光學鏡頭行業動態
行業動態
1、光學鏡頭行業發展概況
（1）光學鏡頭製造業是一個有著廣泛應用基礎的光電子細分行業
光學與光電子（以下簡稱「光電子」或「光電」）行業，是以光電技術為核心所構成的各類零件、組件、設備以及應用市場的總和，是將光學和光電子科學的研究成果應用於社會生產實踐的過程中發展而來的產業。現代光電科技結合了光學、電子與電機等尖端技術，近十年來技術發展迅速，並已成為信息系統和網路系統中最引人注目的核心技術。光電子產業得到前所未有的廣泛關注和大力發展，其應用層面擴展至通訊、信息、生化、醫療、民生等領域。未來隨著光電技術在通訊、網路等領域扮演核心技術角色，光電子產業將逐步成為一個國家科技實力乃至綜合國力的體現。
光學鏡頭行業是現代光電子行業的一個重要分支。光學鏡頭一般主要由鏡片、精密五金及塑膠零件、快門/光圈、驅動馬達、感測器等光機電器件和鏡筒組成。在光學成像系統中，光學鏡頭利用光學折射原理將需要拍照的景物聚焦到成像面（膠片或者圖像感測器晶元）上，是光學成像系統中必不可少的核心組成部分。它對成像質量的幾個最主要指標，如解析度、對比度、景深及各種像差等起著決定性的作用。
隨著現代科技的發展，光學鏡頭的應用領域正變得日益廣泛。光學鏡頭的應用歷史久遠，大約兩千四百年以前，我國的墨翟通過世界上第一個小孔成倒像實驗指出了光束直線行進的性質；1670 年，英國數學家、物理學家牛頓利用彎曲鏡面將光線反射到一個焦點上，製成了比使用透鏡將物體放大的倍數高出數倍的反射望遠鏡；1839 年法國畫家路易達蓋爾發明了世界上第一台真正的照相機——可攜式木箱照相機；1866 年德國化學家奧托肖特與光學家卡爾蔡司發明了正光攝影鏡頭。近年來，隨著電子科學、互聯網等現代科學技術的迅速發展，光學鏡頭的應用範圍已由最初的膠片相機、顯微鏡、望遠鏡、簡單醫療器械等產品，不斷向數碼相機、筆記本電腦、行動電話、安防監控攝像機、車載可視系統、智能家居和航拍無人機等與人類生活密切相關的眾多光學成像領域滲透。
（2）全球光學鏡頭製造業發展迅速，向中國轉移趨勢明顯
光學鏡頭製造行業是一個資金密集、並融合了光學技術、機械技術和電子技術等諸多現當代先進科技的技術引領型產業。一方面，光學鏡頭製造行業對自動化精密生產、檢測設備的投入要求較大；另一方面，該行業的技術含量較高，工藝技術和生產管理水平直接影響產品質量和良品率高低，直接決定企業在市場競爭中的成本優勢，並對產能規模提升形成制約。優秀光學鏡頭的設計環節需要系統利用光學設計、機械設計、電子控制、軟體設計和精密加工等諸多技術；生產組裝環節對部件加工精度、組裝精度、自動化設備及工具都有嚴格的標準和規範，同時還需要生產廠商具備精益求精的工藝，以嚴格管控機電配合、零件加工精度、組裝偏芯、零件內部應力、鏡片間隙及零件熱脹冷縮；檢驗環節，則通常需要超高精度加工檢測設備和經驗豐富、功底深厚的專家團隊。
基於多年的技術積累和先進的製造技術經驗，國外的光學鏡頭行業發展已較為成熟。從全球看，最早鏡頭產業主要集中在德國和日本兩個國家。鏡頭的研究與製造在德國具有悠久的歷史與傳統，並造就了萊卡（Leica）和卡爾蔡司（CarlZeiss）等光學元、組件巨頭，其中蔡司鏡頭至今仍為世界鏡頭製造技術的典型代表。同時，日本鏡頭產業自二戰後進步較快，憑藉較德國鏡頭產品的更高性能價格比，在全球鏡頭行業市場逐漸占居優勢，其主要生產企業有日本佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、騰龍（Tarmon）、奧林巴斯（Olympus）等。近年來，日本鏡頭製造企業充分利用其電子技術優勢，在加速對鏡頭製造工藝進行改進和產品更新的同時，也十分重視對獨創性技術的開發。發展至今，除少量高精密度的鏡片和鏡頭加工外，日本已基本退出了傳統光學冷加工行業，並重點向光學設計領域發展，並在光學檢測設備和檢測技術、光學加工和鍍膜設備等的製造方面居世界領先地位，成為主要的光學相關設計、工藝、檢測技術和設備輸出國。
國內方面，我國在建國初期即建立了以滿足國防需求為主的完整光學工業體系，為當時國內的國防軍工建設做出了突出貢獻。上世紀七十年代，隨著以膠片相機為載體的機械成像系統的興起，國內光學企業憑藉在機械和光學領域的持續技術積累，光學鏡頭製造技術水平基本實現了與日德鏡頭廠商的同步水平。自上世紀九十年代起，隨著如數碼相機等以電子存儲介質為主的消費電子產品的發展，國內光學鏡頭企業在該領域的近十年發展中與日本企業差距越來越大，並形成以為國外廠商代工生產為主的產業格局。2000 年以來，國內通訊網路及互聯網等行業發展迅速，華為、海康威視、大華股份等世界一流廠商快速崛起，中國憑藉此類龐大的下游市場需求發展成為全球光學鏡頭最重要的市場之一。為滿足激增的市場需求，國內湧現出如舜宇光學、聯合光電等優秀光學企業，該類企業鏡頭製造廠商憑藉自身在產品研發設計和生產工藝等方面的持續投入和改進，以較快的速度不斷推出解析度更高、成像質量更穩定的光學鏡頭，已經成為全球光學鏡頭產業的生力軍，並進而帶動了國內光學鏡頭產業的迅猛發展。
2、光學鏡頭產品應用行業發展概況
隨著社會經濟的持續發展，以及光學光電子、移動互聯網、物聯網、雲計算、生物識別等相關科學技術的快速進步，安防視頻監控、消費電子等下游應用領域產品正呈現數字化、高清化、網路化、智能化等發展趨勢，高品質光學鏡頭作為安防攝像機、智能手機、車載攝像機、虛擬現實、智能家居、運動 DV、無人機、醫療器械等產品的核心部件，正成為影響上述產品應用效果的重要因素之一。由於光學鏡頭產品與上述下游終端應用產品存在一配一或者多配一的對應關係，光學鏡頭產品未來的發展前景和市場容量同這些下游產品市場的發展趨勢密切相關。
（1）安防視頻監控市場
①全球安防視頻監控市場容量巨大，未來仍將保持長期穩定增長
近年來，國際反恐形勢日漸複雜和嚴峻，全球恐怖襲擊、意外事件時有發生，公共安全、反恐已成為全球關注的焦點，藉助專業技術手段對監控對象進行分析識別，已經從事後察看發展到當今的事先預防的階段。視頻監控系統作為安防必不可少的技術手段，正在全球安防領域扮演越來越重要的角色，其已逐漸發展為世界各國政府、企業乃至個人家庭安防系統建設領域的剛性需求。
近年來,歐美髮達國家的安防視頻監控市場持續保持了較快增長,且目前已進入產品「高清化、網路化、智能化」的升級換代階段。與此同時,中國、印度、巴西等新興經濟體的安防視頻監控市場需求迅速擴大。對於加速轉型的亞洲、中東及中南美洲地區等新興經濟體而言,經濟增長與社會轉型並行,中上階層人口膨脹、社會流動性增大等諸多因素致使社會治安防範複雜度不斷提高,預計未來用於維護公共安全的投資將呈快速增長趨勢,新興經濟體的安防視頻監控市場將保持高速增長。整體而言，未來隨著各國政府對安防問題的持續關注，IT 通訊、生物識別等相關技術的進步，以及安防監控市場的全球化趨勢不斷加快，來自歐美地區的升級換代需求及新興國家市場的新增需求將促使安防視頻監控市場保持穩步增長。
②中國已發展成為全球安防視頻監控最核心市場
截至目前，我國已發展成為全球安防視頻監控領域最大的市場之一：
1）我國城鎮化及新農村建設進程的進一步推進將直接帶動視頻監控行業的發展。根據國務院於 2014 年發布的《國家新型城鎮化規劃（2014-2020 年）》顯示，「目前，我國常住人口城鎮化率為 53.7%，戶籍人口城鎮化率只有 36%左右，不僅遠低於發達國家 80%的平均水平，也低於人均收入與我國相近的發展中國家60%的平均水平」，該規劃確立了 2020 年前實現城鎮化常住人口達到 60%，戶籍人口城鎮化率達到 45%左右的發展目標。與此同時，伴隨著城鎮化步伐的加快及社會結構的變遷，城市面積和城市設施不斷增加，「平安建設」將成為各級政府長期艱巨的任務，公安主管部門也已把「社會治安防控體系建設」作為中心工作之一，政府需求的推動將為安防視頻監控行業從特大城市、省會城市向市縣級甚至農村市場的加速延伸帶來良好的可持續發展空間。
2）國民經濟將繼續保持快速發展的勢頭，各重點行業基礎設施的持續建設帶動產生新的安防需求。隨著近年由政府主導的鐵路、高速、水域航道、機場以及城市軌道交通等各類大規模基礎設施，正陸續由建設轉向運營，安防視頻監控系統的安裝需求將因此出現新一輪的擴建與維護市場。
3）目前社會整體的安防意識正逐步提升，安防視頻監控用戶正由特殊部門轉向社會大眾，金融、教育、醫療、通訊、能源等眾多細分社會行業領域，企事業單位對安防視頻監控的投入帶動了視頻監控消費。
4）隨著國內的經濟增長和居民收入的增加，人們對安全的消費需求將不斷增加。圍繞「社區創安」的深入實施，以及 4G 開通、三網融合帶來的有利契機，安防消費主體逐步從高收入階層向中等收入人群轉化，家庭安防市場潛力將被有效激發出來，並進而極大地擴展行業發展的空間。
③安防視頻監控市場的持續增長將帶動監控鏡頭市場的穩定發展
典型的安防視頻監控系統的主要設備一般包括以攝像相機、球機為主的視頻採集設備、光端機等網路傳輸設備、DVR、DVS 等主控設備和監視器等顯示設備。該等設備分別與視頻監控系統中的視音頻信息採集、傳輸、記錄和控制、顯示等環節相對應，其中關鍵環節在於前端視音頻信息的採集處理和後端的信息記錄和控制。由於光學鏡頭作為攝像機、球機等視頻監控系統前端視頻信息採集入口的核心部件，其信息採集質量的優劣直接影響後端的信息識別和處理效果。目前，國內安防廠商在維持後端市場的同時，已開始加大對前端攝像機產品的研發，利用前端攝像機市場進一步刺激後端需求，推進後端高清兼容產品的研發及銷售。
在全球安防視頻監控市場的持續增長帶動下，安防視頻監控鏡頭市場近年來發展較快，未來仍將保持穩定增長態勢。根據 TSR 公布的《Marketing Analysis ofLens Units Markets》資料顯示，2011 年全球安防視頻監控鏡頭市場銷量為 6,300萬件，2015 年增長為 12,200 萬件，年均複合增長率為 17.97%。預計未來幾年，全球安防視頻監控鏡頭市場仍將保持穩步增長，預計 2020 年全球市場銷量和市場金額將分別達到 1.84 億件和約 6.53 億美元。
④安防視頻監控相關技術發展帶動光學鏡頭產業不斷升級
安防視頻監控領域相關技術的飛速發展帶動光學鏡頭產業不斷升級。安防視頻監控產品正朝著高清化、網路化、智能化方向發展，未來雲計算和大數據技術的深化運用將使得該類產品的應用範圍不斷拓寬。安防視頻監控產品的發展趨勢將對光學鏡頭的成像質量提出更高的要求，如解析度大小、防抖技術、透霧技術、大倍率、超大光圈、大廣角及高可靠性等，光學鏡頭產業也將因此不斷向網路化、高清化以及光學變焦方向發展升級。據 TSR 預測，安防鏡頭中變焦鏡頭的出貨量佔比將從 2015 年的 25%不斷上升，其中 3 倍變焦鏡頭出貨量佔比將由 2015年的 23%提升至 2020 年的 32%；解析度 1080P 規格安防鏡頭出貨量佔比將由 2015年的 65%提高至 2020 年的 72%。
（2）智能手機市場
①科學技術的發展和產業鏈的不斷完善帶動智能手機市場快速發展
近年來，第三代移動通信技術的出現和手機應用軟體的迅速普及帶動手機用戶規模化增長。以我國為例，根據國家統計局統計調查數據顯示，2010 年至 2014年間，手機年產量由 10.04 億部增加至 17.64 億部，手機年末用戶數由 8.59 億戶增加至 12.86 億戶，手機普及率已由 64.36 部/百人增加至 94.03 部/百人，手機用戶數和普及率均實現了快速增長。
隨著智能手機產業鏈的不斷完善，手機市場重心向智能手機不斷遷移。通過軟硬體和應用程序的充分融合、相互促進，智能手機生態圈日趨成熟，智能手機產業鏈不斷完善。性能和功能的雙向拓展讓智能手機的功能更貼近人們的日常生活，智能手機漸漸成為生活的必需品。與此同時，雲計算與移動互聯網技術的融合發展，驅動智能手機產業內涵與核心價值迅速提升。智能手機的發展，已使原來功能性手機越來越互聯網化，而智能手機作為雲計算和移動互聯網重要的客戶端承載平台和主要入口，已成為融合移動互聯網產業發展的最關鍵環節之一。
隨著全球智能手機市場的快速發展，中國作為手機製造大國，憑藉自身的手機產業集群優勢，在智能手機發展的浪潮中，產業鏈各方已形成聚焦效應，集體發力智能手機市場，承擔了全球相當部分的智能手機供應。此外，中國智能手機市場快速崛起，並已成為全球手機發展的重點區域，智能手機的內銷量增速明顯。
②拍攝功能已成為智能手機的最核心功能之一
隨著拍攝功能逐漸發展成為繼基本通話之外智能手機最核心功能之一，攝像頭的成像質量和效果在智能手機市場競爭中的重要性正變的日益突出。從攝像頭最早出現在功能手機上開始，該部件僅僅是一個附帶性的功能，而隨著通訊網路的升級和移動互聯網興起，圖片及視頻文件已經成為人們網路社交、信息傳遞的重要載體，從而使得拍攝功能也愈發成為手機最核心的配屬功能。
隨著攝像頭技術的不斷提高、軟體應用的不斷升級，智能手機拍照效果已日趨接近數碼相機。雖然鏡頭產品受限於手機產品尺寸小巧和薄型化趨勢，較難實現光學變焦功能，但是面對智能手機豐富的後期處理功能，人們已經很難區別專業的數碼相機與智能手機照片的質量區別。同時，有賴於手機行業的迅速發展和充分競爭，生產廠商專註硬體競爭尋求突圍，從而推動手機鏡頭急速升級，智能手機成像質量水平因此得到快速提升，如手機攝像頭市場主流像素從 2010 年的500 萬像素髮展至 2012 年的 800 萬像素，目前正向 1600 萬和 2000 萬像素級別發展。綜合而言，提高手機攝像頭的數量（即配置前後雙攝像頭）、成像質量和效果正成為智能手機廠商應對激烈的競爭，謀求差異化特色的重點方向。
③智能手機市場的穩步發展將帶動光學鏡頭行業的持續增長
光學鏡頭是影響智能手機攝像頭成像質量和效果的核心部件之一。手機攝像頭一般由鏡頭（Lens）、圖像感測器（Sensor）、視頻信號處理晶元（DSPIC）、軟板（FPC）和框架（Holder）五個部分組成，其中鏡頭、圖像感測器和視頻信號處理晶元是決定手機攝像頭性能的最關鍵三個環節。為了提高鏡頭像素，理論上可以通過不斷增加鏡片數量並擴大感光元件尺寸來達到目的，但受限於手機的空間結構，感光元件尺寸及鏡片數量無法無限度擴大和增加，僅能通過複雜的光學結構設計實現更高像素要求，因此超高清晰度鏡頭小型化設計及製造工藝難度較大。消費者對手機拍攝圖像、視頻品質越來越高的要求使得鏡頭的設計、生產質量水平，以及光學防抖和光學變焦技術的集成應用在智能手機市場競爭要素中的重要性日益提升。未來，在智能手機消費者商務辦公與生活娛樂混合應用需求的帶動下，相應光學鏡頭產品市場也將隨之保持平穩、持續增長。
根據 TSR 公布的《Marketing Analysis of Lens Units Markets》資料顯示，2011年全球手機鏡頭市場銷量為 14.64 億件，2015 年增長為 32.36 億件，年均複合增長率為 21.93%。預計未來幾年，全球手機鏡頭市場仍將保持穩步增長，預計 2020年全球市場銷量和市場金額將分別達到 45.79 億件和 39.27 億美元。
（3）車載成像市場
①主動安全技術和自動駕駛技術的日臻成熟帶動車載成像市場持續發展汽車主動安全技術的滲透和自動駕駛技術的日漸成熟將帶動車載成像市場快速發展。汽車安全系統的發展正呈現出主動安全系統比例逐步提升、主動與被動相結合、干預替代預警向自動駕駛發展的趨勢。世界各國正在相繼出台相關法律法規以提高汽車主動安全技術配置。如美國國家公路交通安全局於 2014 年出台新規定，要求其國內於 2018 年 5 月 1 日以後生產的所有車輛必須安裝至少一顆倒車後視攝像頭，以提高倒車安全性；歐洲新車安全評價程序（NCAP）規定自 2014 年起自有主動安全系統的權重從 10%上升至 20%，自 2017 年起具備主動安全系統的車輛方可獲得 4 星評級。作為連接主動與被動安全系統的橋樑，ADAS（AdvancedDriverAssistantSystem，高級輔助駕駛系統）因可實現車道偏離預警、車輛、行人與障礙物預警、交通標誌識別、自適應遠光控制等功能，是實現自動駕駛的基礎技術之一。從 ADAS 解決方案來看，攝像頭的視覺處理技術突破了雷達技術在辨別行人等非金屬障礙物方面無能為力的限制，不僅可以更好地辨識道路標識、行人以及道路狀況等信息，也可以通過演算法計算行人與車輛的行動軌跡，功能更為全面，準確性也較高。隨著 ADAS 系統滲透率和晶元運算速度的提升，人臉識別等技術逐步運用於汽車安全領域，以及未來完全自動駕駛時代的到來，汽車對攝像頭依賴程度將進一步加大，車內以及側視攝像頭需求將會逐漸放量增長，市場空間得到進一步釋放。
②車載攝像頭是車聯網的重要實現基礎
作為車聯網信息的重要入口，車載攝像頭是車聯網的重要實現基礎。車聯網（Internet of Vehicles）是由車輛位置、速度和路線等信息構成的巨大交互網路。
通過 GPS、RFID、感測器、攝像頭圖像處理等裝置，車輛可以完成自身環境和狀態信息的採集，並經由網路層將自身的各種信息傳輸匯聚到中央處理器，通過計算機技術，這些大量車輛的信息可以被分析和處理，從而實現多個系統間大範圍、大容量數據的交互，並提供最佳路線、及時彙報路況和安排信號燈周期等多種服務。傳統汽車僅需處理並展示行車裡程、車速、油耗等有限信息，但隨著車輛實現聯網功能後，車輛需要處理以及展示的信息都將幾何倍數的增加，如環境數據、汽車狀態、駕駛行為、移動終端數據、APP 數據等，並且會更強調人機互動體驗。因此從數據端來看，未來汽車將從單純的交通工具逐步向數據處理平台轉變。正如人類通過自身眼睛獲取約 80%來自外界的信息，作為感知層的重要組成部分之一，攝像頭將是車聯網數據的重要入口，是車聯網實現的重要基礎。
③光學鏡頭是車載攝像頭的核心組成部分，市場潛力巨大
作為汽車車載成像的主要採集工具，車載攝像頭的應用較為廣泛。汽車攝像頭按照應用領域可分為行車輔助（行車記錄儀、高級輔助駕駛系統 ADAS 與主動安全系統）、駐車輔助（全車環視）與車內人員監控，貫穿行駛到泊車全過程，對攝像頭工作時間和溫度等方面有較高的要求。按照安裝位置又可分為前視、後視、側視以及車內監控四部分。目前運用最多的是前視以及後視攝像頭，未來伴隨著主動安全、自動駕駛以及車聯網相關技術的發展，車載攝像頭的應用將會更為廣泛。而作為車載攝像頭的核心組成部分，光學鏡頭未來在車載成像領域的市場潛力巨大。根據 TSR 公布的《Marketing Analysis of Lens Units Markets》資料顯示，2011 年全球車載鏡頭市場銷量為 1,834 萬件，2015 年增長為 5,838 萬件，年均複合增長率為 33.58%。預計未來幾年，全球車載鏡頭市場仍將保持穩步增長，預計 2020 年全球市場銷量和市場金額將分別達到 1.18 億件和 6 億美元。
（4）其他市場
近年來，隨著物聯網、計算機、移動互聯網等技術的快速發展，光學鏡頭的應用領域不斷拓寬。如作為光信號的主要採集部件，光學鏡頭已成為視訊會議、智能家居、航拍無人機、虛擬現實等新興終端電子產品的重要組件，鏡頭成像質量也已成為影響用戶體驗的最核心因素之一。未來，下游新興應用領域市場需求的強勁增長將帶動光學鏡頭的行業的快速發展。如隨著語音和數據通信技術發展而來的視訊會議系統，因可實現點對點或多點之間的雙向視頻、語音和多媒體的同步交流近年來獲得了市場的快速、廣泛認可。未來，隨著網路帶寬的提升和資費的下降，以及雲計算、高清、遠程呈現等技術在視訊會議行業內的快速應用，視訊會議用鏡頭將呈現向變焦、高清高端光學鏡頭產品不斷集中的趨勢。