日前,第二十五届中国国际光电博览会(CIOE中国光博会)在深圳国际会展中心顺利落幕。在“生物医学光子学与成像技术”论坛上,辰瑞光学微型镜头产品线总经理石荣宝博士带来了《WLG助力内窥光学解决方案》主题演讲,详细介绍了辰瑞光学WLG技术在医疗领域的应用。以下为演讲实录:

辰瑞光学是瑞声科技旗下聚焦于光学业务的子公司,是全球领先的光学产品及解决方案提供商。
为迅速抢占技术制高点,公司在中国常州、重庆、南宁等地,以及芬兰、丹麦、捷克、日本、马来西亚、新加坡、德国等多个国家和地区建立了研发、制造基地,初步建成了全球范围内的光学研发和制造布局,为光学板块业务的未来发展奠定了基础。
近年来,辰瑞光学凭借先进的光学设计与积淀多年的精密制造生产经验,形成了包括WLG玻璃镜片、光学镜头、摄像头模组在内的多元化产品组合,广泛应用于智能手机、智能汽车、无人机、运动相机、AR/VR、工业、光通信、医疗等领域。在手机领域方面,辰瑞光学与主流手机品牌均建立了长期战略合作关系,是全球手机光学镜头前三大供应商之一。
WLG工艺能力介绍
辰瑞光学WLG(晶圆级玻璃)技术是全球独有的玻璃模压技术,最早始于丹麦Kaleido。
Kaleido创立于2001年,并开始开发玻璃热压成型技术,建立独有的模具制造、成型设备和工艺系统。2010年,瑞声科技投资Kaleido,并于2015年收购Kaleido,此后开始持续加大对于WLG的研发投入,并于2017年建立了新的研发基地。
辰瑞光学WLG工艺是一种阵列式模具加工技术。基于高精密的模具技术,采用半导体工艺,可将切割完成的4英寸玻璃晶圆片,一次热压成型,制造出上百颗玻璃镜片,再通过激光切割,制造出单个玻璃镜片。WLG技术生产的玻璃镜片具有生产效率高、材料选择性多、结构自由度佳等特点。更重要的是其精度显著优于传统玻璃模压技术,其偏心精度小于1um,面型精度小于200nm。

基于WLG技术制造的光学零件,现已包括成像非球面镜片、非球面棱镜、阵列透镜、准直透镜和自由曲面镜片等,可广泛用于手机镜头、车载镜头、光通信、激光雷达、车载大灯、AR/VR等领域。

而基于高精度和自由度的WLG+P成像方案,能够显著提升光圈和解析力、降低镜头结构尺寸,有效校正色差、并提升成像系统的温度稳定性。
目前,基于WLG技术优势,我们设计制造的玻塑混合镜头已经广泛应用在消费产品中,出货量累计近千万,预计未来将有更多搭载WLG玻塑混合镜头的手机面向消费者。
正是基于消费产品大规模的应用和验证,才有能力进一步拓展到医疗领域。
WLG助力内窥光学解决方案
辰瑞光学在内窥光学系统方案方面已打通从需求到整体解决方案全链路。基于实际应用需求,我们可进行分析评估及图像仿真模拟设计。同时,我们拥有精密制造、检测和封装能力,可提供完整模组设计、制造,为客户搭建整体方案。
利用WLG可堆叠的特性,能够提供小型化的镜头和紧凑的3D双摄方案。目前,辰瑞光学可提供2片WLG镜片堆叠的虹膜识别镜头,在减少结构体积的同时提升解析力,同时温度稳定性显著提升,获得优秀的影像效果。

在前期的3片WLG镜片堆叠验证中,也获得良好的影像效果。因为是纯玻璃热压,设计自由度和影像效果都优于传统工艺。
在一次性内窥镜的应用中,WLG的小型化和高精度的特点,能够助力一次性内窥镜获取更佳的影像应用体验。
基于在光学多年的深耕,辰瑞光学建立了CISA的全链路仿真系统,能够将lens-sensor-ISP-RGB图像完成的输出,在无实物阶段,充分评估光学影像方案的领先性。
基于此系统进行的仿真对比,我们也能明显看到基于WLG设计的内窥系统,在不同物距下的解析力、明亮程度等,光圈3.0明显优于原方案,可提升内窥成像系统在肠道内的成像品质。
