智能投影鏡頭行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢光學鏡頭變焦光學系統(tǒng)設計技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展二十世紀初，美國光學專家Allen?Mann首次采用物像交換原理成功設計出了世界上第一款真正意義上的變焦距鏡頭（美國專利U．S．P．696788）。但初期由于計算機技術(shù)的落后和光學冷加工、鍍膜技術(shù)的不完善，使得變焦光學系統(tǒng)設計技術(shù)的實際應用受到較大限制，仍處于研究階段。1932年德國光學專家赫爾穆特專門為西門子設計了一款焦距25-80mm，變焦倍率3．2倍的變焦鏡頭。該鏡頭中由變焦群組和聚焦群組（群組指由光學鏡片組成的光學元組件）分別獨立運動，不僅實現(xiàn)了焦距的變化，同時保證了成像面在焦距變化過程中的穩(wěn)定，是雙組元變焦光學系統(tǒng)設計技術(shù)的突破及應用。隨著光學設計技術(shù)、光學冷加工技術(shù)、精密機械加工技術(shù)的發(fā)展，變焦鏡頭的設計與生產(chǎn)進入快速發(fā)展時期，變焦鏡頭成像質(zhì)量不斷提升，成為下游市場的應用熱點。發(fā)展至今，變焦光學系統(tǒng)設計技術(shù)仍然具備極大的創(chuàng)新空間及應用場景。隨著各類場景需求的不同，在解決了成像質(zhì)量的前提下，人們開始追求以擴大變焦倍率、增大光圈、減小鏡頭體積等為主要研究目標，并由此突破了多組元聯(lián)動式變焦光學系統(tǒng)設計技術(shù)，不斷提升變焦鏡頭的性能，拓寬變焦鏡頭應用領(lǐng)域。光學鏡頭全球現(xiàn)狀隨著光學鏡頭下游應用場景愈發(fā)廣泛、主要制造生產(chǎn)國出臺扶持政策及相關(guān)制造技術(shù)的進步與創(chuàng)新，全球光學鏡頭需求量逐年遞增，行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)定增長。據(jù)資料顯示，2021年全球光學鏡頭行業(yè)市場規(guī)模為70億美元，同比增長12．9%。隨著行業(yè)下游需求量的不斷增長，近年來全球光學鏡頭出貨量持續(xù)增長。據(jù)資料顯示，2021年全球光學鏡頭出貨量為77億只，同比增長11．6%。光學鏡頭競爭格局目前，光學鏡頭行業(yè)市場集中度較高，行業(yè)龍頭優(yōu)勢明顯。從全球手機鏡頭方面來看，2020年全球手機鏡頭行業(yè)集中度顯著提高，呈現(xiàn)雙寡頭格局，2015年全球手機鏡頭CR5為65%，而到2020年則上升至78%，并且相比較于2015年大立光一家獨大，2020年的手機鏡頭行業(yè)龍頭易主，舜宇光學由2015年的9%迅速上升至2020年的30%，而大立光則由35%下降至29%，2020年CR2高達59%，這意味著行業(yè)集中度上升，進入壟斷競爭格局，行業(yè)進入門檻提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與制造業(yè)加速融合，光學鏡頭的終端應用產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化發(fā)展，下游應用領(lǐng)域也持續(xù)拓寬，從智能手機等消費電子領(lǐng)域進一步擴展到汽車、其他消費電子領(lǐng)域如AR/VR設備、工業(yè)、醫(yī)療等多元領(lǐng)域。此外隨著下游消費電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療等市場需求持續(xù)增長，光學鏡頭應用場景的廣度和深度亦將進一步增大，帶動光學鏡頭出貨量提升。隨著產(chǎn)品持續(xù)迭代升級，光學鏡頭廠商為維持穩(wěn)定的盈利能力，需要不斷提升大規(guī)模生產(chǎn)能力、自動化生產(chǎn)程度和精益生產(chǎn)水平，提升產(chǎn)能利用率和產(chǎn)品良率。隨著下游應用領(lǐng)域?qū)鈱W鏡頭技術(shù)提出更高要求，本土光學鏡頭廠商在光學變焦、自動對焦、光學防抖等技術(shù)方面不斷實現(xiàn)突破，在設計、圖像仿真算法、光學仿真、高精度光學模具、自動化流程覆蓋及工藝方面形成領(lǐng)先優(yōu)勢，不斷提升精密制造能力，逐步建立并鞏固在國際市場的競爭優(yōu)勢，促進了中國高端光學鏡頭的本土自主化發(fā)展。光學鏡頭各應用領(lǐng)域差異化發(fā)展隨著終端產(chǎn)品應用領(lǐng)域的不斷拓寬和深化，未來光學鏡頭設計和生產(chǎn)技術(shù)的重點是提高成像質(zhì)量、增加功能并縮小體積。具體而言，光學鏡頭產(chǎn)品技術(shù)在不同的應用領(lǐng)域正呈現(xiàn)出不同的特點。如在數(shù)字安防領(lǐng)域，隨著視頻監(jiān)控技術(shù)應用范圍和場景的逐步擴展，以及其本身向高清化、網(wǎng)絡化、智能化方向的進一步延伸，鏡頭產(chǎn)品在小型輕量化、超高清、大倍率變焦、高可靠性、超大光圈、透霧、寬光譜、紅外夜視、光學防抖等技術(shù)水平方面的要求正日益突出。在無人機領(lǐng)域，鏡頭產(chǎn)品正在向小型輕量化、高清化、變焦等技術(shù)趨勢發(fā)展。在車載領(lǐng)域，鏡頭產(chǎn)品在高可靠性、超廣角、小畸變、紅外夜視、防水防霧、玻塑混合等技術(shù)方面發(fā)展趨勢明顯。在投影領(lǐng)域，鏡頭產(chǎn)品正向超短焦、超高清等技術(shù)方面發(fā)展。在電影領(lǐng)域，鏡頭產(chǎn)品正向全畫幅、超高清、寬銀幕變形等技術(shù)方向發(fā)展。應用領(lǐng)域需求的快速變化不斷地推動著光學鏡頭產(chǎn)品和技術(shù)的革新，也對光學鏡頭制造企業(yè)的綜合創(chuàng)新能力提出了更高的要求。能夠緊跟市場動態(tài)，針對不同應用場景進行深度開發(fā)，滿足市場及客戶需求的企業(yè)將獲得更大的競爭優(yōu)勢。多學科技術(shù)推動光學鏡頭發(fā)展光學鏡頭的設計及制造是一項融合光機電算為一體的復雜系統(tǒng)工程，除光學相關(guān)技術(shù)外，機械、電子和軟件等多學科技術(shù)支撐行業(yè)不斷發(fā)展、推動行業(yè)進步。以變焦鏡頭的驅(qū)動控制為例，變焦鏡頭的焦距變化是通過鏡頭內(nèi)的一個或多個群組沿光軸方向的位置移動來實現(xiàn)的，如何合理地移動鏡片群組，并保持必要的精度是除光學設計外，變焦鏡頭面臨的另一個難題。最初誕生的變焦鏡頭形態(tài)為手動變焦鏡頭，這種鏡頭在變焦和聚焦時需要手動操作，控制精度較差，應用受到限制。隨著驅(qū)動技術(shù)的進步，電動變焦鏡頭采用馬達配合齒輪減速箱的方式替代人工控制凸輪外環(huán)，一定程度上解決了手動操作的麻煩，提升了群組驅(qū)動控制的精度，但電動變焦鏡頭在驅(qū)動控制上仍存在不便：A、由于齒輪箱與凸輪結(jié)構(gòu)是多點接觸，在頻繁驅(qū)動過程中容易磨損，造成控制精度的下降，驅(qū)動壽命僅數(shù)十萬次，當進入需要高頻率變焦、聚焦的AI時代，過低的馬達壽命影響了鏡頭整體使用壽命；B、驅(qū)動控制未實現(xiàn)閉環(huán)，群組移動無位置信息的反饋，群組定位精確性較差；C、凸輪結(jié)構(gòu)決定了整個鏡筒必須包含移動群組、凸輪軌跡槽、鏡筒外殼等多層結(jié)構(gòu)，造成鏡頭外徑和尺寸較大；D、受制于精密加工的工藝極限，凸輪結(jié)構(gòu)難以支持復雜的組合曲線軌跡，且隨著鏡片群組尺寸的增大，結(jié)構(gòu)精度就越難保證對復雜多組元聯(lián)動式光學系統(tǒng)的兼容。為了打破上述困境，鏡頭工業(yè)在驅(qū)動技術(shù)、精密加工技術(shù)、定位控制技術(shù)等方面展開了大量研究工作，變焦鏡頭驅(qū)動技術(shù)演進，產(chǎn)生了一種全新的變焦鏡頭形態(tài)一體式驅(qū)動技術(shù)。這一技術(shù)通過支架及步進馬達的配合形式來驅(qū)動群組位移，利用高精度的光耦傳感器輔助進行群組定位，形成群組移動的閉環(huán)控制。采用一體式驅(qū)動技術(shù)方案的一體機自動變焦AF鏡頭（簡稱一體機鏡頭）相較同規(guī)格的電動變焦鏡頭，具備小體積、高壽命、高精度、快速變焦、自動聚焦等特點，真正實現(xiàn)變焦過程的全程清晰，極大地拓寬了變焦鏡頭的應用領(lǐng)域。從手動變焦到電動變焦再到一體式驅(qū)動，機械設計、電子及軟件控制技術(shù)的發(fā)展正推動光學鏡頭的發(fā)展。隨著AI識別等智能化應用對高速捕捉畫面的需求增加，鏡頭高速精準驅(qū)動控制技術(shù)仍有較大突破空間，以不斷助力鏡頭實現(xiàn)快速精準變焦、快速自動聚焦性能，滿足下游智能化應用需求。光學鏡頭新型光學元件被不斷采用隨著光學鏡頭設計技術(shù)的不斷進步、幾何光學的發(fā)展，除了傳統(tǒng)單一光軸的光路設計，折射透鏡、棱鏡和反射鏡等新型光學元件被廣泛應用于各類光學鏡