目前,在台股市值前50大中,已經有一家"科技設備"公司入列,也就是"致茂"。另外,已通過上市核准的半導體設備公司,"鴻勁",其市值也足以名列台灣前50大。可見,"科技設備產業"未來將會成為台灣的基本行業之一。這邊就來簡單理解一下玻璃光學鏡片、鏡頭公司,保勝光學。保勝光學的鏡頭應用在AOI設備、半導體設備、國防航太,約佔公司營收22%。
保勝光學,是一家為專精於高階光學玻璃鏡片及鏡頭之廠商、以大口徑(鏡片直徑大於60mm以上)高階應用為主力市場,主要銷售至美國、歐洲、日本等。產品應用在高階投影機、工業檢測設備、天文望遠鏡、運動光學、航太、生醫及半導體檢測設備.....等等市場。
其中,公司在2009年自動光學檢測設備(AOI)量產出貨,2018年半導體設備用鏡頭量產出貨,2021年太空衛星遙測鏡頭通過客戶驗收合格。
保勝光學具有自主鏡片研磨、多層光學鍍膜、CNC金屬加工、表面處理及鏡頭整機組裝等,能提供一條龍完整製程服務。公司主攻少量多樣之利基型產品,產品生命週期多數達五年以上,其終端需求量及汰換率均較消費性產品低。
以下為保勝光學的產品與應用的產品:
光學鏡片,主係將玻璃硝材,透過切削、研磨、洗淨及鍍磨等製程,依客戶需求予以製作不同規格光學鏡片,產品應用於運動光學的狙擊鏡及望遠鏡片等。
光學鏡頭,主係將光學鏡片、金屬鏡筒與墊間等零組件,依客戶需求打樣設計後製作專屬鏡頭,主要應用於電影院投影機、運動光學之狙擊鏡、賞鳥鏡及望遠鏡、自動化光學檢測設備及半導體檢測設備等。
(1)投影設備:
產品應用於大型電影院、家庭劇院投影設備之鏡頭及鏡片。
(2)運動光學:
產品應用於賞鳥鏡、望遠鏡、狙擊鏡等。
(3)AOI自動光學檢測設備:
產品應用自動光學檢測設備之鏡頭及鏡片。
(4)半導體設備:
產品應用半導體檢測設備之鏡頭及鏡片。
(5)政府相關單位標案:
國防特殊用途鏡片。
(6)其他:
其他收入主要包含客戶補貼治具開發收入、代採購鏡頭零組件(如鏡筒、濾光片)等。
切入半導體設備及自動光學檢測設備
鏡片的表面精度(PV)攸關於鏡頭的整體影像品質,也是衡量鏡片製程能力的具體指標,保勝光學目前在大口徑玻璃球面鏡片(Φ 80mm)的表面精度(PV)可以滿足現行AOI檢測鏡頭及半導體檢測鏡頭等應用。
隨半導體製程更加精細,所需要之半導體設備及自動光學檢測設備之精細度也將提高,現今高階半導體製程設備之光學應用仍掌握在歐美大廠,保勝光學做為新進入此領域之廠商,正逐步提高光學元件加工技術,以切入相關供應鏈,目前產品已可適用於成熟製程之檢測設備及售後服務市場,長期而言,當技術精度提升至一定程度,檢測線寬可從 I-line 提升至 DUV(深紫外光)。
臺灣為世界半導體重鎮,目前保勝光學產品已切入半導體設備供應鏈,並有進行中之協同開發案件,足以可證公司之技術實力及產品品質,並透過持續發揮高階技術、高性價比及在地化服務等優勢,加上自動光學及半導體檢測設備因應終端產品效能持續精進,需定期提升檢測設備規格,亦成為支持公司未來營收成長之動能。
非球面玻璃鏡片
光學玻璃鏡片包含球面玻璃鏡片及非球面玻璃鏡片,導入非球面鏡片可代替多個球面的鏡組,消除某些類型的線條失真、色差、像差,亦使得鏡組的體積更小、重量更輕,相較於多片球面透鏡的鏡組更有成本優勢,且可應用於對體積重量要求較為輕薄之產品。
保勝光學目前主要光學玻璃鏡片技術為球面玻璃鏡片,致新產品開發有其侷限性。公司正在精進非球面、自由曲面之玻璃技術及高階鍍膜技術。
玻璃鏡頭
根據光學鏡片特性之原理主要可分為玻璃鏡片及塑膠鏡片兩大類型,由於在材料屬性、加工工藝、透光率等方面都存在著很大的差異,因此最終的應用範圍也大有不同。
保勝光學位處光學產業之中游,以大口徑、高精度之球面玻璃鏡片為主,有別於消費性市場以塑膠鏡頭為主,玻璃鏡頭有著化學性能穩定、抗變形、耐高溫高濕及防刮等優點,需整合研磨技術、鍍膜工藝及精密加工等高階製造工法,導致玻璃鏡頭之加工難度及成本相對塑膠鏡頭為高,因此主要應用於高階影像領域,如高階投影設備、運動光學裝備、車載成像系統、工業機器視覺檢測以及其他高階新興非消費型產品領域。
依玻璃鏡片之製程技術可分為研磨拋光及模造成型,其中研磨拋光法必須利用精密加工機成形透鏡,最後再經過研磨拋光製程才能完成,此法可應用於大、中、小型口徑之鏡頭產製,惟隨其產製之鏡頭口徑提升,對技術人員的加工技術要求相應提高;精密模造成形法係利用玻璃高溫其沾黏係數降低的特性,以升高溫度使玻璃軟化再進行壓造製程,惟依現行光學產製技術此法僅得用於中、小型鏡頭口徑,尚未能適用於大口徑鏡頭之產製。
考量要同時兼顧大口徑與高表面精度,對於製造技術要求較高,故不論採用上開何種玻璃鏡片之製程技術,其製程的難度係數皆係隨鏡頭口徑越大而提高。若以大口徑所採用之製程技術而言,現階段技術僅能以研磨拋光技術進行產製,又受技術含量提升,因而影響其產量較一般中、小型口徑之鏡頭產製為低,常見的大口徑光學系統包含天文望遠鏡、高階劇院級投影設備及航太光學系統等高階領域之產品。
台灣精密光學產業
台灣早期光學產業亦是以玻璃材質為主,可追溯至40年前日商Canon公司及德商BOSCH公司等國際知名光學大廠於台灣中部地區設廠。經歷數十年發展,台灣已經在全球光學供應鏈佔據舉足輕重之地位,其中,中部光學產業已具備完整產業聚落,從原料供應、鏡頭設計、生產及光學應用產品之生產。
展望台灣精密光學產業,除了持續掌握智慧型手機相機鏡頭、車用兩大應用熱潮之外,仍得積極開發光通訊、機器人、生物醫療、AR/VR、3D感測、AI應用等成長性佳的光學應用,確保台灣精密光學產業的領先優勢及成長動能。
應用產業概況
隨科技發展,光學元件功能從照相功能進階為設備的眼睛,應用產品朝多元化發展,光學鏡頭應用從傳統相機、望遠鏡、投影機、掃描器等,發展數位相機、智慧手機、智慧監控鏡頭,至車用感測鏡頭、AR/VR體感鏡頭及AI人工智慧應用等。
(a)高階投影設備產業
在高階投影設備之市場,依應用環境分類主要可區分為家庭劇院型、可攜式商務型、教育會議型及專業劇院型等四個領域,其中若以產品精密度之層次區分,專業劇院型所使用之投影鏡頭係屬最高階之產品,主係因考量影廳適用於大尺寸規格,加上大螢幕畫面對於解析度、透光率、色彩及性能要求較高,為配合此高規格成像品質及使用環境需求,全玻璃材質為現今劇院用鏡頭的最佳選擇,其產品進入的技術門檻高,故也伴隨著較高的獲利空間。
從發展趨勢來看,近年隨著影像技術的提升,解析度成為投影市場的一個重要訴求,基本解析度從Full-HD(1920*1080解析度)一躍至4K2K(3840×2160解析度),是普通Full-HD寬高的各兩倍,面積的四倍,顯示設備的總pixel數量達到了800萬以上,又稱為「超高解析電視(UHDTV)」。
現今各種影音串流、硬體設備皆以4K2K為基本,而投影市場早就以4K2K為基本門檻,現更將技術往8K4K(7680×4320解析度)的規格邁進,是以在高解析度的趨勢發展下,光學鏡頭勢必也要有同等品質之產品以因應此市場發展。
(b)運動光學產業
運動光學是一系列用於放大、瞄準遠處物體的設備,主係用於實現目標對象更清晰和在遠距離提供高度精確的視覺效果,在各類戶外活動中發揮著不可或缺的作用,廣泛用於觀鳥、射擊運動、打獵、軍用及天文觀察等活動。其中根據終端應用需求不同所使用之設備主要可區分為望遠鏡及步槍瞄準器兩大類產品。
考量戶外運動鏡頭因使用環境變化極大,通常至少需具備抗震、防水、耐溫等高規格質量要求,加上此領域使用者共通的遠程觀瞄之需求,也使得卓越的透射率、明亮細緻的圖像等性能對於運動光學之應用設備至關重要。
根據光學鏡片特性之原理,玻璃鏡頭不論在透光性與折射率等光學性質、耐受性等方面皆較塑膠鏡頭優異,有著化學性能穩定、抗變形、耐高溫高濕及防刮等優點,因而使得玻璃鏡頭主要應用於高階影像領域,故依前述運動光學裝備所具備之特性正係為其應用領域之一。
近年來伴隨疫情反覆、居家時間延長,以及疫苗注射率進一步推進,為尋求解悶之逕,消費者對於接近大自然的戶外活動需求愈發活躍,因而在後疫情時代,轉向非接觸式戶外運動風潮日益普及,連帶推升在運動及休閒娛樂活動中望遠鏡的使用需求大幅增加。
此外,隨著疫情喚起人們提升自身免疫力的意識日益上升,人們對於非聚集性的戶外活動項目尤為熱衷,近年來運動和狩獵等休閒射擊活動日益增加,加以世界各地正在進行的軍事現代化計劃等因素帶動下,也使得用於武裝部隊、狩獵及射擊運動等戶外活動的步槍瞄準鏡需求大幅增長。
依據調研機構Global Information, Inc.報告指出, 全球運動光學的市場規模,預計在2020年~2027年將以3.1%的年複合成長率增長,從2021年的21.3億美元,到2027年達到26億美元,顯示疫後 受惠非接觸式戶外運動風潮持續發展,以及各國軍事需求的加持,未來幾年全球運動光學產業仍將以穩定增長的趨勢持續發展。
依運動光學之產品別觀之,應用領域依其所使用之產品可簡單區分為望遠鏡及步槍瞄準器兩大市場。由於望遠鏡種類繁多,應用領域多元,不論在體育、觀鳥及風景等戶外活動,以及天文用途皆為其應用範疇,然隨著後疫情時代戶外活動的日益普及,也使得在運動及休閒娛樂活動中望遠鏡的使用需求大幅增加,根據 Global Information, Inc.報告指出,全球雙筒望遠鏡的市場規模預計將以 3.5%的年複合成長率增長,從 2020 年的 6 億 6,160 萬美元到 2027 年達到 8 億 3,980 萬美元,顯示非接觸式戶外運動風潮在未來幾年仍持續維持增長的態勢。
而步槍瞄準鏡依其產品特性主要用於武裝部隊、狩獵及射擊運動等戶外活動,隨著近年來運動和狩獵等休閒射擊活動日益增加、瞄準鏡產製技術的進步以及世界各地正在進行的軍事現代化計劃等因素帶動下,也使得步槍瞄準鏡需求增長。根據 Global Information, Inc.報告指出,全球步槍瞄準鏡市場規模預計以 13.08%的年複合成長率發展,從 2020 年的 22 億美元增長到 2029 年的 80 億美元的規模,顯示步槍瞄準鏡產業隨著各終端應用需求的加持,未來成長規模仍然可期。
另就運動光學需求依地區別觀之,根據 Mordor Intelligence 研究報告分析指出,北美地區之運動市場規模在全球市場上佔有主要的市場佔有率,此係由於各國國情與地形的不同,如歐美各國在戶外運動整體發展時間悠久,已形成深厚的戶外文化,以致戶外運動習慣相對其他國家來的活躍,不論在狩獵、射擊及觀鳥等活動皆有大批愛好者存在。而對比歐美,亞太地區戶外產業起步較晚,戶外運動參與率和消費支出兩方面都有較大提升空間,近年來隨著消費水平的提升和戶外參與率的逐步普及,根據 Mordor Intelligence 研究報告分析顯示,亞太地區有望出現最快的增長,進而成為推動運動光學市場增長的動力之一。
綜觀全球運動光學產業,運動光學產品具有適合特定人群、非快速消費的產品等屬性,客戶主要是戶外休閒活動、軍事武裝和觀察星雲的興趣愛好者,行業發展較爲穩定,競爭激烈程度相比其他行業小。
(c)自動光學檢測鏡頭(Automated Optical Inspection,AOI)
AOI(Automated Optical Inspection,自動光學檢測)是集合光學、機械、電控以及軟體等整合系統,並運用機器視覺做為檢測技術,代替人類的眼睛、大腦及手部動作,在配有視覺感測設備中,擷取物件表面影像進行分析,進而以電腦影像處裡技術來判斷物件是否存在異物或異常等瑕疵,透過非接觸式的檢查,讓製程發揮最大的效能,並降低人力成本、提升生產良率。
相對於人工視覺檢測,機器視覺擁有更高的檢測效率與檢測精度,檢測效果穩定可靠且方便訊息蒐集,因而 AOI 應用層面廣泛,包括從高科技產業之研發、製造品管,以至國防、民生、醫療、環保、電力… 等領域。
隨著零接觸經濟和遠距工作成為疫情下的新常態,帶動各國企業自動化轉型意識的高漲,使得自動化需求及挾帶的5G、深化AI技術等加值服務同步推進,進一步推升工業自動化市場成長。
(d)半導體檢測設備產業
半導體檢測設備主係用於檢測晶圓在生產過程中和產成後的各類性能是否達到所要求之產品質量,依照其功能和對應的產業鏈位置不同,主要應用於半導體產業鏈的中游製程工藝的晶圓檢測及下游封測的成品終測,除就生產過程中的晶圓進行檢測,防止出現偏差和缺陷的不合格晶圓進入下一道工藝流程外,亦應用於晶圓加工之後、封裝測試環節內,檢測該晶片成品是否達到性能要求。
由於晶圓製造工藝環節複雜,任何原物料的瑕疵,例如晶圓不平整、晶圓上細微到肉眼看不見的裂痕,乃至製程所使用的化學品中包含的雜質,都會大大影響晶片生產的良率,是以為大幅避免製造損失的指數式增長,檢測設備尤為半導體產業中提高效率與降低成本的關鍵。
隨著半導體技術的迅速發展,行業設計能力和製造技術都有了很大的提升,近年來數據傳輸量急劇增加的情況下,半導體更是朝向高性能、高可靠性、低功耗的目標發展,加上科技產品吹起一股輕、薄、短、小的風潮,使得半導體技術發展日趨複雜,電子產業對品質控制之精密檢測技術要求日益提高,無論是中游製程工藝的晶圓缺陷診斷,或是下游封測的成品終測皆是提升晶片良率及質量的關鍵技術,因而推升檢測在製造過程中的地位日益重要。
由於疫情影響,近年受惠宅經濟效應驅使個人電腦、雲端伺服器等終端需求攀高,加上5G通訊、AI、電動車及物聯網等新興用持續發展,使得各種電子終端產品持續熱銷,連帶推升半導體多面向的成長動能。
保勝光學,是一家玻璃光學鏡片、鏡頭公司。2024年營收有5億,近2年ROE為18%,21%,毛利率為40%,43%,資產負債率為15%,17%。營收以光學鏡頭佔60.10%,光學鏡片佔35.37%,其它佔4.53%。以應用來說,運動光學佔50%,投影設備佔27%, AOI光學檢測設備、半導體檢測設備、國防航太佔22%,其它佔1%。銷售區域以美洲佔44.78%,亞洲佔35.40%,歐洲佔19.73%。客戶有ZEISS,ZYGO,德律,BARCO,Sony,Carestream.....等等。保勝光學研究開發佔營收比重為 7.32%。
競爭
國內光學同業與中國大陸光學同業主要以消費性產品為主,同時因產品尺寸要求,生產鏡片尺寸直徑在 20mm ~60mm,保勝光學則以較大尺寸(60 mm ~120mm)為主要產品。
國內以玻璃鏡片生產為主之同業,如佳凌、亞光及今國光等,其主要應用市場與保勝光學有相當區隔,保勝光學產品應用領域所需之鏡片精度規格較高,以提供客戶高度客製化及少量之利基型產品為主。國內同業大多以消費性產品市場,如手機鏡頭、車載鏡頭、中型鏡片等為主。
保勝光學之光學鏡頭及鏡頭主係用於自動光學檢測設備之鏡頭、半導體檢測設備鏡頭、運動光學及航太等領域。公司目前生產製造之玻璃鏡頭及鏡片之競爭者,主係歐美日光學廠。
自有鍍膜技術
光學鍍膜技術是光學鏡片的重要製程,因有效的鍍膜技術能增加並改善光學鏡片的穿透率及炫光現象。但多層光學鍍膜的難度在於控制均勻度,厚度及強度等。而保勝光學為掌握此一關鍵技術,投入大量的人力物力並引進先進機台,並藉由不斷的實驗研究以加強對此關鍵製程的開發及改善能力。
進入門檻
光學元件行業包含幾何光學、薄膜光學、色度學、熱力學、精密機械設計、電子技術等多項技術,技術門檻較高。就產業之技術特性而言,光學領域進入障礙主要在「精密度」,無論是光學元件之設計、生產與檢驗,均須倚靠經驗之累積與傳承,也因此造就光學元件產業相當高之進入門檻。
成長性
(1)AOI自動光學檢測設備
自動光學檢測設備(Automated Optical Inspection,AOI)主要由光學取像系統、機電控制系統、影像處理與分析韌體等四大系統所組成,其中又可分為 CCD Camera、光源、處理控制系統主機、瑕疵檢查主機、瑕疵檢查主機螢幕等主要元件。
AOI 設備的工作程序係待測物進入檢測設備後,先將其對位並由機械帶動等方式同時讓 CCD Camera 動態掃描待測物影像,而瑕疵檢查主機經由取得相關影像資料,計算出待測物上的瑕疵尺寸、位置等資訊,再傳送至系統主機。系統主機螢幕並顯示出瑕疵分佈圖,並連同放大影像及瑕疵資訊等資料傳送至遠端主機,讓使用者可在遠端分析瑕疵資料,並針對量測及修復進行相關工作。
AOI 自動檢驗機台的應用上對於高精度的尺寸量測及晶圓、生物醫療,指紋讀取,光碟文字讀取等需要高精度及低失真需求的自動機台檢測,皆是應用上的重點。
先進製程中的自動光學檢測技術日受重視,例如在矽晶圓的檢測、PCB中的IC 載板檢測、半導體封裝測試的檢測、Mini LED的檢測。預期3D AOI技術將佔市場規模大宗,成長的動力來自於對高階應用的電子零件(high-quality electronic components)需求與PCB的複雜度(線距縮小)增加。
(2)車用鏡頭
受到自動駕駛技術進步,及汽車電子化的影響,車用鏡頭商機正在快速發展。
景氣循環
公司主營產品之終端應用市場係以高階投影設備、運動光學、自動光學檢測設備、半導體設備及國防航太等利基型市場為主,終端應用之利基產品其產品生命週期相對較長,且無明顯之景氣循環變化。














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