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东吴证券通信行业专题
证券研究报告·行业研究·通信行业
投影与激光系列-向超短焦进化,投影
镜头发生重要变革 增持(维持) 投资要点
LED/激光投影电视产业正成为重要发展机会: LED/激光投影
电视产品,较好的符合了时代对大屏化、高清化、无处不在的
观看体验几个重要趋势性要求,也通过产品技术创新大幅度提
升了相对于原有投影产品的不足之处,在视频业务快速崛起的
背景下拥有强大的竞争力。总结来看,投影设备作为家庭大型
娱乐屏幕的载体,拥有全面竞争优势。我们看好整个 LED/激
光投影电视产业的发展,认为 2017-2018 年将是激光电视产品
快速扩大市场占有率,进入主流电视产品市场的时间,将深刻
影响电视产品市场格局。
投影产品产业链梳理非常重要,投影镜头属于核心部件:整个
新一代投影设备大概分为投影光机、投影仪主控设备、镜头以
及投影幕布等几个部分。其中,投影镜头在整个投影机构造中
作为最末端,起着最终光线输出的作用,直接影响最终展示效
果。
短焦投影技术已经成熟,将改写投影方式和形态:投影市场增
长的最主要驱动力是以家庭娱乐和办公会议为主的室内场景。
随着社会工作节奏加快,工作会议频繁而随机,大量小型化会
议室兴起;而房价连年高涨使得主要承载娱乐属性的客厅面积
难以快速增长甚至发生下滑。超短焦技术能够较好的利用小空
间,投射 100 英寸画面仅需要 0.5 米-1 米投射距离,因此日渐
兴起。其技术优势主要包括:1、投影空间需求大幅减小;2、
投影过程中遮挡阴影问题得到良好解决;3、投影光束对人体
视力伤害降低到最小。通常来说,实现短焦技术需要应用鱼眼
镜头,而实现超短焦投影则需要采用自由曲面镜头+反射镜方
式。目前短焦投影技术已经比较成熟,能够维持稳定的供货,
对投影产业链形成了较好的支撑。
投资建议:我们建议关注 LED/激光电视上下游产业链投资机
会,先将 A 股相关标的进行梳理:LED/激光电视整机,关注
海信电器、四川长虹、海尔电器、迪威视讯;LED/激光电视屏
幕,跟踪关注行业进展;LED/激光电视光机,关注海信电器,
水晶光电,利达光电;(短焦)镜头,关注凤凰光学、水晶光
电,利达光电;LED/激光电视主控系统,关注全志科技,北京
君正;LED/激光电视光源,关注瑞丰光电、国星光电;音响、
3D 眼睛配件,蓝牙音箱:关注奋达科技,漫步者,康耐特,
歌尔股份,佛塑科技,深天马 A,深纺织 A,超声电子,长江
通信。
风险提示:1、电视产业发生变革性发展,LED/激光投影产品
需求不及预期。2、各家主要供应商推进技术升级和成本控制
不及预期,导致产品吸引力下降,市场发展不及预期。3、行
业上游核心部件供货不足或者成本大幅上升,比如理光等投影
镜头供应商难以提供稳定的镜头产品供货。4、市场快速发展
引发强烈竞争,价格战提前进行导致行业整体毛利率下滑。
2017 年 6 月 1 日
证券分析师 徐力
执业资格证书号码:S0600515080001
010-66573632
研究助理 孙云翔
股价走势
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目录
1. 概述 .................................................................... 4
1.1. LED/激光投影电视快速发展 ................................................... 4
1.2. LED/激光投影设备构成 ........................................................... 4
2. 投影镜头产业链 ................................................... 5
2.1. 投影镜头概述 ............................................................................. 5
2.2. 投影镜头的超短焦发展趋势 .................................................... 8
2.2.1. 技术背景 .............................................................................................. 8
2.2.2. 短焦/超短焦技术实现 ...................................................................... 10
2.2.3. 技术特点 ............................................................................................ 12
2.2.4. 技术发展趋势 .................................................................................... 13
2.3. 超短焦投影镜头市场 ............................................................... 13
3. 结论及投资建议 ................................................. 13
3.1. LED/激光投影产品将高速发展 ............................................. 13
3.2. 整个 LED/激光投影产业链将进入景气周期 ....................... 14
3.3. 风险提示.................................................................................... 14
4. 附件:部分 A 股相关公司与 LED/激光电视产业链
关系的简单介绍 ...................................................... 14
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图表目录
图表 1:投影设备构成示意图 ............................................................................................... 4
图表 2:投影镜头................................................................................................................... 5
图表 3:相机镜头................................................................................................................... 5
图表 4:投影镜头示意图 ....................................................................................................... 5
图表 5:投射比示意图 ........................................................................................................... 6
图表 6:100 英寸投影面积 .................................................................................................... 6
图表 7 :各种镜头对应投射比 ............................................................................................. 7
图表 8:光圈值示意图 ........................................................................................................... 7
图表 9:畸变示意图 ............................................................................................................... 8
图表 10:显示色差示意图 ..................................................................................................... 8
图表 11:投影距离测算示意图 ............................................................................................. 9
图表 12:投影距离测算示意图 ............................................................................................. 9
图表 13:鱼眼镜头示意图 ................................................................................................... 10
图表 14:鱼眼镜头工作原理示意图 ................................................................................... 10
图表 15:反射式镜头外观示意图 ....................................................................................... 11
图表 17:反射式镜头工作原理示意图 ............................................................................... 12
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1. 概述
我们本篇报告属于 LED/激光投影产业系列报告,在此前系列报告
《投影新生--五年万亿电视市场重塑,大屏革命序幕拉开》、《投影和激光
专题系列——PLC 技术,解决最后十米网络接入,迎接视频时代》、《通
信行业:投影与激光系列-投影芯片产业链成熟,投影市场加速爆发》、《通
信行业:投影与激光系列-投影光源升级趋势已成,推升投影产品核心竞
争力》中,对 LED/激光投影行业发展和 LED/激光投影产品进行了比较
详细的描述,本报告侧重于对投影镜头部件进行详细分析,在整体行业
和产品介绍方面不做过多重复,仅对重要结论进行强调。
1.1. LED/激光投影电视快速发展
我们看好整个 LED/激光投影电视产业的发展,认为 2017-2018 年将
是激光电视产品快速扩大市场占有率,进入主流电视产品市场的时间。
其发展催化因素有三点:一是行业先锋公司快速将价格定位在足以与高
端主流大屏 LCD/LED 电视竞争的水准,吸引相当部分大屏需求消费者
购买,带动产业链生产大规模化;二是 2017 年激光电视产品将支持 4K,
观赏体验将进一步提升到极致;三是整个投影产品将接近电视份额 5%
的市场临界点,市场教育初步完成,市场影响力基本建立,将带动整个
产业快速向上爆发。
1.2. LED/激光投影设备构成
整个新一代投影设备大概分为投影光机、投影仪主控设备、镜头以
及投影面几个部分。其中投影仪光机负责光处理,主控设备大致相当于
OTT 盒子,负责电信号处理,镜头负责将光投射到投影幕布,投影幕布
负责最终向观众展示。
图表 1:投影设备构成示意图
资料来源:东吴证券研究所
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其中,投影镜头是整个投影设备重要部分,对显示效果有至关重要
的影响,我们将对投影镜头技术和市场发展进行介绍。
2. 投影镜头产业链
2.1. 投影镜头概述
投影镜头作用在于,利用光的折射原理,将投影光机内部形成的光
学图像投射到指定幕布上。从原理上来说,数码相机、投影机的镜头都
是光学镜头,都是利用了光的折射原理,都用到了透光镜,这是它们二
者作为一种最基本的光学器件意义上的相似点。
图表 2:投影镜头 图表 3:相机镜头
资料来源:OFweek 网,东吴证券研究所 资料来源:OFweek 网,东吴证券研究所
二者功能上主要区别在于:投影镜头作用是将投影设备已经产生的
光线投射出去,而相机镜头作用是将外部光线投射进相机设备中。所以,
二者在有无光圈、变焦比范围和镜头口径等方面存在一定的不同之处,
内部构造也存在一定差异。
图表 4:投影镜头示意图
资料来源:理光官网,东吴证券研究所
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投影镜头在整个投影机构造中作为最末端,起着最终光线输出的作
用,直接影响最终展示效果。投影镜头一些重要的参数指标和技术概念
包括以下:
1、投射比
投射比是指投影机成像清晰时投影距离与投射画面宽度的比值。投
射比=a:b。针对多少投射比成为长焦、中焦、短焦,业界有多种不同说
法,我们采用相对应用较多的区分方法。普通投影机的投射比,通常在
1.5-1.9 之间。当投射比小于 1 时,我们通常称之为短焦镜头;而当投射
比达到 0.6 以下,我们通常称之为超短焦镜头。
图表 5:投射比示意图
资料来源:中国投影网,东吴证券研究所
我们以典型的家用投影尺寸——100 英寸规格来看,占用面积可以参
照下面图示,以 4:3 屏幕为例,屏幕宽度约为 2 米。
图表 6:100 英寸投影面积
资料来源:中国投影网,东吴证券研究所
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同样投射在幕布实现 100 寸的投影效果,不同类型投射比所设计离
屏幕的距离是不同的,投射比越小,设计距离越近。
图表 7 :各种镜头对应投射比
超短焦 短焦 普通(中焦) 长焦 超长焦
投射比 0.25-0.5 0.6-1 1.5-2.0 2.5-5.0 5.1-8.0
投射距离(米) 0.5-1 1.2-2 3-4 5-10 10.2-16
资料来源:中国投影网,东吴证券研究所
我们看到,只有超短焦、短焦镜头以及部分投射比较小的普通镜头,
能够实现在 3 米左右范围内完成 100 寸的投影。因此,家庭、办公室等
空间受到局限的室内环境投影机只能选取投射比低的产品。
2、光圈 F 值
F 值指镜头的相对孔径的倒数,F=焦距/通光口径。镜头相对孔径的
大小直接决定着由光机出射来的光线在通过镜头后在屏幕上的光通量大
小。它往往标示在镜头上,如 1:1.2 或 f/1.2,即表示该镜头的最大相对孔
径为 1:1.2。
图表 8:光圈值示意图
资料来源:中国投影网,东吴证券研究所
镜头的相对孔径愈大,F 值越小,透光能力愈强;反之,相对孔径
愈小,F 值越大,透光能力愈弱。可以说,镜头最关键的参数就是光圈 F
值的大小,跟投影亮度直接相关。
3、变焦比
投影镜头的变焦比/缩放比是指镜头最大焦距(最大投影画面)与最
小焦距(最小投影画面大小)之比,即数码相机中所说的几倍光学变焦。
变焦比是一个比值,只说明镜头变焦范围,不代表镜头变焦水平,更不
能代表镜头的性能。
总体来说,变焦比只是体现镜头焦距变化的范围,并不直接体现镜
头显示效果和投射能力,不如投射比重要。
4、畸变
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投影镜头的畸变是投影画面上主轴外直线,经光学系统成像后变为
曲线,则此光学系统的成像误差称为畸变。畸变像差只影响影像的几何
形状,而不影响影像的清晰度。
图表 9:畸变示意图
资料来源:中国投影网,东吴证券研究所
尤其对短焦投影来说,细微的设计失误都有可能导致严重的畸变。
5、色彩还原
色差指由白色物体向光学系统发出一束白光,经光学系统折射后,
各色光不能会聚于一点上,而形成一个彩色像斑,称为色差。色差产生
的原因是同一光学玻璃对不同波长的光线的折射率不同,短波光折射率
大,长波光折射率小。
图表 10:显示色差示意图
资料来源:中关村在线,东吴证券研究所
总结来看,一款优秀的投影镜头应该具备的特性应该包括:1)低投
射比;2)高光圈 F 值;3)适度的变焦比;4)无畸变现象;5)色彩还
原度高。
2.2. 投影镜头的超短焦发展趋势
2.2.1. 技术背景
传统的投影机镜头需要远距离才可以实现大画面,因此用户需要很
大的使用空间,所以很多会议室或者影音室都采用了吊装的方式,这样
可以利用上部的空间,来实现大画面的输出。工程投影机或许还拥有很
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大的空间可以施展,毕竟诸如展台以及大型会议室都拥有超大的顶部空
间。但针对越来越多的家庭、办公等室内场所,传统投影机使用体验并
不理想,仅能投放出较小的画面。并且,传统投影仪还不得不面对投影
光路过长容易受到干扰和影响人员视力健康的问题。
图表 11:投影距离测算示意图
资料来源:OFweek 激光网,东吴证券研究所
投影市场增长的最主要驱动力是以家庭娱乐和办公会议为主的室内
场景。随着社会工作节奏加快,工作会议频繁而随机,大量小型化会议
室兴起;而房价连年高涨使得主要承载娱乐属性的客厅面积难以快速增
长甚至发生下滑。超短焦技术能够较好的利用小空间,完成过去需要较
大空间才能完成的投影任务,因此日渐兴起。
图表 12:投影距离测算示意图
资料来源:中关村在线,东吴证券研究所
超短焦投影产品能够大幅降低投射比,从而能在 0.5 米-1 米范围内
完成 100 英寸的投影,越来越成为主流投影设备厂家的选择。
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2.2.2. 短焦/超短焦技术实现
通常来说,实现短焦技术需要应用鱼眼镜头,而实现超短焦投影则
需要采用自由曲面镜头+反射镜方式。
1、鱼眼镜头实现短焦投影
鱼眼镜头是一种焦距很短的并且视角接近或等于 180°的镜头,这种
投影镜头的前镜片直径且呈抛物状向镜头前部凸出,与鱼的眼睛颇为相
似,“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜
头,它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。
图表 13:鱼眼镜头示意图
资料来源:弈飞科技网,东吴证券研究所
鱼眼式投影镜头的短焦技术是为了增大投影镜头的视场角(广角),
若干个透镜球面为非球面、超半球或自由曲面等面形。采用鱼眼式镜头
的短焦技术,由于技术上的原因,往往会造成桶形弯曲畸变量非常大,
从而导致投影画面周边的曲线往往会被弯曲。
图表 14:鱼眼镜头工作原理示意图
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资料来源:网易数码,东吴证券研究所
通过鱼眼镜头,能够大幅降低投射比实现短焦投影,但光路设计复
杂,很容易导致画面畸变,因此投射比最低能达到约 0.5 左右,很难继续
降低。
2、采用自由曲面镜头+反射镜实现超短焦投影
反射式超短焦投影机的出现,进一步降低了投射比,彻底解决了投
影距离的问题。光线从镜头中发射,在镜中反射一次,画面呈现在接口
的后方,若我们采用正投方式,在方向上,超短焦投影机的镜头其实是
指向观众。
图表 15:反射式镜头外观示意图
资料来源:网易数码,东吴证券研究所
这种产品结合了短焦镜头和反射式光路的两种优势,目前主流产品
已经可以达到 0.25 左右的投射比,几乎就是在幕布旁边就可以实现
80-100 英寸的超大画面,经过多年来各技术厂商的努力,目前能够实现
的最低投射比甚至能达到 0.19。
采用自由曲面镜头/反射镜的超短焦技术不仅畸变量小,投影画面变
形量小,最主要的优势在于投影距离缩短了很多。不过采用自由曲面镜
头/反射镜技术也存在着设计方法与计算公式复杂,且其所要求的制作工
艺很难掌握等问题。因此现今还没有被大量地推广。
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图表 16:反射式镜头工作原理示意图
资料来源:中关村在线,东吴证券研究所
目前市场上出现的零距离的超短焦投影机,并非我们想象中的不需
要投射距离而是光线通过镜面的反射,变相缩短了投射距离。
2.2.3. 技术特点
超短焦技术优点包括:
优点 1,节约空间。
投影产品增长最快的领域在室内场景,包括办公会议应用和家庭娱
乐应用。随着工作节奏加快,会议室小型化;以及房价节节攀升,家庭
客厅面积难以大幅增加。适用于普通投影产品的,需要 3 米以上的大空
间不再常见。超短焦技术,能够大幅减少对空间的需求,对于紧凑型的
空间压力是良好的解决方案,几乎适用于任何场地环境。
优点 2,阴影小。
投影光路在使用过程中,容易受阴影的困扰。普通非短焦机型,3.6
米左右的投影距离,投影机和投影幕布之间任何物品都容易形成阴影,
干扰投影效果。举例来说,会议室众多的观众要分立两侧,以避免影响
投影效果,造成了空间的浪费。超短焦技术使得投影光路大大减少,让
阴影呈现最小。
优点 3,健康环保。
普通投影所形成的光路,可能引起人员视力收到损害。一方面,面
对观众的演讲者,可能必须迎面承受投影光线的照射,长时间高流明的
光照将损害演讲者眼睛;另一方面,部分观众可能存在需要从投影光路
前经过的需求,也存在投影光线直射眼部的危险。而超短焦技术可以避
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免这种不良问题的产生。
超短焦技术缺点包括:
1、在成本有限的范畴内,低价位的超短焦镜头的对焦清晰度大幅降
低,画面畸变明显,色彩均匀性不佳,亮度均匀性无法保证,严重影响
观众的视觉效果。高价位采用高品质的镜头,可以有一定改观。但是对
于反射式的超短焦产品,这些问题很难回避。。
2、高质量短焦镜头,成本过高,导致难以广泛应用。
2.2.4. 技术发展趋势
超短焦投影技术随着概念逐步被认可,优点被越来越多消费者关注,
各投影厂家均花费较多精力研发产品。超短焦投影镜头也在这种发展趋
势中日益成熟,未来技术发展趋势包括:
1、提升画面质量,为了追求低投射比的效果,光路设计变的更加复
杂,画面畸变和色彩均匀性成为了设计者们面临的重要挑战,更多的设
计理念和工艺技术将投入到改善超短焦投影画面质量中去。
2、通过大规模量产和工艺改进,实现超短焦投影镜头成本下降。
2.3. 超短焦投影镜头市场
随着超短焦技术在投影产品中应用越来越广泛,市场发展良好,而
传统相机和传统投影市场呈现萎缩,传统镜头厂商逐渐对超短焦投影镜
头增大投入。美国柯达、康宁,日本理光、索尼、大原、保谷、奥林巴
斯、松下,德国的卡尔蔡司和荷兰的飞利浦等公司,都已经推出了自己
的超短焦镜头产品。我国的舜宇光学科技,在投影镜头方面也早有布局,
也将切入这一领域。
其中,日本理光在镜头等光学系统设计、研发、制造等方面具有一
定领先优势,也充分认识到超短焦镜头市场的广阔前景,积极部署生产
线,以满足外部市场需求。预计未来 1-2 年内,理光的超短焦镜头产品
将具备一定的竞争优势。
3. 结论及投资建议
3.1. LED/激光投影产品将高速发展
随着视频业务快速崛起,人们对视频观看的变化呈现三个重要特征:
一是大屏化,二是高清化,三是观看位置多点化,也就是追求无处不在
的观看体验。这些变化趋势将深刻影响电视产业的发展,甚至将重塑整
个电视行业。
激光电视产品,较好的符合了时代对大屏化、高清化、无处不在的
观看体验几个重要趋势性要求,也通过产品技术创新大幅度提升了相对
于原有投影产品的不足之处,在视频业务快速崛起的背景下拥有强大的
竞争力。总结来看,投影设备作为家庭大型娱乐屏幕的载体,拥有全面
竞争优势。
LED/激光投影电视正处在行业爆发的前夜,所有配置 65 英寸以上
LED 电视的用户将是潜在的激光电视用户。我们预测,2017 年投影仪中
高端产品,激光投影仪单价将会突破 10000 元的大关,将是此类产品一
个关键爆点;2018-2019 年期间,由于产销量数量级的提高,激光电视配
置抗光屏价格将会下降到 5000-10000 元,将形成第二个爆发点。2020 年
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之后,激光电视将全面平民化和普及化,原来只有在别墅区配置的产品,
飞入寻常百姓家。
3.2. 整个 LED/激光投影产业链将进入景气周期
我们看好整个 LED/激光投影产业链发展前景,从各个产业链条来看:
1)LED/激光电视整机
建议关注一级市场标的(深圳火乐,成都极米,光峰光电、光米等),
A 股标的(海信电器、四川长虹、海尔电器、迪威视讯等),新三板的艾
洛维,台股的中光电等。
2)LED/激光电视屏幕
建议关注幕布涂层(大日本印刷、美国 STEWART、英国 HARKNESS),
屏幕编织技术(日本 OS、法国 SCREENRESEARCH),国内幕布厂商(白
雪、红叶、焦点等),目前没有发现 A 股相关标的。
3)LED/激光电视光机
建议关注 LED 光机一级市场(讯达、光景、安华),激光光机(深
圳火乐,光峰光电,海信电器,还有台湾的中强光电),其中二级市场建
议关注海信电器,水晶光电,利达光电,台股为中光电。
4)(短焦)镜头
建议关注镜头生产(美国柯达、康宁,日本理光、大原、保谷、奥
林巴斯、松下等,德国的卡尔蔡司和荷兰的飞利浦),假设 LED/激光电
视真的实现了行业重塑,对镜头的需求量将会有百倍的提升,A 股建议
关注凤凰光学、水晶光电,利达光电,港股舜宇光学、台股大立光等。
5)光处理芯片
建议关注美股德州仪器,如果行业真的兑现,将会再造一个 TI。
6)主控系统
建议关注 turnkey 方案提供商(瑞芯微、联发科),其中台股建议关
注联发科(Mstar 的母公司),A 股建议关注全志科技,北京君正。
7)光源
关注日亚化学,瑞丰光电、中科院物理所,国科激光、国星光电,
其中 A 股建议关注瑞丰光电、国星光电。
8)相关配件
蓝牙音箱:建议关注奋达科技,漫步者。
3D 眼镜:建议关注康耐特,歌尔股份,佛塑科技,深天马 A,深纺
织 A,超声电子,长江通信。
3.3. 风险提示
1、电视产业发生变革性发展,LED/激光投影产品需求不及预期。
2、各家主要供应商推进技术升级和成本控制不及预期,导致产品吸
引力下降,市场发展不及预期。
3、行业上游核心部件供货不足或者成本大幅上升,比如日亚化学等
激光光源供应商难以提供稳定的光源供货。
4、市场快速发展引发强烈竞争,价格战提前进行导致行业整体毛利
率下滑。
4. 附件:部分 A 股相关公司与 LED/激光电视产业链
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关系的简单介绍
海信电器:国内 LED 电视的龙头企业之一,2015 年 12 月发布激光
电视
四川长虹:国内家电龙头企业之一,于 2016 年 1 月发布激光电视。
海尔电器:内部创投小帅影院小微,微投投影仪领域
迪威视讯:研发制造影院用激光投影仪
水晶光电:短焦投影机,光学镜片,光学器件,有可能成为(短焦)
镜头上游
利达光电:光学镜片,光学器件,有可能成为(短焦)镜头上游
凤凰光学:光学镜片,有可能成为(短焦)镜头上游
全志科技:主控芯片提供商
北京君正:主控芯片提供商
瑞丰光电:切入激光电影投影仪的激光光源领域
国星光电:LED 光源
奋达科技:蓝牙音箱,LED/激光电视配件
漫步者:蓝牙音箱,LED/激光电视配件
康耐特:3D 眼镜,LED/激光电视配件
歌尔股份:3D 眼镜,LED/激光电视配件
佛塑科技:3D 眼镜,LED/激光电视配件
深天马 A:3D 眼镜,LED/激光电视配件
深纺织 A:3D 眼镜,LED/激光电视配件
超声电子:3D 眼镜,LED/激光电视配件
长江通信:3D 眼镜,LED/激光电视配件
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买入:预期未来 6 个月个股涨跌幅相对大盘在 15%以上;
增持:预期未来 6 个月个股涨跌幅相对大盘介于 5%与 15%之间;
中性:预期未来 6 个月个股涨跌幅相对大盘介于-5%与 5%之间;
减持:预期未来 6 个月个股涨跌幅相对大盘介于-15%与-5%之间;
卖出:预期未来 6 个月个股涨跌幅相对大盘在-15%以下。
行业投资评级:
增持:预期未来 6 个月行业指数涨跌幅相对大盘在 5%以上;
中性:预期未来 6 个月行业指数涨跌幅相对大盘介于-5%与 5%之间;
减持:预期未来 6 个月行业指数涨跌幅相对大盘在-5%以下。
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