晶圆级光学元件WLO是核心组件
根据对结构光TX部分的分析，由VCSEL发射的近红外光，首先经过光束整形器BeamShaper（主要包括扩束元件BeamHomogenizer和准直元件CollectionLens）形成横截面积较大的、均匀的准直光束。然后经过DOE形成的光学图案再经过最后的投射透镜（ProjectionLens），才能够从TX发射部分发射出去。
目前在体感交互产品上使用3D视觉结构光方案时，对器件的体积要求不高，如英特尔Realsense前置结构光产品采用普通的光学透镜和DOE器件，器件尺寸大。
为了将结构光方案应用于移动端消费电子产品，发射端器件在体积和尺寸上需要压缩，因此光束整形器BeamShaper和投射透镜ProjectionLens都是采用WLO（晶圆级光学器件）工艺加工而成。
所谓WLO晶圆级光学器件，是指晶元级镜头制造技术和工艺。与传统光学器件的加工技术不同，WLO工艺在整片玻璃晶元上，用半导体工艺批量复制加工镜头，多个镜头晶元压合在一起，然后切割成单颗镜头，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。光学透镜间的位置精度达到nm级，是未来标准化的光学透镜组合的最佳选择。
与传统光学透镜设计与加工普遍采用的简单流程和工艺不同，WLO工艺由于是采用半导体工艺和设计思路进行光学器件的制造，因此整个流程更加复杂，无论是设计流程还是加工环节，都需要更加先进的设计思路和更加精细的加工处理，因此相应加工附加值高。
在苹果3D视觉结构光方案中，根据美国产业链（如华尔街日报、TechCrunch等）的信息，Heptagon（已被AMS奥地利微电子收购）将提供TX发射端WLO晶圆级光学透镜，这主要是Heptagon已经在WLO设计领域积累了众多专利，技术实力强。此外，根据TechCrunch的分析，来自台湾的Himax奇景光电也是未来潜在供应商。
国内方面，半导体封测厂华天科技和晶方科技在WLO方面布局较早，主要提供WLO后段加工技术，特别是华天科技具备成熟的加工技术，未来有望受益。
根据对结构光TX部分的分析，由VCSEL发射的近红外光，首先经过光束整形器BeamShaper（主要包括扩束元件BeamHomogenizer和准直元件CollectionLens）形成横截面积较大的、均匀的准直光束。然后经过DOE形成的光学图案再经过最后的投射透镜（ProjectionLens），才能够从TX发射部分发射出去。
目前在体感交互产品上使用3D视觉结构光方案时，对器件的体积要求不高，如英特尔Realsense前置结构光产品采用普通的光学透镜和DOE器件，器件尺寸大。
图：RealSense红外光投影部分体积大
图：智能手机内部空间及其紧凑
为了将结构光方案应用于移动端消费电子产品，发射端器件在体积和尺寸上需要压缩，因此光束整形器BeamShaper和投射透镜ProjectionLens都是采用WLO（晶圆级光学器件）工艺加工而成。
图：光束整形器BeamShaper侧视图
图：光束整形器BeamShaper正视图
所谓WLO晶圆级光学器件，是指晶元级镜头制造技术和工艺。与传统光学器件的加工技术不同，WLO工艺在整片玻璃晶元上，用半导体工艺批量复制加工镜头，多个镜头晶元压合在一起，然后切割成单颗镜头，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。光学透镜间的位置精度达到nm级，是未来标准化的光学透镜组合的最佳选择。
图：WLO器件与DOE配合实现结构光3D视觉
图：WLO工艺应用于手机摄像头
参考中国报告网发布《2017-2022年中国晶圆代工产业发展态势及十三五盈利战略分析报告》
与传统光学透镜加工不同的是，WLO工艺更加适合移动端消费电子设备。特别是在3D视觉发射端结构复杂的情况下，光学器件采用WLO工艺，可以有效缩减体积空间，同时器件的一致性好，光束质量高，采用半导体工艺在大规模量产之后具有成本优势。
图：传统光学镜头与晶圆级镜头对比
图：WLO工艺在消费电子相机中开始普及
与传统光学透镜设计与加工普遍采用的简单流程和工艺不同，WLO工艺由于是采用半导体工艺和设计思路进行光学器件的制造，因此整个流程更加复杂，无论是设计流程还是加工环节，都需要更加先进的设计思路和更加精细的加工处理，因此相应加工附加值高。
图：WLO晶圆级透镜设计流程
图：WLO晶圆级透镜加工流程
在苹果3D视觉结构光方案中，根据美国产业链（如华尔街日报、TechCrunch等）的信息，Heptagon（已被AMS奥地利微电子收购）将提供TX发射端WLO晶圆级光学透镜，这主要是Heptagon已经在WLO设计领域积累了众多专利，技术实力强。此外，根据TechCrunch的分析，来自台湾的Himax奇景光电也是未来潜在供应商。
图：Heptagon晶圆级光学元件封装WLO
国内方面，半导体封测厂华天科技和晶方科技在WLO方面布局较早，主要提供WLO后段加工技术，特别是华天科技具备成熟的加工技术，未来有望受益。
资料来源：中国报告网整理，转载请注明出处（GQ）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
