电子4月周专题：从旗舰机型看智能手机光学模组的创新

关注华为P70系列影像能力升级迭代 近年来，影像能力成为各大主流手机品牌竞争的主战场。P系列是华为影像旗舰手机，华为P60发布于2023年3月23日，依据往年P系列发布时间推测，P70或将于近期发行上市。而作为影像旗舰手机，P70摄像头模组的升级迭代和技术创新或将带来新的产业链机遇。 智能手机摄像头模组代际提升显著 iphone15pro max首次搭载了潜望式长焦镜头，主摄由1200万像素升级至4800万像素，因此相比iPhone 14 Pro Max的摄像头成本增加值达到约25美元。vivo作为安卓手机中的影像翘楚，在2023年11月发布了新一代旗舰机型vivo X100系列，vivo X100 pro主摄采用一英寸大底的IMX989图像传感器，超广角镜头和长焦镜头均达到5000万像素，长焦镜头通过蔡司APO认证。 光学是智能手机升级迭代的重要主线 从目前各家主流手机厂商的旗舰机型来看，潜望式长焦镜头已然成为标配。 潜望式长焦镜头通过平行于手机背板方向的镜片移动实现较高倍数的光学变焦。采用旋涂工艺的红外截止滤光片有望逐步提高在高端手机的渗透率。 旋涂红外截止滤光片通过在光学玻璃表面使用化学树脂处理，能有效改善光学模组影像红色眩光问题。根据东田微招股说明书披露，相关产业链供应商主要包括水晶光电、东田微、五方光电、美迪凯等。 电子行业投资建议 大模型不断推出，海外AI应用快速发展，建议关注算力产业链。其中，算力需求的带动HBM需求同步增长，建议关注HBM产业链。相关标的：雅克科技、华海诚科等。AI PC、AI手机的推出叠加换机周期的到来，有望促进消费电子终端销量重回增长轨道，建议关注AI硬件产业链。相关标的：维信诺等。半导体经济周期有望于2024年迎来反弹，建议关注国产IC制造产业链。相关标的：中芯国际、长电科技、芯源微等。 风险提示：消费者对光学提升感知不深的风险、光学相关软件适配缓慢的风险、光学相关成本提升的风险。 1.P70发售在即，关注摄像头模组升级创新 P系列是华为影像旗舰手机，华为P60发布于2023年3月23日，依据往年P系列发布时间推测，P70或将于近期发行上市。而作为影像旗舰手机，P70摄像头模组的升级迭代和技术创新或将带来新的产业链机遇。 1.1iPhone15摄像头模组升级幅度大 苹果公司在2023年9月发布了iPhone15系列智能手机，相比于上一代产品，iPhone15在摄像头模组方面进行了较大幅度的升级，主摄由1200万像素升级至4800万像素，同时在iPhone15 pro max机型上首次搭载了潜望式长焦镜头。 图表1：iPhone15 pro/iPhone15/iPhone14摄像头系统对比 得益于4800万像素的主摄，iPhone15能拍超高分辨率照片，细节和色彩表现再上新台阶。iPhone15系列搭载全新的光学引擎，可以在低光环境下拍出更丰富的细节。用户也无需手动切换人像模式，iPhone15会自动识别并切换。 而在首次搭载的潜望式长焦镜头中，苹果创造了一种先进的四重反射棱镜，通过镜头后方的折叠玻璃结构，对光线进行四次反射。这让光线在空间不变的情况下经过的光路更长，从而为用户带来了更长的新焦距。同时为了配合四重反射棱镜设计，苹果将光学防抖和自动对焦功能加入到图像传感器上，能在全部三个方向上进行位移来实现防抖。iPhone15 pro max使用120毫米焦距镜头，提供最高5倍光学变焦。 图表2：iPhone15 pro max潜望式长焦镜头外观 图表3：iPhone15 pro max潜望式长焦镜头原理 iphone15系列由于摄像头模组的大幅度升级，成本方面也相应地有所提升。根据Counterpoint的拆分，iPhone15 Pro Max相比iPhone14 Pro Max的成本增加最大的零部件是处理器，成本增加30美元；其次便是摄像头，成本增加值达到约25美元。 图表4：iPhone15 Pro Max相比iPhone14 Pro Max的成本变化（美元） 1.2vivo搭载蔡司APO长焦镜头和自研V3影像芯片 vivo作为安卓手机中以影像实力著称的品牌，一直致力于优化旗下产品的影像能力。2023年11月，vivo发布了新一代旗舰机型vivo X100系列，vivo X100 pro主摄采用一英寸大底的IMX989图像传感器，超广角镜头和长焦镜头均达到5000万像素，搭载蔡司APO潜望式长焦镜头。 图表5：vivo X100 pro摄像头模组示意图 vivo X100pro潜望式长焦镜头采用蔡司浮动镜组设计，进光量提升96%，支持OIS光学防抖和AF自动对焦，支持4.3倍光学对焦。vivo X100 pro采用全新的复合多层纳米晶体镀膜（Multi-ALD）、IRCF色素旋涂，不仅进一步降低镜片反射率，而且拥有防眩光效果，带来更清透的画面表现。极硬AR镀膜让镜头更硬更耐磨。 vivo X100 pro潜望式长焦镜头通过了蔡司APO认证，APO代表“复消色差校正”或“复消色差设计”，通过APO认证的镜片在实际使用效果中尽可能矫正了颜色缺陷。 使用APO镜头拍摄的图像在主聚焦主体前方或后方的高对比度被摄体边缘显示很少或没有色带。 图表6：vivo X100 pro摄像头模组示意图 图表7：非APO镜头纵向色差示意图 在光学模组之外，vivo还通过自研影像芯片V3增强手机的影像功能。V3采用6nm 工艺，能效比提升超过30%，在全新设计的多并发AI感知ISP架构和第二代FIT互联系统下，可以轻松实现4K级的电影人像拍摄。 图表8：vivo X100 pro自研影像芯片V3 2.光学是智能手机升级迭代的重要主线 2.1潜望式长焦镜头成为旗舰机标配 长焦镜头指的是焦距比普通镜头更长的镜头，可以通过光学变焦的方式捕捉到远距离物体的细节。而智能手机厚度受限，无法在垂直方向放置较大的长焦镜头，所以潜望式长焦镜头应运而生。潜望式长焦镜头通过平行于手机背板方向的镜片移动实现较高倍数的光学变焦。 图表9：潜望式长焦镜头和直立长焦镜头对比 从目前各家主流手机厂商的旗舰机型来看，潜望式长焦镜头已然成为标配。而苹果在2023年的入局也表明潜望式长焦镜头是智能手机升级迭代的重要选项。根据智东西的梳理，从2023年9月-2024年2月已有多达10款旗舰手机搭载潜望式长焦镜头。 图表10：近期发布的搭载潜望式镜头的主流旗舰机型 2.1旋涂滤光片有望提升在高端机型的渗透率 红外截止滤光片（IRCF）是智能手机摄像头模组的重要光学零部件。IRCF利用光学薄膜技术，将高折射率材料与低折射率材料以物理气相沉积技术相互堆叠，通过光学干涉的物理原理，将红外光滤除以达到提高成像质量的效果。 图表11：红外截止滤光片与智能手机摄像头模组 采用旋涂工艺的IRCF有望逐步提高在高端手机的渗透率。iPhone13摄像头搭载了旋涂红外截止滤光片，小米从12S Ultra-14 Ultra均搭载旋涂工艺IR滤光片，后续旋涂滤光片有望持续提升在高端手机市场中的渗透率。根据东田微招股说明书披露，相关产业链供应商主要包括水晶光电、东田微、五方光电、美迪凯等。 旋涂红外截止滤光片通过在光学玻璃表面使用化学树脂处理，达到其他材质不具备的特性，能有效改善光学模组影像红色眩光问题，其核心技术难点主要在于旋涂、镀膜： 旋涂技术难点在于控制每个产品厚度公差<0.5um，保证波长公差 <1nm 。 在85%相对湿度、85℃温度的条件下，旋涂产品膜层附着力需保证500H（小时）以上无异常。 镀膜难点在于镀膜膜层与旋涂层需达到较好的结合力，实现大角度下特定透过率（T=20%）的波长偏移量从 22nm 缩小到 2nm 。 图表12：旋涂红外截止滤光片加工前后对比 3.投资建议 3.1建议关注算力产业链 大模型不断推出，海外AI应用快速发展，建议关注算力产业链。其中，算力需求的带动HBM需求同步增长，建议关注HBM产业链。相关标的：雅克科技、华海诚科等。 3.2建议关注AI在端测硬件的落地 自2023年年底以来，多家消费电子终端品牌厂商陆续推出AI硬件产品，包括AI PC、AI手机、AI Pin等多种类别。因此我们认为AI PC、AI手机等终端产品的推出，叠加换机周期的到来，有望促进消费电子终端销量重回增长轨道，建议关注AI硬件产业链。相关标的：维信诺等。 3.3建议关注半导体复苏周期 下游库存经历较为充分的去化，同时AI相关领域带来新的需求增量，半导体经济周期有望于2024年迎来反弹，建议关注国产IC制造产业链。相关标的：中芯国际、长电科技、芯源微等。 4.风险提示 消费者对光学提升感知不深的风险：摄像头成为手机厂商主要竞争的战场，但新技术推广之后的用户使用体验仍然存在不确定性，如果消费者感知不深，或将影响光学创新的投入产出比。 光学相关软件适配缓慢的风险：在硬件基础上，消费电子产品的体验离不开适配的软件和应用，如果摄像头相关软件适配硬件进程缓慢，或将影响用户体验，进而影响终端产品销量。 光学相关成本提升的风险：手机摄像头模组升级迭代将提升相关成本，导致整机价格上涨。若价格无法被消费者接受，或将影响终端产品的市场认可度。