 像头技术分院独立研发、设计、制作的业界首款超薄潜望式连续变焦模组完成首样 Demo 演示,正式面世。该产品具有以下优势:
厚度 5.9 毫米,模组尺寸超薄化:对于行业而言,尽管智能手机内部的集成度 越来越高,但奈何各种元器件也随之增加,集成工艺难度加大。如今,5G 手机又迎 来爆发期,但基于天线数量、散热空间以及相机模组、指纹模组等的布局,所以主流 5G 手机相较于 4G 手机而言,除了机身重量趋近“半斤机”,同时还影响了机身厚度, 对于当前的手机而言,厚度、重量就像是一抹挥之不去的“阴影”。在不断创新手机 内部堆叠方案的同时,如何在提升功能的同时又能开发尺寸更小的模组,则变得至关 重要。欧菲光中央研究院精密摄像头技术分院研发的高倍焦段间连续光学变焦超薄 模组,模组尺寸突破 6 毫米,仅有 5.9 毫米,创造了目前行业模组厚度新低,在手 机内部堆叠、布局不变的前提下,搭载此款模组的手机厚度将进一步降低。
高效镜头组,连续高倍率变焦:在模组超薄化的同时,该款模组的镜头由 “1GMO6P”3 个群组构成,等效焦距达到 85~170 毫米,光圈 3.1~5.1。这样的镜头 组搭配,可以由一个模组实现高倍连续变焦和实时对焦,并且实现在 3~7 倍的焦段内保持 2 倍以上的高倍率连续变焦解析能力和高画质能力。同时,使用长轴压电马 达技术,有效提升 lens 在驱动器内驱动的平稳性、反复性和精度,在长焦段内、长 行程的情况下,可以让 lens 在驱动器内移动的更加精准、更加迅速。
作为目前手机摄像头最先进技术之一,潜望式摄像头拥有以往镜头不可比拟的优 势,它方便、小巧,可以让手机外形的工业设计更加漂亮;它的成像特点可以让中央 和边缘的锐度差别不大,因此让画面的细腻度得到很好的平衡。但目前的定焦潜望式 镜头又会存在一些不足,诸如变焦速度不够迅速、变焦过程画像卡顿等,而潜望式连 续变焦模组,将上述不足之处彻底解决。
由欧菲光中央研究院精密摄像头技术分院倾力打造的此款摄像头模组,比之现有 已出的产品,在倍率和尺寸,真正意义上实现了高倍连续变焦和超薄化。同时,经过 开发研究,目前项目团队还可独立设计、制作 3-5 倍、5-8 倍、3.5-9.5 倍等不同焦 段、不同倍率的潜望式连续光学变焦模组,满足不同客户需求。聚焦光学光电、聚 焦行业前沿技术,近年来,欧菲光不断加大研发投入,创新专利、创新技术不断涌现, 潜望式连续光学变焦模组的面世,不仅开创了国内乃至整个行业的先河,更是手机镜 头行业又一次质的飞跃。
2018 年公司摄像头模组总出货量为 5.51 亿颗,传统单摄模组实现营业收入 83.51 亿元,出货 2.92 亿颗,其中 1300 万像素(含)及以上出货量占比达到 50%, 收入约占 67%;大客户产品实现营业收入 57.10 亿元,出货 1.36 亿颗;多摄模组实 现营业收入 102.50 亿元,出货 1.23 亿颗。
2019 年上半年公司摄像头模组实现营业收入 142.70 亿元,同比增长 39.68%,总 出货量 2.92 亿颗,同比增长 23.20%;其中多摄模组实现营收 52.13 亿元,同比增长 25.46%;单摄模组中,1300 万像素以上的产品实现营业收入 47.04 亿元,同比增长 56.93%。
镜头是摄像系统中最重要的第一个环节,主要作用是利用光的折射和反射原理, 收集被拍摄物体的反射光并将其聚焦于图像传感器上。理想光学系统中的成像理论在 实际光学系统中绝大部分情况都无法实现,即实际光学系统中物体上任一点发出的光 束通过光学系统后不能会聚于一点,而是形成一个弥散斑,或者使像不能严格地表现 出原物形状,这种现象就是由于有像差存在。像差无法完全消除,光学设计就是通过 组合不同形状、不同数目的透镜来实现对这些像差的控制,使得镜头成像效果尽可能匹配不断提高的图像传感器的像素。目前随着像素的不断提高,手机摄像头的图像传 感器像素点的尺寸在不断变小,如果镜头成像效果不能匹配不断缩小的像素尺寸,就 会使得整个摄像系统达不到预先设定的成像效果,也只有当弥散斑足够小,小于图像 传感器分辨率的尺寸时,才能认为该点的像是清晰的。
光学镜头的设计非常复杂,目前已知就有数百种像差,仍有大量未知的像差正不 断被发现,需要在设计中被考虑进去,目前手机摄像头正朝着更高的解析度、更轻薄、 自动调焦等发展,随着解析度的不断提高,光学设计、加工制造的工艺难度便越高。
根据材质的不同,光学镜头可以分为塑料镜头、玻璃镜头和玻璃塑料混合镜头 (玻塑镜头),塑料镜头是采用树脂光学透镜组立而成的,玻璃镜头采用玻璃透镜为 组立材料,玻塑镜头是由光学玻璃透镜和树脂光学透镜共同组立而成的镜头。
光学塑料镜片在透光率上不如光学玻璃镜片,但重量较轻且因为工艺难度与生产 成本都较低而量产颇丰,主要应用于智能手机。而光学玻璃镜片由于价格较高,常应 用于中高端安防视频监控、车载镜头、视觉机器等行业。
为了矫正各种像差,目前智能手机镜头一般都是有几片结构各异、功能不同的镜 片组合而成,多层镜头组合可以互相矫正过滤,以最大化的消除各种像差,理论上说, 镜片片数越多,成像就越真实,解析度也越高。但越往更高的解析度发展,镜片越复 杂、加工制造和组装难度越大,良率就越低,相应的厚度和生产成本也越高。
从目前市场出货情况来看,作为手机摄像头镜头的龙头企业,大立光已经于 2019 年第四季度开始出货 8P(塑料)镜头,2019 年 11 月,小米发布全球第一支像 素高达 1 亿的 CC9Pro 手机,就是首支搭载大立光 8P 镜头的手机。舜宇光学目前只 实现 7P 镜头的量产出货。玉晶光由于在 6P 镜头技术上有突破,加上设备升级,因 此拿下苹果 2 颗主镜头的订单。其他厂商主要以 3P~5P 镜头为主。
2017 年,欧菲光与南昌创新投企业管理中心(合伙企业)共同出资设立合资公 司南昌欧菲精密光学制品有限公司,设立该公司主要是为了进军光学镜头产业和进一 步深入布局光学元器件的研发和制造,是公司在自身优势产品基础上向产业链上游进 行的延伸发展,公司将通过全面整合行业内先进的技术和人才资源,进一步加强公司 在光学影像领域的垂直产业一体化布局,巩固规模化稳定可靠的供货能力,提升产品 设计和成本控制能力,增强产品性价比和综合竞争力,夯实公司在行业内的市场地位。
2018 年 12 月,公司完成对富士胶片镜头相关专利及富士天津全部股权的收购, 欧菲光通过全资子公司南昌欧菲光电技术有限公司收购富士胶片株式会社及其全资子 公司富士胶片(中国)投资有限公司镜头相关专利,以及富士胶片光电(天津)有限 公司 100%股权,交易总额为 2,800 万美元,其中专利转让费为 1,500 万美元,专利 许可费为 100 万美元,股权收购价款为 1,200 万美元。通过该次收购,公司取得了 富士天津 100%股权及手机和车载镜头相关专利和许可共计 1,040 件,其中专利 985 件,专利许可 55 件。
富士天津是负责富士胶片在全球范围内经营的以车载镜头为主的各种光学产品的 制造和销售的公司,市场占有率位居全球第一梯队,本次收购完成后,公司通过富士 天津与富士胶片展开丰富的业务和技术合作,可获取其先进的技术积累和运营管理模 式,有效提升公司在车载镜头设计和生产能力,使公司迅速跻身全球车载镜头业务的 主流供应商阵营。富士天津同时具备以车载镜头为主的各种光学产品及相关配套加工 的制造能力和丰富的行业经验,为公司后续在其他领域的拓展打下良好的基础。通过 该次收购,公司解决了手机镜头 4P 以下的专利问题。根据公司投资者关系活动记录 表显示,公司的手机镜头已通过部分厂商的认证,主要以 4P 和 5P 产品为主。截至 2019 年,公司光学镜头业务进展顺利,实现营业收入 6.85 亿元,其中对客户实现营 业收入 5.02 亿元,对内自供光学镜头实现营业收入 1.83 亿元。公司光学镜头产品对 客户及对内自供的总出货量达到 1.42 亿颗,其中手机镜头出货 1.35 亿颗,车载镜头 出货 771 万颗。公司镜头产品的综合毛利率为 25.51%。
根据公司官网 2020 年最新的报道显示,欧菲光自主开发的高像素超级解像算法 得到客户的认可和应用开发,超级 EIS 防抖算法达到行业顶尖的水平,CMP 新型封 装工艺产品大批量产,潜望式 5 倍变焦和 10 倍连续变焦技术已经完成技术开发,并 成功开发量产了 48M 6P 镜头。48M 6P 镜头的量产标志着公司在手机摄像头镜头领 域已具备进入目前摄像头镜头 48M 时代的资质,与第一梯队的镜头厂商又靠近了一 大步。
光学镜头制造行业是一个资金密集、并融合了光学技术、机械技术和电子技术等 诸多现当代先进科技的技术引领型产业。一方面,光学镜头制造行业对自动化精密生 产、检测设备的投入要求较大;另一方面,该行业的技术含量较高,工艺技术和生产 管理水平直接影响产品质量和良品率高低,直接决定企业在市场竞争中的成本优势, 并对产能规模提升形成制约。优秀光学镜头的设计环节需要系统利用光学设计、机械 设计、电子控制、软件设计和精密加工等诸多技术;生产组装环节对部件加工精度、 组装精度、自动化设备及工具都有严格的标准和规范,同时还需要生产厂商具备精益 求精的工艺,以严格管控机电配合、零件加工精度、组装偏芯、零件内部应力、镜片 间隙及零件热胀冷缩;检验环节,则通常需要超高精度加工检测设备和经验丰富、功 底深厚的专家团队。
镜头业务的毛利率主要与产品规格和自身工艺水平有关,高规格的产品享有更高 的定价,8P 的镜头单价估计比 7P 的多出约 40%。而同一规格产品,在自身工艺不 断提升而导致良率提升之后毛利率也是会有较大的提升空间,以玉晶光为例,6 年前 玉晶光的毛利率只有 8%,但 2019 年三季度,玉晶光的毛利率已攀升至 49%,可见 镜头业务毛利率上升的空间较大,随着工艺的完善,良率的提升,公司获利能力可以 实现较大幅度的提升。
公司自 2014 年进入指纹识别领域,2016 年达到单月出货量全球第一,指纹识 别模组产能稳居行业领先地位,客户涵盖了大部分国内智能手机厂商。公司作为全球 第一家量产玻璃/陶瓷盖板指纹模组供应商,以及全球第一家量产电容式玻璃屏下指 纹模组供应商,率先在全球范围内完成了全产业链整合,产能规模优势和资源整合优 势将得到进一步有效发挥。同时,公司积极布局屏下指纹识别模组,同时研发光学式 和超声波式两种技术路线,充分发挥公司在触控、光学和指纹识别领域的复合产业优 势,在 2018 年率先实现了光学式屏下指纹识别模组的量产出货,是目前已面世的搭 载屏下指纹识别方案手机的主要供应商。
公司成立了中央压电材料实验室,从压电材料评估选型、模组设计、软硬件设计 和模组测试及转换等多方面进行研发,不断增强公司在生物识别领域的综合竞争力。 公司的指纹识别产品除了大规模应用在智能手机终端外,也积极向车载、智能家居、 智能卡片及 PC 外设等产品进行拓展。随着全面屏的普及,目前智能手机行业主流的解锁方案已经从电容式的转为目前 的三大阵营,苹果主要机型转向前置 3D sensing 方案,三星多采用屏下超声波指纹, 方案提供商主要是高通,而国内厂商则主要以屏下光学指纹方案为主,代表性厂商是 国内芯片厂商汇顶。
光学屏下指纹识别的方法,都是利用屏幕照亮手指,随后手指的成像透过 OLED 屏幕的小孔,被屏幕下方的光学传感器所感知,进而比对识别。而光线在透过屏幕的 过程中,阻挡、折射、反射光线的有玻璃盖板、AMOLED 显示层、滤光片等,因此 光线不容易在屏幕下方的光学传感器上清晰成像。因此,如何收集并进一步识别透过 屏幕的光线,便成为各家厂商关注的焦点。
目前,屏下指纹识别已经成为国内 OLED 手机的标配,汇顶的屏下光学指纹识 别方案自推出后便迅速推广开,目前已成为国内手机屏下指纹识别的主流方案,在上 百款品牌机型中商用。
屏下光学指纹模组厂商主要有欧菲光、丘钛、东聚、三星电机等多家模组厂商。 根据 HIS 早期的预测,2019 年屏下指纹芯片出货量将高达 1.8 亿片,预计未来三年 该技术将在市场保持高速增长。
得益于三星显示较早的布局,目前在 OLED 面板领域三星显示是绝对的龙头。 得益于上游设备等供应的改善,在 OLED 面板产线方面,中国大陆也在积极的进行 投产。根据赛迪智库统计的数据显示,近三年全球投产或在建的 AMOLED 产线 代 AMOLED(柔性)面板生产线为主,中国大陆投产力度最大,韩国地区以 LG 投产或在建的产线最多,中国大陆以京东方集团投产或在建的产线最多。韩国企 业在 OLED 方面技术纯熟、优势明显,目前已经成功实现 8 代线 代线的量产。
OLED 面板企业主要集中在韩国地区和中国大陆,韩国三星显示占据中小尺寸主 要市场,LG 垄断了大尺寸显示市场。到 2022 年,全球当前在建 AMOLED 产线全部 建成并满产后,预计总产能将达到 3,300 万平方米/年,其中中国大陆地区总产能将 达到 1,900 万平方米/年,全球占比达到 58%。
目前 OLED 主要应用于智能手机及可穿戴市场等移动终端设备,其中智能手机 是最大的应用场景,根据智研咨询整理的数据显示,2019 年移动终端设备占据了 OLED 应用市场的 82.6%的市场份额,其中智能手机占比超过 70%。
在智能手机 OLED 面板出货量方面,根据市场调研公司 Stone Partners 对外公 布的 2019 年全球智能手机 OLED 面板的出货量报告显示,2019 年四季度三星显示 在智能手机 OLED 面板出货中拿到了 88.1%的份额,高居第一,在 2020 年第一季度, 这一数据更是升至 90.2%。
伴随着 OLED 产线产能的逐步释放,在智能手机市场 OLED 的渗透率将有望持 续提升。智能手机市场显示屏目前主要有 a-Si LCD、LTPS LCD、AMOLED 三种技 术,根据群智咨询的数据显示,2015 年 a-Si LCD 占据了一半以上的市场份额,随着 AMOLED 的渗透,a-Si LCD 市场不断受到挤压,预计 2023 年 AMOLED 屏将占据 46%的市场份额。伴随着 AMOLED 屏渗透率的持续提升,我们判断屏下光学指纹模 组的市场空间也将有望快速打开。
屏下超声波指纹技术的工作原理是由指纹识别芯片发射超声波脉冲,对指纹进行 采样,传感器通过分析反射回的脉冲获取指纹的三维特征并进行比对。超声波方案可 以实现对指纹进行更深入的分析采样,甚至能渗透到皮肤表面之下识别指纹独特的 3D 特征,因此能够产生细节丰富难以仿制的指纹表面图,安全性上相对较高,可进 行活体检测。同时超声波指纹技术也不受手指污垢、油脂以及汗水的影响。不过超声 波方案也存在缺点,比如无法穿透空气层,在 OLED 屏手机中实用尚不存在问题, 如果在 LCD 手机中,由于 LCD 屏夹层存在空气,超声波由于无法穿过空气所以不能 应用。目前主流的超声波指纹传感器厂商主要有高通、Sonavation、Invensense, 不过目前只有高通的产品有在智能手机上商用,三星即是采用高通的超声波方案,高 通的主要合作商为欧菲光和台湾 GIS,但由于欧菲光在压电材料、工艺等优势,屏下 超声波指纹模组欧菲光的出货量占比第一。
目前摄像技术的一大趋势就是从 2D 走向 3D 时代。所谓 3D sensing,就是相对 比传统的 2D 拍摄多了深度探测,从平面的 X、Y 轴增加为 X、Y、Z 的三轴坐标,可 获得目标物的深度图像,并获取空间的立体信息。相对比 2D,3D 技术不仅可以提 高辨识的精准度,应用也更加广泛。
目前实现 3D sensing 共有三种技术方案,分别为双目立体成像、结构光和 TOF, 其中已经比较成熟的方案是结构光和 TOF。
3D 结构光技术的基本原理是,通过近红外激光器,将具有一定结构特征的光线 投射到被拍摄物体上,再由专门的红外摄像头进行采集。这种具备一定结构的光线, 会因被摄物体的不同深度区域,而采集不同的图像相位信息,然后通过运算单元将这 种结构的变化换算成深度信息,以此来获得三维结构。简单来说就是,通过光学手段 获取被拍摄物体的三维结构,再将获取到的信息进行更深入的应用。该技术目前共有 编码结构光和散斑结构光两种实现类别。
编码结构光与散斑结构光两种方案的 3D 信息原理相近,都是根据编好的光的图 案照射到待测物体上,借由图案的形变来推算 3D 深度的景深信息。
苹果移动端的 3D 结构光采用的是散斑结构光方案,苹果通过收购该技术方案公 司以色列公司 Primesense 而将相关的专利掌握在手中。
编码结构光的方案以以色列公司 Mantis Vision 最具代表性,小米 8 探索版采用 的是以色列公司 Mantis Vision 的方案。欧菲光与以色列 3D 算法公司 Mantis Vision Ltd.达成战略合作关系,利用双方在技术、制造、市场和平台等方面的优势资源,在 3D 成像及相关技术和应用等领域开展深入的合作,提前布局未来影像的发展,实现 编码结构光技术在智能手机上的增强现实和虚拟现实、机器人等领域更加广泛的应用, 致力于发展软件、硬件相结合的科技型平台企业的发展,推动全球消费电子产业智能 化升级。
ToF(Time of Flight)飞行时间,基本原理是通过红外发射器发射调制过的光脉 冲,遇到物体反射后,用接收器接收反射回来的光脉冲,并根据光脉冲的往返时间计 算与物体之间的距离。这种调制方式对发射器和接收器的要求较高,光速很快,对于 时间的测量有极高的精度要求。
目前市场的 ToF 方案有两种,一种是 I-ToF(indirect time of flight),是间接测量 时间的一种方法,主要是采用测相位偏移的方法。
由于光速快,ToF 方案对发射器和接收器要求高,对于时间的测量有极高的精度 要求,采用 I-ToF 方案就是调制成脉冲波(一般是正弦波),当遇到障碍物发生漫反 射,再通过特制的 CMOS 传感器接收反射的正弦波,这时波形已经产生了相位偏移, 通过相位偏移可以计算物体到深度相机的距离。该方案优点是原理简单、系统容易集 成、不需要额外测量电路和算法;缺点是精度偏低,厘米级,精度随距离下降,功耗 大,抗干扰能力差等。
市场上另外还有一种 ToF 方案叫做 D-ToF(direct time of flight),也即是直接测 量飞行时间。D-ToF 的概念很简单,但需要配置复杂且具有限制时间解析(timeresolved)的装置,方案的技术壁垒比较高。
相对比,结构光的辨识距离较短,一般为 2 米以内,ToF 方案的测量距离可以达 到 10 米。因此在智能手机领域,结构光一般用来做前摄,主要功能是解锁、人脸支 付等,而 ToF 主要用于智能手机后置摄影,并在 AR、VR 等领域(包括 3D 拍照、 体感游戏等)有一定的作用。
苹果 iPhone 前镜头导入结构光 3D 传感技术,应用在人脸辨识、刷脸解锁功能, 引发了安卓阵营厂商也想跟进,但由于结构光技术门槛较高且有专利问题,因此安卓 阵营前置镜头没有办法全面导入 3D 传感。而 ToF 技术的专利门槛相对就没有结构光 高。
值得一提的是,在华为 Mate30 Pro 的 ToF 供应链端,前后置摄像头芯片都由索 尼提供。前置 ToF 的 VCSEL 由纵慧芯光主供和 Lumentum 供应,后置 ToF 供应链 中,VCSEL 由 Lumentum、纵慧芯光和 Ams 供应。2017 年底,纵慧芯光获欧菲光、 高榕资本等上亿元级 B 轮融资。
由于应用一直没有起来,所以 3D sensing 目前还没有成为手机标配,市场预期 2020 年新一代 iPhone 中 Pro/Max 两个版本的后置摄像头将搭载 ToF 摄像头,预计 苹果将采用 D-ToF 方案。从产业链调研的情况了解到,各厂商在技术上均已做好了 储备,目前要看苹果导入 ToF 后如何搭配应用,Android 阵营以及相开发商,才会有 较为明确的方向,而当这些开发商开发出应用功能之后,品牌厂商预计会将他们的 ToF 镜头与应用功能做连结,ToF 方案有望成为手机标配,届时市场增长的速度将有 望超预期。欧菲光提前卡位,优先布局 3D 人脸识别领域,同步研发 3D 结构光技术 和 ToF 技术,是目前国内为数不多的具备 3D 人脸识别模组量产能力的厂商。
目前公司已经在多款机型中供应 3D sensing 模组,预计随着整个行业的快速发 展,公司在该业务上有望实现营收的快速增长。