光學(xué)鏡頭行業(yè)技術(shù)更新升級較快對企業(yè)研發(fā)投入要求較高分析

光學(xué)鏡頭行業(yè)技術(shù)更新升級較快，對企業(yè)研發(fā)投入要求較高分析光學(xué)鏡頭行業(yè)技術(shù)更新升級較快，對企業(yè)研發(fā)投入要求較高近年來，光學(xué)鏡頭行業(yè)技術(shù)升級更新快速，對企業(yè)研發(fā)投入要求較高。光學(xué)鏡頭設(shè)計與制造技術(shù)需要企業(yè)長期的專業(yè)知識積累及研發(fā)投入，由于我國光學(xué)行業(yè)發(fā)展較晚，國內(nèi)企業(yè)在高端光學(xué)鏡頭的核心技術(shù)方面與國外尚有一定差距。而隨著國外先進技術(shù)外溢效應(yīng)減弱，以及下游領(lǐng)域?qū)︾R頭產(chǎn)品技術(shù)標準要求的快速提高，國內(nèi)企業(yè)正面臨新產(chǎn)品新技術(shù)快速升級、開發(fā)周期短、標準要求更高等方面的挑戰(zhàn)。光學(xué)鏡頭產(chǎn)業(yè)鏈光學(xué)鏡頭屬于光電產(chǎn)業(yè)鏈的重要部分。其中上游產(chǎn)業(yè)鏈由光學(xué)玻璃、光學(xué)塑料等光學(xué)原材料供應(yīng)商和鏡片、濾光片等光學(xué)元件供應(yīng)商組成。光學(xué)鏡頭及鏡頭模組是光學(xué)成像系統(tǒng)中的核心組成部分，其通過光學(xué)折射原理將需拍攝的景物聚焦到圖像傳感器芯片上，實現(xiàn)光學(xué)成像。作為產(chǎn)業(yè)鏈中游，光學(xué)鏡頭是光電技術(shù)結(jié)合最緊密的部分，是制造各種光電產(chǎn)品、光學(xué)儀器的核心，需要根據(jù)下游不同應(yīng)用領(lǐng)域的差異化需求進行研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)，具備較高的技術(shù)門檻。下游為光電技術(shù)與視頻監(jiān)控、人工智能、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)檢測、智能車載、激光顯示等領(lǐng)域結(jié)合而成的各類產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。隨著光電子技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)快速發(fā)展，作為重要信息輸入端口的光學(xué)鏡頭，應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的相機、光學(xué)顯微鏡、望遠鏡等領(lǐng)域向視頻監(jiān)控、智能手機等領(lǐng)域充分滲透，并不斷拓展到機器視覺、自動駕駛、人工智能、生物識別、物聯(lián)網(wǎng)等熱門應(yīng)用領(lǐng)域。光學(xué)鏡頭設(shè)計及精密制造技術(shù)、光學(xué)材料開發(fā)及光學(xué)元件加工技術(shù)的不斷進步使光學(xué)鏡頭在功能和性能方面得到快速發(fā)展，成為智慧城市、智慧交通、智能制造、航空航天、空間探測、遙感觀測、半導(dǎo)體制造、生物醫(yī)療等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展的重要支撐。光學(xué)鏡頭新型光學(xué)元件被不斷采用隨著光學(xué)鏡頭設(shè)計技術(shù)的不斷進步、幾何光學(xué)的發(fā)展，除了傳統(tǒng)單一光軸的光路設(shè)計，折射透鏡、棱鏡和反射鏡等新型光學(xué)元件被廣泛應(yīng)用于各類光學(xué)鏡頭的設(shè)計中，可以有效利用空間體積的重構(gòu)來減少光學(xué)鏡頭在特定方向上的尺寸或?qū)崿F(xiàn)特殊的光路設(shè)計，如潛望式手機變焦鏡頭設(shè)計、反射式超短焦投影鏡頭設(shè)計等，正逐漸成為光學(xué)行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)熱點之一。同時，微透鏡陣列、全息透鏡、衍射光學(xué)元件等新型光學(xué)元組件應(yīng)用逐步增加，給光學(xué)鏡頭設(shè)計及應(yīng)用帶來了更多的可能性。光學(xué)鏡頭類別光學(xué)鏡頭具備多維分類方式，按照焦距是否可變劃分為變焦鏡頭和定焦鏡頭，按照鏡片材質(zhì)不同可劃分為玻璃鏡頭、塑料鏡頭、玻塑混合鏡頭，不同類別鏡頭具備不同特點。光學(xué)鏡頭的焦距決定了其拍攝范圍，光學(xué)鏡頭根據(jù)焦距是否可變劃分為變焦鏡頭和定焦鏡頭，定焦鏡頭焦距唯一，為固定值，變焦鏡頭焦距可變，為一段范圍，其中變焦倍率為其最長焦距與最短焦距的比值，代表焦距變化范圍的大小。定焦鏡頭及不同倍率的變焦鏡頭因具備不同的優(yōu)缺點而擁有不同的應(yīng)用場景。相較定焦鏡頭，變焦鏡頭的焦距為一段區(qū)間，一顆鏡頭即能覆蓋多顆不同焦距定焦鏡頭的拍攝范圍，實現(xiàn)不同距離及視場角的自由切換，尤其在拍攝對象為動態(tài)或被攝物體位于較遠距離時，鏡頭可以在不損失畫面清晰度的前提下通過光學(xué)變焦實現(xiàn)對拍攝對象的快速跟蹤及高清畫面的捕捉，具備較大優(yōu)勢及應(yīng)用前景。但由于變焦鏡頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對運動的光學(xué)元件較多，通常由多枚光學(xué)鏡片組合，依靠機械結(jié)構(gòu)保證光學(xué)鏡片位置，通過電路控制實現(xiàn)光學(xué)鏡片的移動，以滿足不同距離下的成像需求，融合光學(xué)、機械、電子等多學(xué)科技術(shù)，設(shè)計過程需考慮鏡片移動過程中各個焦距的性能情況，并保證各焦距下的成像質(zhì)量、解像力、畸變等多項參數(shù)的一致性，技術(shù)門檻極高，且變焦倍率越大，技術(shù)難度越高。因其極高的設(shè)計及加工難度，變焦鏡頭早期停留在理論研究及小范圍應(yīng)用階段。21世紀以來，隨著光學(xué)設(shè)計技術(shù)、光學(xué)冷加工技術(shù)、精密機械加工技術(shù)的發(fā)展，變焦鏡頭進入快速發(fā)展時期，幾乎所有之前定焦鏡頭出現(xiàn)的領(lǐng)域，都有變焦鏡頭替代的身影，包括相機鏡頭、電影鏡頭、安防鏡頭、手機鏡頭、無人機鏡頭、視訊會議鏡頭等。盡管如此，變焦鏡頭若要與定焦鏡頭的解像力、成像質(zhì)量等規(guī)格指標達到相同水平仍具備極高技術(shù)難度，即使在每個焦距下均實現(xiàn)與定焦鏡頭相同的成像質(zhì)量，也會因其需要更多的鏡片實現(xiàn)變焦功能而致使鏡頭整體體積龐大、重量較重。因其設(shè)計難度、體積重量、制造成本等因素，變焦鏡頭在下游終端的應(yīng)用仍具有較大突破空間。在對成像畫質(zhì)要求極為嚴苛的領(lǐng)域，如半導(dǎo)體檢測、電影拍攝、醫(yī)療檢測等，或?qū)w積、重量及規(guī)模制造要求較高的領(lǐng)域如無人機、車載、手機、智能家居、AR/VR鏡頭等，目前仍更多使用定焦鏡頭。未來隨著多組元聯(lián)動式變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、玻塑混合光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計等技術(shù)的進一步發(fā)展，在保證成像質(zhì)量的情況下，變焦鏡頭體積進一步縮小、成本進一步降低，預(yù)計會帶來更大的市場空間。光學(xué)鏡頭根據(jù)使用的鏡片材質(zhì)不同可分為玻璃鏡頭、塑料鏡頭、玻璃塑料混合鏡頭（簡稱玻塑混合鏡頭）。由于不同材質(zhì)鏡片在材料特性、加工工藝、透光率等方面存在較大差異，因此最終的適用范圍也不同：塑料鏡片具有重量輕、體積小、可塑性強且量產(chǎn)能力高等特點，廣泛應(yīng)用于對體積要求嚴苛并追求大規(guī)模量產(chǎn)的鏡頭設(shè)計、生產(chǎn)中，如智能手機鏡頭；玻璃鏡片透光率高、耐熱性好，但對模造技術(shù)、鍍膜工藝、精密加工等方面具有較高的要求，量產(chǎn)能力低，應(yīng)用于對光學(xué)性能或使用環(huán)境要求較高的領(lǐng)域，如單反相機、安防視頻監(jiān)控、機器視覺等；玻塑混合鏡頭結(jié)合了兩者的特點，具備小型輕量化的特點并良好地平衡了光學(xué)性能及規(guī)模量產(chǎn)能力，應(yīng)用范圍較上述鏡頭更為廣泛，工藝難度較高。隨著光學(xué)設(shè)計及上游光學(xué)冷加工技術(shù)的不斷進步，光學(xué)鏡頭正呈現(xiàn)多材質(zhì)鏡片融合使用的趨勢，如原先采用全塑設(shè)計的手機鏡頭為提升畫質(zhì)正逐步使用少量玻璃鏡片替換塑料鏡片，原先采用全玻設(shè)計的安防鏡頭、車載鏡頭、無人機鏡頭等為提升小型化性能、量產(chǎn)能力等也在向玻塑混合光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)突破，預(yù)計玻塑混合鏡頭未來具備較大市場空間及應(yīng)用前景。光學(xué)鏡頭發(fā)展歷程我國大陸光學(xué)鏡頭產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年之后才有部分光學(xué)企業(yè)涉足民用光學(xué)鏡頭市場。2008年之前，國內(nèi)光學(xué)鏡頭市場基本上被被日本、德國品牌所壟斷，安防監(jiān)控市場、手機市場、醫(yī)療影像市場的光學(xué)圖像設(shè)備上基本沒有中國大陸自主生產(chǎn)的鏡頭，中國臺灣企業(yè)生產(chǎn)的鏡頭產(chǎn)品也僅出現(xiàn)在少數(shù)較為低端的設(shè)備上。2008年之后，隨著鏡頭制造工業(yè)日益成熟，光學(xué)產(chǎn)品成本逐步降低，日本的光學(xué)技術(shù)逐漸擴散到鄰近國家和地區(qū)，包括中國臺灣、韓國以及中國大陸在光學(xué)鏡頭生產(chǎn)上的規(guī)模日益擴大，涌現(xiàn)出像中國臺灣大立光、亞洲光學(xué)等具有世界先進水平的企業(yè)。光學(xué)鏡頭中國現(xiàn)狀光學(xué)鏡頭作為光學(xué)成像系統(tǒng)中的重要核心組成部分，是機器視覺系統(tǒng)中不可缺少的部件，隨著近年來我國手機、機器視覺、智能安防等行業(yè)下游領(lǐng)域的快速發(fā)展，行業(yè)需求隨之不斷增長，推動我國光學(xué)鏡頭行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)定增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學(xué)鏡頭行業(yè)市場規(guī)模為140．4億元，同比增長10%。從行業(yè)市場結(jié)構(gòu)來看，手機和車載攝像頭是我國光學(xué)鏡頭最主要的細分市場，2021年我國光學(xué)鏡頭市場規(guī)模中，手機鏡頭市場占比為64．84%；車載鏡頭占比為18．68%。從行業(yè)產(chǎn)銷量情況來看，隨著行業(yè)規(guī)模的不斷擴張，我國光學(xué)鏡頭產(chǎn)銷量也隨之穩(wěn)步增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學(xué)鏡頭產(chǎn)量為16．25億顆，同比增長10．5%；銷量為14．16億顆，同比增長11%。光學(xué)行業(yè)是傳統(tǒng)光學(xué)制造業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，并受下游應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)政策的影響。一方面，精密光學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品是當(dāng)今前沿科技發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，政策對促進我國光學(xué)行業(yè)的科研創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化提供了強有力的支持；另一方面，政策的支持有利于下游視頻監(jiān)控、影像識別、生物醫(yī)療、車載光學(xué)以及工業(yè)激光、光通信等行業(yè)的發(fā)展，擴大了精密光學(xué)產(chǎn)品的市場需求。從行業(yè)技術(shù)專利來看，隨著近年來我國光學(xué)鏡頭行業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)相關(guān)專利數(shù)量也隨之不斷增長。據(jù)資料顯示，2021年我國光學(xué)鏡頭相關(guān)專利申請數(shù)量為1363件，同比下降25．7%。光學(xué)鏡頭行業(yè)發(fā)展歷程光學(xué)鏡頭行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料環(huán)節(jié)，主要包括光學(xué)塑膠、光學(xué)玻璃等；中游為光學(xué)鏡頭生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)；下游主