4月13日，天風(fēng)國際分析師郭明錤發(fā)文稱：“采鈺為Apple 2024年采用超透鏡?(Metalens)?之主要受益者；歌爾股份為值得關(guān)注的概念股”。今天警長就來聊聊超透鏡。

超透鏡（Metalenses）又稱超構(gòu)透鏡。是一種二維平面透鏡結(jié)構(gòu)，是由超表面（具有亞波長厚度的平面二維?(2D)?超材料）聚焦光的光學(xué)元件制成。相比傳統(tǒng)透鏡，超透鏡擁有體積更薄、重量更輕、成本更低、成像更好、更易集成的優(yōu)點，為緊湊集成的光學(xué)系統(tǒng)提供了潛在的解決方案。并且可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的形狀、旋轉(zhuǎn)方向、高度等參數(shù)實現(xiàn)對光的偏振、相位和振幅等屬性進行調(diào)控?？梢杂糜诟鞣N光學(xué)應(yīng)用，比如成像、顯示、傳感、通信等。

以攝像頭為例，傳統(tǒng)攝像頭需要多片透鏡來形成光路，但是超透鏡一片就夠了。

下圖為iPhone 14 Pro/Max的FaceID模組，模組左側(cè)為紅外線發(fā)射端，右側(cè)為紅外線接收端。

紅外發(fā)射端會發(fā)射大量的紅外激光點，而接收端通過檢測光點的畸變計算其深度，從而獲得人臉面部的3D圖像。

這個模組如果放大了看是下面這個樣子，可以看到，不管是發(fā)射端還是接收端都是有透鏡組，而且厚度還很大。實際上其發(fā)射端有3層透鏡再加一個DOE（衍射器件）構(gòu)成，而接收端則有4層透鏡。要讓手機做的更薄，這些透鏡組是主要的挑戰(zhàn)之一。

而超透鏡技術(shù)恰好能夠解決傳統(tǒng)透鏡的問題。如果采用超透鏡，多層傳統(tǒng)透鏡就能用一片超透鏡來替換，模組的高度將大幅減小。

試想一下，如果所有的攝像頭透鏡都被超透鏡所替換，那么現(xiàn)在因攝像頭導(dǎo)致的手機厚度問題有望徹底解決。另外，對于尺寸和重量都要求極高的AR/VR眼鏡，則更需要超透鏡技術(shù)。

目前有一些產(chǎn)品已經(jīng)使用了超透鏡技術(shù)，比如意法公司出品的深度（TOF）傳感器VL53L8，它在發(fā)射端和接收端都用了來自Metalenz（注意最后一個字母是z不是s）公司的超透鏡。警長對兩個模組進行了3D建模，下面這個渲染圖就是蘋果FaceID模組和意法半導(dǎo)體VL53L8模組的對比（左側(cè)：蘋果FaceID模組，右側(cè)：意法半導(dǎo)體VL53L8）。體積的差距一目了然。

那么既然超透鏡這么好，而且意法已經(jīng)有了現(xiàn)成的模組，為什么蘋果現(xiàn)在還沒有用上呢？這是因為超透鏡依然在發(fā)展，目前只能滿足一些光學(xué)性能要求比較簡單的器件，比如ST（意法）這個模組，它的發(fā)射端只能發(fā)射8×8的紅外點陣，而蘋果的FaceID需要發(fā)射3萬個紅外點陣。

長期以來，蘋果等公司在持續(xù)攻克技術(shù)難關(guān)，努力將超透鏡的光學(xué)性能進一步提升。郭明錤推文提到:“供應(yīng)鏈預(yù)計將在2024年量產(chǎn)Apple的Metalens，預(yù)計用于取代iPad的Face ID Tx的塑料鏡頭”。所謂TX，就是紅外發(fā)射端的意思。由于紅外發(fā)射端的結(jié)構(gòu)相比接收端更簡單，因此把超透鏡先應(yīng)用在發(fā)射端是合理的。隨著技術(shù)難關(guān)被逐步攻克，超透鏡也將會應(yīng)用到FaceID的接收端甚至可見光攝像頭上。

郭明錤在推文中也特別提到：

Apple發(fā)展Metalens的長期策略目標有3個：

(1)?降低對既有塑料鏡頭的依賴

(2) Metalens的技術(shù)與成本優(yōu)勢有利于產(chǎn)品設(shè)計與銷售

(3) Apple預(yù)計最快在2026或2027年量產(chǎn)的Apple Glasses (非AR/MR頭盔)?將大量應(yīng)用Metalens

眼鏡類型的頭戴顯示器裝置為Metalens的殺手應(yīng)用。若眼鏡類型的頭戴顯示器裝置能取得成功，Metalens出貨量可望將爆炸性增長。

目前歌爾股份為全球Metalens模塊與貼合量產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先者，Apple若能帶動Metalens應(yīng)用趨勢，則歌爾股份將是此趨勢的主要受益者之一。