

文章大綱
光學低通濾波器行業市場綜述
?光學低通濾波器定義
?光學低通濾波器分類
光學低通濾波器行業產業鏈
光學低通濾波器行業市場規模
光學低通濾波器行業驅動因素
?視頻監控鏡頭增長需求
光學低通濾波器行業投資風險
?下游一體化及價格風險
光學低通濾波器行業相關法規
光學低通濾波器行業發展趨勢
?設計人工智能化
?離子源輔助鍍膜化
光學低通濾波器行業競爭格局
光學
中國光學低通濾波器行業市場綜述
光學低通濾波器定義
OLPF作用主要是讓光束經過后產生雙折射,改變入射光束將會形成的目標頻率,達到減弱或消除低頻干擾條紋以及偽彩色干擾條紋的目的。
OLPF定義
數碼相機的CCD、CMOS影像傳感器的表面并不是直接暴露在空氣中,通常在傳感器的上方鍍有一層光學低通濾鏡,稱為光學低通濾波器,全名稱為Optical lowpass filter(以下簡稱“OLPF”)。
OLPF是由兩塊或多塊光學水晶經研磨、鍍膜、切割、加工制成的平面光學元件,其主要放置于數碼相機的影像傳感器前方,多用于濾除紅外線及修正光線的作用。
目前,OLPF的主要應用領域為單反數碼相機、中高級數碼相機、安防監視器鏡頭系統等。
OLPF作用主要是讓光束經過后產生雙折射,改變入射光束將會形成的目標頻率,達到減弱或消除低頻干擾條紋以及偽彩色干擾條紋的目的。此外,低通濾鏡本身存在一些限制,例如光線經過后因為被OLPF過濾一次,雖然修正了摩爾紋和偽色,但降低了成像的清晰度。
目前,部分單反可通過其它手段降低摩爾紋以及消除偽色。例如尼康通過高像素密度配合處理器運算以及CMOS微弱震動來代替OLPF在單反中的作用。
取消了OLPF的單反,其畫質會比同一塊CMOS沒有取消低通濾鏡的版本更好,尤其是解析力,直觀的感覺是畫面更銳利,更清晰。
光學低通濾波器分類
OLPF按終端需求可分為“數碼相機用OLPF”和“普通OLPF”兩類。此外,OLPF產品大部分屬于非標準的定制產品。
OLPF按終端需求可分為“數碼相機用OLPF”和“普通OLPF”兩類。其中數碼相機用OLPF占比30%,普通OLPF占比70%。此外,OLPF產品大部分屬于非標準的定制產品,其具體細分產品規格有2,000多品種,例如單片組合、二組合片、三組合片、四組合片等。
同樣組合的OLPF根據客戶不同的參數需求,如不同的中心波長、表面質量要求、鍍膜的膜系設計以及大小薄厚不同的尺寸等也會使OLPF產品的性能不同。
“普通OLPF“屬于中低端產品,主要應用集中在安防監控領域。“普通OLPF“可在一定程度上改善角度效應,減少紅外光波。此外,由于其具有防靜電的功能,“普通OLPF“在鏡頭更換過程中,其成像系統不易被污染。
相較于”普通OLPF“,“數碼相機用OLPF“的鍍膜技術要求更高,良品率水平更低,因此“數碼相機用OLPF“的結構相對于“普通OLPF“更加完善,產品效果及性能更為突出。“數碼相機用OLPF“屬于大面陣高清數字成像系統濾光器件,該種類OLPF是由光學水晶、藍玻璃及表面膜層有效組合并鍍制而成,具有防靜電、高透、改善角度效應的功能。“數碼相機用OLPF“與大面陣CCD/CMOS成像傳感器的匹配,可有效抑制高于CCD/CMOS圖像傳感器空間頻率的光波通過而引起摩爾條紋,并有效地抑制紅外光波,保證圖像清晰和穩定。
光學低通濾波器功能
采用OLPF可降低CCD或CMOS圖像傳感器上光學圖像的頻帶寬度,并有效減少頻譜混疊,最終起到低通濾波的作用。
OLPF功能分析:
目前,數碼影像技術發展迅猛,應用的領域日益寬廣,從數碼相機到視頻監控攝像頭都屬于典型的數碼影像技術應用產品,其關鍵零組件為陣列式光電成像器件,如CCD、CMOS圖像傳感器。
在用CCD、CMOS圖像傳感器獲取目標圖像信息時,由于CCD等圖像傳感器讀取影像均采用非連續性取像方式,因此CCD等圖像傳感器在拍攝磚墻、服裝、織物等具有高密度紋理的對象時容易出現摩爾紋。摩爾條紋的產生是由于環狀或網格狀的線性圖象與CCD排列的空間頻率比較接近的時候出現的一種物理現象。這些混疊的信號將影響圖像清晰度,甚至出現彩色條紋干擾。
數碼影像產品可采用OLPF降低CCD或CMOS圖像傳感器上光學圖像的頻帶寬度,以減少頻譜混疊。例如,通過特殊的結構化設計,OLPF利用雙折射晶體或相位光柵的分光效應,可形成梳狀濾波器與前端光學系統及后端圖像傳感器相匹配,對圖像的空間高頻部分信號進行衰減,能夠極大的消除由于光的干涉作用所產生的對影像質量不利的摩爾條紋,最終起到低通濾波的作用。
如果在OLPF表面再增鍍一定層數的紅外截止膜,在改善紅外線對CCD成像的影響的同時,可進一步提高成像品質。綜上所述,OLPF在數碼影像產品中起到核心作用,數碼影像產品的供應必然會產生對CCD、CMOS圖像傳感器的需求,間接產生對OLPF的市場需求。
光學低通濾波器結構及原理
利用雙折射晶體制作的OLPF能夠有效地限制被采集圖像在光敏面上的頻譜寬度,從而減小頻譜混疊
流程分析:
中國光學低通濾波器行業市場綜述——光學低通濾波器結構及原理
CCD感應器由感光體構成,理想情況下,光線直射進入CCD,但在實際情況下可能會干擾到鄰近感光體,需要對光線加以修整。可利用OLPF的物理偏光特性,把進來的光線,保留直射部分,反射掉斜射部分,減少對感光點的影響。但只能對一個方向修整,通常攝像機只考慮水平分辨率,因此只對光線做水平修整。若修整垂直光線,將其中一片轉90度,可產生”兩片式OLPF”,一片用于水平修整,一片用于垂直修整。
為消除彩色干擾紋,除了要考慮OLPF的頻率特性以外,還應考慮光譜特性。由于CCD傳感器可響應近紅外光,會破壞圖像的色還原,因此OLPF還應該具有光譜選通特性,可用以下兩種方法解決:(1)在石英鏡片的一個表面鍍上紅外截止膜;(2)在OLPF中間膠合一塊IRCF。
OLPF的基本原理是利用石英晶體的雙折射作用,將透過OLPF的柵格狀景物作為空間光柵調制器,當成像光束經過不同厚度的石英晶體薄板后,光軸約呈45°角,目標圖象信息的光束經過OLPF后產生雙折射(分為尋常光o光束和異常光e光束),并形成微小錯開的距離。因此,光束通過OLPF后,原來的所包含有空間頻率的目標光束產生分離,使頻率發生小量變化,最終導致分離的尋常光o和異常光e光強會重新分布,從而減小光敏面處像的頻譜寬度,達到減弱或消除低頻干擾條紋、消除彩色CCD出現的偽彩色干擾條紋的目的。
綜上所述,利用雙折射晶體制作OLPF,結合前置濾波能夠有效地限制被采集圖像在光敏面上的頻譜寬度,從而減小頻譜混疊,可初步解釋OLPF在消圖像干擾紋中的作用。
光學低通濾波器設計流程
OLPF提供商通過對產品結構進行特殊設計、添加多層IR-CUT膜、防靜電膜處理與多片組合濾波器設計,達到OLPF與高像素CCD/CMOS成像傳感器的良好匹配。
OLPF提供商通過對產品結構進行特殊設計、添加多層IR-CUT膜、防靜電膜處理與多片組合濾波器設計,達到OLPF與高像素CCD/CMOS成像傳感器的良好匹配。
目前,OLPF提供商開發出防靜電膜與IR-CUT膜結合的蒸鍍工藝。解決了光學水晶大片的定向切割、雙面拋光及藍玻璃劃切表面保護處理等技術難題,突破傳統光學冷加工的效率制約,實現高效率、大規模生產。
利用超聲清洗、高效凈化等潔凈技術,解決了表面缺陷<15μm的產品質量控制難題,并解決大面晶片的多層粘接及紫外固化技術等難題。精密防靜電包裝材料的設計與制作,解決了產品在運輸過程中產生的灰塵問題。
?進料檢驗:針對光學水晶塊,檢驗水晶塊的質量,角度、包裹體、透光性等;
?切型設計:針對產品結構特性,設計水晶塊分片切割的角度、厚度要求;
?晶片切割:針對水晶塊切片后的毛片再按照鍍膜的規格要求切成方片;
?晶片粗磨:針對大片切割下來的方片進行初步的表面研磨;
?晶片滾筒:針對中磨后的片與細砂一起進行滾動式倒邊,保證四邊角光滑;
?晶片精磨:針對滾筒后的片再進一步細磨;;
?晶片拋光:針對精磨后的片再進行雙面拋光;
?晶片清洗:針對拋光片進行超聲波清洗;
?晶片鍍膜:針對清洗后的片鍍制成膜層質量和光學性能符合產品要求的鍍膜片;
?晶片膠合:針對鍍膜片清洗后,根據設計要求,多片膠合在一起,膠合成符合要求的組合片;
?自動劃片:針對膠合后的晶片,或鍍膜后的單片進行自動劃片成最終產品的規格要求。最后經清洗、精選包裝,最終檢驗后入庫。
光學低通濾波器技術分析
隨著終端產品數碼相機像素和色彩還原性能要求等的提高,對OLPF的生產技術與工藝也相應提出了新的要求。
OLPF制造的關鍵產品技術包括OLPF設計技術、精密平面光學冷加工技術、光學級超聲波清洗技術、精密光學鍍膜技術、光學晶體膠合技術、表面質量控制技術以及OLPF光學系統像質評價技術等。此外,OLPF的制造需要掌握石英晶體知識、精密平面光學冷加工知識、超聲波清洗知識、精密薄膜光學知識、光學平面膠合知識、準半導體潔凈知識、光學系統像質評價知識等。隨著終端產品數碼相機像素和色彩還原性能要求等終端要求的提高,對OLPF的生產技術與工藝也相應提出了新的要求。
OLPF產品研發主要應用精密平面光學冷加工技術和精密薄膜光學技術。精密平面光學冷加工技術屬于一項光學零件制造技術。其包括最基本的制造光學零件的研磨、拋光工藝、光學加工過程中所采用的各種輔助工藝和光學輔料制備工藝等。此外,該技術隨著現代科學技術的發展而衍生出與原來工藝不相同的新工藝,例如變折射串光學零件、聚合物光學零件、衍射光學元件,纖維光學元件的制造,以及光學零件的精密超聲波清洗等。因此,精密平面光學冷加工技術既是一門傳統的學科和技術,又是一門涉及不同加工機理、材料學、控制學和測量學等方面的一門新穎的技術。
OLPF的另一種核心技術是精密薄膜光學技術,這是以薄膜光學為理論基礎的、以光學鍍膜工藝為根本的一項實踐性較強的學科和技術。
OLPF的另一種核心技術是精密薄膜光學技術,這是以薄膜光學為理論基礎的、以光學鍍膜工藝為根本的一項實踐性較強的學科和技術。
薄膜光學研究的對象是薄膜對光的反射、透射、吸收以及位相特性、偏振效應等,也就是光在分層媒質中的傳播特性和規律性,是現代光學不可缺少的組成部分。
光學薄膜的制備過程與真空技術、表面物理、材料科學、等離子體技術等密切相關,屬于綜合學科。
近年來,OLPF行業主要工藝技術已經步入成熟期,目前應用的精密光學鍍膜技術主要是熱蒸發鍍膜技術。其中包含兩種主要技術方式:
電阻加熱蒸發,優點是設備簡單,操作方便,但適用范圍小,無法蒸發高熔點的介質材料,且容易污染膜料;
電子槍加熱蒸發,技術原理是金屬在高溫狀態時,其內部的一部分電子因獲得足夠的能量而產生熱電子發射。溢出的高速運動的電子流在強磁場的作用下會聚成一束高密度的電子束并轟擊鍍膜材料表面,電子的動能轉換為熱能,熔化膜料并蒸發。電子槍蒸發克服了電阻蒸發的缺點,可蒸發所有的鍍膜材料,目前屬于主流蒸發技術。
光學
中國光學低通濾波器行業產業鏈
OLPF產品和數碼相機、數碼攝像機、視頻監控攝像頭等下游產品的鏡頭組是一配一的對應關系,未來的發展前景和市場容量同這些下游產品的發展趨勢密切相關。
OLPF行業所處細分行業價值鏈中,上游主體為原材料生產廠商,上游原材料包含光學水晶、藍玻璃及輔助材料等,上游原材料的供給廠商較多,短期內不存在壟斷。藍玻璃生產商數量較少,其中日本HOYA、旭硝子份額最高。
OLPF行業中游參與者為OLPF提供商,OLPF提供商采用上游原、輔材料生產OLPF等光學光電子元器件產品,供應給鏡頭模組廠商,鏡頭模組廠商采用OLPF提供商生產的OLPF制造各類鏡頭模組,最終提供給下游終端客戶。中游OLPF提供商中,目前,水晶光電是OLPF最大生產商,日本NDK、KDS、晶華光學以及五方光電份額較小。
OLPF行業下游主體為各類終端產品生產廠商,中游的OLPF提供商和鏡頭模組廠商最終提供給下游生產消費類電子和安防設備等終端產品。OLPF產品和數碼相機、數碼攝像機、視頻監控攝像頭等下游產品的鏡頭組是一配一的對應關系,未來的發展前景和市場容量同這些下游產品的發展趨勢密切相關。
產業鏈上游分析
上游供應商終止供應該原材料,OLPF提供商和鏡頭模組生產廠商生產的產品將受到一定程度的影響。
中國OLPF行業上游為原材料生產廠商,OLPF原材料包含光學水晶、藍玻璃,鍍膜材料包括SiO2、TiO2等。光學水晶的供給廠商較多,短期內不存在壟斷。藍玻璃生產商數量較少,其中日本HOYA、旭硝子份額最高。OLPF行業上游風險主要表現在以下兩方面:(1)如果上游供應商終止供應該原材料,OLPF提供商和鏡頭模組生產廠商生產的產品將受到一定程度的影響;(2)如果OLPF行業上游供應商抬高價格,上述部分原材料產品特性可導致OLPF行業的盈利狀況也將受到影響。
光學水晶在中國產量豐富且價格較低。目前,光學水晶平均價格為251(元/公斤),中國有6-7家廠商生產光學水晶,行業集中度較低,OLPF提供商在議價能力方面處于相對有利的狀態。
輔助材料、鍍膜材料包括SiO2、TiO2等均可以利用現有供應渠道,因此,原材料和輔助材料供應充分。
藍玻璃屬于OLPF的原材料之一,藍玻璃平均價格為42元/張,藍玻璃的供應商有日本HOYA、日本旭硝子和浙江科瑞光學等。其中,日本HOYA、日本旭硝子的市場占有率較高。目前OLPF各規格產品中只有組合片需要膠合藍玻璃。此外,含藍玻璃的OLPF組合片的產量占比和銷量占比分別占OLPF提供商所有產品總額的0.6%和0.7%,因此,藍玻璃對整個OLPF成本影響較小。未來,數碼攝像機、視頻監控攝像頭等產品低角度效應的發展趨勢,將促使更多的OLPF配備藍玻璃,從而提高藍玻璃的使用量。
產業鏈中游分析
OLPF行業中游為OLPF提供商和光學鏡頭組件廠商,OLPF提供商采用上游原、輔材料生產OLPF等光學光電子元器件產品。
OLPF行業中游為OLPF提供商和光學鏡頭組件廠商,OLPF提供商采用上游原、輔材料生產OLPF等光學光電子元器件產品,供應給鏡頭模組廠商,鏡頭模組廠商采用OLPF提供商生產的OLPF制造各類鏡頭模組,最終提供給下游終端產品廠商。
OLPF提供商分布與數碼成像產品產能分布相吻合,主要集中在日本、韓國、中大陸和臺灣地區,并且近年來產能逐步向中國大陸地區轉移。目前,OLPF提供商主要集中在東部沿海區域,水晶光電占40%市場份額,其次是日本NDK、KDS(合計40%),晶華光學、歐菲光、五方光電份額較小(合計20%)。
光學鏡頭組件廠商構成:
日系鏡頭廠商:目前市場占有率為10-15%,以富士旗下的富士能和關東美辰為代表,主要生產高像素鏡頭。2009年前,中國市場上日系鏡頭廠商市場份額較高,富士能曾是光學鏡頭龍頭企業,但2009年后,日系鏡頭廠由于擴產保守,市場份額逐步下降。如果大立光順利量產,中日產能差距將進一步縮小;
臺系鏡頭廠商:目前的市場占有率為25-30%,以大立光、玉晶光、和新巨科為代表。其中,大立光主要生產高端鏡頭,客戶組合均勻,玉晶光以前較低像素鏡頭偏多。新巨科主要產品包括游戲機鏡頭、平板計算機鏡頭等,2018年也開始切入智能型手機鏡頭市場。由于臺系緊跟市場需求,積極擴產,市場占有率日漸提升。若按照新鉅科、今國光、亞光、先進光等光學廠商擴產計劃,2019年臺灣光學鏡頭業在全球市占率有望超過40%;
韓系鏡頭廠商:目前市場占有率高達30-35%,以艾達詩、科倫為代表,主要供應給三星、LG等韓國品牌;
中系鏡頭廠商:目前市場占有率25-30%,主要生產低像素鏡頭,代表廠商為大陸的水晶光電、舜宇光學、丘鈦科技、信利光電及五方光電等。光學鏡頭組件廠商受技術發展和政策支持,中系廠商產能及市場份額逐步擴大。
產業鏈下游分析
中國OLPF的銷售單價、品質和服務與日韓同行業對比,優勢較為明顯,下游終端企業傾向于在中國采購OLPF。
OLPF產業鏈下游終端企業多為國際知名廠商(主要包括索尼、愛立信、佳能、康佳等知名數碼相機廠商),行業集中度相對較高,且對產品市場了解程度比較深,議價能力較強。
中國OLPF的銷售單價、品質和服務與日韓同行業對比,優勢較為明顯,下游終端企業傾向于在中國采購OLPF。中國OLPF規模化生產廠家不多,下游終端企業可選擇余地有限,相對削弱下游終端企業的議價能力。此外,OLPF的下游以消費類電子產品為主要應用領域,隨著智能手機、車載攝像、安防監控、智能家居等行業持續高速發展,高清攝像頭的市場需求旺盛,極大地帶動了OLPF的市場需求。
下游終端產品細分品種豐富,產品規格型號可達上千種,OLPF與下游市場的鏡頭組存在一對一的匹配關系,未來OLPF行業的發展前景和市場容量同終端產品的發展趨勢密切相關。
從下游產品價格變動對行業產品價格和毛利率的影響分析,由于OLPF是鏡頭系統必不可少的部件,具有很強的專用性、被替代難度較大。因此,相對下游產品而言,OLPF價格走勢存在一定的剛性,價格下跌空間會受到一定程度的制約。此外,OLPF所占成本在終端產品成本中比例較小,終端消費數碼產品的降價對OLPF價格影響程度不高。
光學
中國光學低通濾波器行業市場規模
中國傳統數碼相機市場需求下滑直接影響了OLPF的市場需求,但由于OLPF依舊是數碼相機中必不可少的核心元器件,OLPF未來可期。
傳統數碼相機市場需求下滑直接影響了OLPF的市場需求,但由于OLPF依舊是數碼相機中必不可少的核心元器件,因此市場需求相對規模收窄,不存在和傳統膠卷一樣被替代的可能。中國OLPF的市場規模(以銷售價格計)從2015年的11.6億元增長到2019年的13.6億元,復合增長率達到4.0%。隨著數碼相機、視頻監控攝像頭市場規模不斷擴大,OLPF在終端市場的發展空間同數碼產品密切相關,與終端產品的發展具有較強的聯動性,可間接反映OLPF的市場容量和發展空間。
隨著安防監控系統對于成像質量要求的提升,安防鏡頭需求可對沖部分數碼相機流失的市場需求。預計中國OLPF行業未來五年市場規模(以銷售價格計)將保持4.1%年復合增長率增長,到2024年OLPF行業市場規模(以銷售價格計)將達到16.7億元人民幣、OLPF銷售量增至21,250萬套。
光學
中國光學低通濾波器行業驅動因素
視頻監控鏡頭需求增長
視頻監控攝像頭作為OLPF應用的一個重要終端產品,此類視頻監控的需求可構成對OLPF需求的強勁支撐。安防監控高像素攝像頭行業將進一步促進OLPF需求上漲。
視頻監控作為安防必不可少的部分,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。高質量的圖像效果是視頻監控攝像頭的發展趨勢,目前,視頻監控攝像頭以30萬像素左右為主,圖像不夠清晰,為了適應在監控領域的要求,視頻監控攝像頭需要配備更高的像素。相應的OLPF也從80μm的表面缺陷向40μm甚至更高的要求發展。視頻監控攝像頭的發展必然帶動表面缺陷在40μm以下OLPF的快速發展。
2015年全球監控鏡頭出貨量達1.8億件,預計2024年出貨量可增至2.4億件。全球監控攝像機鏡頭銷售收入預計將從2015年的5.2億美元增長至2024年的11.2億美元。目前,視頻監控高清化已成為行業共識,攝像頭的分辨率將會進一步提高。視頻監控攝像頭作為OLPF應用的一個重要終端產品,此類視頻監控的需求可構成對OLPF需求的強勁支撐,將進一步促進OLPF需求上漲。
光學
中國光學低通濾波器行業投資風險
下游一體化及價格風險
OLPF作為鏡頭系統的核心部件,其價格隨著數碼相機、可拍照手機這些下游產品價格的持續下滑而同步下滑。
下游廠商一體化風險:
目前,已有部分下游模組鏡頭廠商或意識到OLPF這類光學光電子元器件行業的市場前景,或從垂直一體化以獲取經營穩定性的考慮出發,開始采取從事上下游垂直整合與多角化的發展策略。
例如亞洲光學是生產鏡頭模組的廠家,目前已計劃向上游關鍵零組件發展,并擴充生產規模以取得更大的規模經濟優勢。下游廠商向前一體化的舉措,將對OLPF行業的未來發展構成一定程度的制約。
長期價格走低風險:
OLPF作為鏡頭系統的核心部件,其價格隨著數碼相機、可拍照手機這些下游產品價格的持續下滑而同步下滑,預計其價格逐步走低的趨勢在未來一段時間內仍將持續。
因此,OLPF提供商只有在提升品質的同時,通過縮減制程、減少材料的消耗、提升產品合格率、提升設備使用率和設備自動化程度等有效措施降低生產成本,同時不斷開發出高附加值的新產品、擴充產品結構,才能在市場競爭中贏得生存和持續發展。
光學
中國光學低通濾波器行業相關政策法規
中國出臺了一系列政策支持光電產業及其下游相關領域的發展,產業政策支持將為行業發展提供良好的環境,政策扶持將給OLPF行業帶來良好的發展機遇。
OLPF行業下游輻射范圍廣,對整個光學產業的升級轉型、持續增長都具有重要意義。中國出臺了一系列政策支持光電產業及其下游相關領域的發展,產業政策支持將為行業發展提供良好的環境,為行業快速成長提供有力支撐。政策扶持將給OLPF行業帶來良好的發展機遇。
光學
電信市場分析
設計人工智能化
OLPF的發展將會趨向于從OLPF基礎設計向人工智能計算化、軟件自動設計化發展,實現OLPF設計的可靠性、效率得到極大提高,對設計人員的依賴性降低。
OLPF設計人工智能化分析:
未來OLPF的發展將會趨向于從OLPF基礎設計向人工智能計算化、軟件自動設計化發展。由于OLPF的工作原理是根據光學石英晶體的雙折射現象,設計不同的光軸角度的石英晶體及其組合來匹配不同像元間距的CCD/CMOS,達到消除摩爾條紋的效果。
由于OLPF的設計均是設計人員根據理論,人工計算各種不同光軸角度的石英晶片及其組合以匹配各種CCD/CMOS,所以目前的技術需要設計人員熟悉掌握石英晶體相關知識、CCD/CMOS的相關知識、OLPF和CCD/CMOS的匹配原理,對設計人員綜合技術水平和經驗十分依賴。未來,由于大批量多規格生產的需要以及軟件技術進步,日本主流企業已經采用專業的設計軟件來實現OLPF的設計,設計的可靠性、效率得到極大提高,對設計人員的依賴性降低。水晶光電和浙江大學國家重點實驗室國家光學儀器工程技術研究中心合作開發了擁有自主知識產權的OLPF設計軟件,可實現OLPF的設計軟件化。
離子源輔助鍍膜化
在熱蒸發鍍膜過程中利用離子加速和轟擊,增加蒸發材料分子的能量、轟擊膜層使得膜層致密、少缺陷,膜層結構和性能接近大塊材料的性能。
OLPF離子源輔助鍍膜化分析:
目前采用的熱蒸發鍍膜技術的優點是工藝簡單穩定,缺點是出現膜層不夠致密,導致膜層容易吸潮,進而使光譜曲線產生變化,從而引起成像色彩的變化,且基片需要加300°C左右的高溫,增加了能耗,加速了設備老化。數碼相機像素的提高對OLPF的膜層強度、穩定性、耐惡劣性能等提出了更高的要求,要進一步提高成像品質和穩定性,必須采用離子源輔助鍍膜技術。
其特點是在熱蒸發鍍膜過程中利用離子加速和轟擊,增加蒸發材料分子的能量、轟擊膜層,保持膜層致密、少缺陷,膜層結構和性能接近大塊材料的性能,可保證膜層強度、光譜穩定性、耐惡劣環境性能等方面都得到極大提升。離子源輔助鍍膜技術最大的優點是可在傳統的熱蒸發鍍膜設備上實現,不改變原有熱蒸發鍍膜工藝并將基片的加熱溫度從300°C降低到100-150°C甚至室溫,拓展了設備使用領域。
此外,光學鏡頭的耐久性環境要求驅動OLPF市場快速發展,由于90%的視頻監控攝像頭在戶外使用,需要經受風吹日曬且要求長時間工作,要求頻監控攝像頭必須具有耐久性環境要求。因此,耐久性環境要求提高了OLPF的技術門檻,需要在鍍膜工藝中采用離子源輔助鍍膜技術,具備高端裝備的行業龍頭將獲得更高的市場占有率。
OLPF精細化發展
隨著單反相機向著便攜型、輕便型的方向發展,相應的為之配套的OLPF必然向著精細化的方向發展。
OLPF精細化發展分析:
未來數碼產品的便攜式、高像素的發展需求對OLPF市場的影響隨著數碼攝像機的廣泛應用而不斷擴大,數碼相機、單反相機必然向著便攜型、輕便型的方向發展,相應的為之配套的OLPF必然向著精細化的方向發展。此外,高質量圖像也是數碼相機發展的必然目標,同時,數碼相機也對OLPF的表面質量提出更高的要求,這種發展趨勢必然帶動表面缺陷在20μm及以下的OLPF的快速發展。
藍玻璃組合的OLPF的數碼攝像機對成像角度不敏感,可拍攝更廣角度的圖像而不影響圖像的質量,這種OLPF可實現數碼攝像機的低角度效應。隨著數碼攝像機功能的提升,低角度效應將是其功能發展的方向,促進更多的數碼攝像機配備藍玻璃組合的OLPF。
光學
中國光學低通濾波器行業競爭格局
(一)
中國OLPF行業集中度較高,龍頭OLPF提供商形成了較為成熟的規模,并與數碼相機模組和品牌廠商形成了長期合作關系。
OLPF主要應用于數碼相機、數碼攝像機、視頻監控攝像頭等領域,下游廠商主要集中在日本、韓國、臺灣等。OLPF的銷售也主要集中在上述區域。日本、韓國、臺灣等許多廠家為節約成本,利用中國充裕的勞動力資源在長三角、珠三角設立外資企業,因而中國相關企業主要集中在長三角、珠三角地域。由于發達國家已基本退出光學加工行業,向現代光電技術和光學設計領域集中,全球光學加工產業向中國轉移的格局已基本形成。因此,中國光學光電子產業近幾年發展明顯提速,年均增長速度均在20%以上。
目前,中國OLPF行業集中度較高,龍頭OLPF提供商形成了較為成熟的規模,并與數碼相機模組和品牌廠商形成了長期合作關系。此外,由于OLPF行業屬于光電行業中的一個細分市場,產品技術壁壘高、設備投入大且技術要求高。因此,下游客戶集中度高且格局穩定,OLPF提供商一旦形成規模,會無形中提高新進者的門檻,綜上所述,中國OLPF市場目前較為集中。
目前,中國從事OLPF產品規模化生產的企業較少。水晶光電是中國最大的OLPF提供商,剩余提供商分布于沿海地區,且大多未通過主要數碼相機廠商的產品認證環節。
截至2019年末,通過對中國OLPF行業相關的45家企業在OLPF產品線近五年相關數據進行數據整合分析,不難發現各OLPF提供商的OLPF產品平均年收入為2,544.8萬元,同比2018年增長4.2%。平均實現凈利潤153.4萬元,同比2018年降低32.5%。行業平均凈利率由2015年的9.2%下降到2019年的6.0%。
對于該行業利潤水平變動原因分析,發現OLPF行業利潤下滑原因:(1)終端產品價格的降低,特別是數碼相機單價的大幅下降導致OLPF的價格每年降低了6-7%;(2)OLPF行業內80%的OLPF提供商多數產能較小,沒有形成規模效應;(3)隨著終端產品的升級,下游終端市場對OLPF需求的變化影響OLPF廠商的合格率,從而加大了OLPF產品的成本。
(二)
日資企業憑借著跟同系的終端生產企業的長期合作關系,以及較好的產品質量作為競爭資本,而中國大陸的OLPF提供商主要以規模生產和成本控制作為競爭資本。
OLPF生產的技術門檻較高,日本和臺資企業憑借著跟同系的終端生產企業的長期合作關系,以較好的產品質量作為競爭資本,而中國大陸的OLPF提供商主要以規模生產和成本控制作為競爭資本,全球OLPF的生產屬于中高度集中。第一至四名的OLPF提供商的市場份額差距不大。水晶光電、日本電波(NDK)、愛普生、大真空(KDS)四大廠共占據了66%的市場份額。
OLPF因其應用領域不同,產品技術和工藝水準存在著較大的差異,因此,不同的產品供應商有著不同的市場定位。日本廠商定位高端市場,臺資廠商主要定位于中端市場,中國大陸僅有水晶光電等少數企業參與中高端市場的競爭,其它多數中小企業以低端產品為主。
(1)應用于數碼相機、數碼攝像機的OLPF品質相對要求較高,市場定位偏向于中高端,日本企業有著較強的優勢和進入先機,同時中國OLPF提供商以水晶光電為代表的企業也有著較好的技術優勢和客戶基礎。
(2)應用于視頻監控等安防產品用的OLPF品質要求相對不高,市場定位偏向于中低端。在這一領域,日本企業也有涉足,同時由于進入門檻和技術程度較低,臺灣企業和中國大陸企業都有較大程度的競爭優勢。相對而言,用于視頻監控為代表的安防產品領域的OLPF,其生產相對處于一般集中。
(三)
全球OLPF市場份額較為集中,市場領先提供商已建立較為穩固的客戶基礎和市場地位,各領先提供商和終端產品廠商基本建立了穩定的合作關系。
全球OLPF市場份額較為集中,市場領先提供商已建立較為穩固的客戶基礎和市場地位,主要表現在以下三個方面:(1)領先提供商的產能擴張迅速,已經形成了規模經濟效應,水晶光電、日本電波、大真空、愛普生拓優科夢的月產能均在100萬片以上,占據了全球產能60%;(2)從產品品質角度來看,領先提供商經過近幾年的技術開發,設備的更新投入,合格率均保持在一個較高的水平,有利于提供商形成競爭成本優勢;(3)從B2B的市場拓展來看,各領先提供商和終端產品廠商基本建立了穩定的合作關系,保證了每個領先提供商的市場空間。
日本:日本電波、大真空、愛普生拓優科夢的主導產品以晶體諧振器為主,OLPF為輔,與中國的OLPF產品結構差異較大,綜合毛利率指標可比性較弱,但其OLPF產品主要占據下游高端市場,此外,單反數碼相機用OLPF的生產銷售領域,由于全球數碼單反相機的生產基本集中在日本,OLPF行業來自日本企業的威脅最大。
中國:隨著數碼單反相機在全球市場的進一步開拓,中國OLPF提供商完全可以憑借自身優良的客戶關系和優秀的產品品質、較高的技術優勢,在單反數碼相機用OLPF市場取得較高的市場份額。其次,在視頻監控用OLPF市場,由于視頻用OLPF產品相對比較低端,且多集中在中國大陸生產。其次,中國OLPF提供商具有明顯的客戶資源優勢,中國OLPF提供商較早就和下游終端企業建立了穩定的合作關系,并已逐步切入日韓市場,日韓鏡頭、模組和數碼制造商的需求較集中。主要競爭對手包括:上海嘉光光學集團、東莞田中光學科技有限公司、深圳歐菲光科技有限公司。
參考資料來自:頭豹、馭勢資本研究所

免責聲明:本公眾號目前所載內容為本公眾號原創、網絡轉載或根據非密公開性信息資料編輯整理,相關內容僅供參考及學習交流使用。由于部分文字、圖片等來源于互聯網,無法核實真實出處,如涉及相關爭議,請跟我們聯系。我們致力于保護作者知識產權或作品版權,本公眾號所載內容的知識產權或作品版權歸原作者所有。本公眾號擁有對此聲明的最終解釋權。
↓↓↓ 戳#閱讀原文# ,精彩繼續,你若喜歡,#分享/點贊/在看#!