據麥姆斯咨詢介紹，新加坡初創公司MetaOptics Technologies掌握了大規模量產超構透鏡（metalens）的尖端技術，正致力于成為全球首家端到端的超構透鏡制造商。
隨著消費市場向“始終在線（always online）”模式轉變，加上智能手機在流媒體領域的持續應用，消費者對手機攝像頭的要求也越來越高，希望能用手機拍出更清晰、更高分辨率的照片和視頻。這為超構透鏡帶來了市場機遇。超構透鏡是一種微小、扁平、輕質的平面透鏡，與傳統透鏡相比，可以輕松安裝到最小的設備中。不僅如此，超構透鏡還能修正光學缺陷，使圖像更加清晰，幫助生成超高質量的圖像。
與傳統透鏡相比，超構透鏡體積更小，但功能和性能更高。因此，超構透鏡有望變革光學行業，尤其是消費類智能手機攝像頭和投影儀，以及物聯網（IoT）、飛機和自動駕駛汽車抬頭顯示器（HUD）和增強現實（AR）設備等工業應用。
新加坡貿易和工業部第二部長Tan See Leng博士訪問MetaOptics公司
挑戰
2021年，Mark Thng先生創立了MetaOptics公司，以填補這一新興產業空白，提供涵蓋超構透鏡設計、快速原型制作、測試和規模化量產的一體化服務。
MetaOptics創始人Mark Thng說：“全球一直不缺設計超構透鏡的機構，但還沒有一家公司有能力大規模設計并制造超構透鏡，同時還有能力生產用于測試的原型。我們的愿景是發展關鍵供應鏈和尖端制造設備。由此，MetaOptics將努力成為世界上第一個超構透鏡卓越中心?！?/span>
借助A*STAR的專業能力占據領先地位
2021年，Mark Thng注意到新加坡科技研究局（A*STAR）材料與研究工程研究所（IMRE）具有面向超構透鏡領域的制造設施和技術能力，于是，他向A*STAR尋求幫助，希望借助其研發創新能力來發展業務。
通過企業技術能力升級（T-Up）計劃，A*STAR將超構透鏡技術專家、IMRE科學家Tobias Wilhelm Wolfgang Mass博士和Egor Khaidarov博士借調到MetaOptics公司。
激光直寫設備（DLW）、MetaOptics團隊和A*STAR科學家合影
2023年，科學家們開發出一種激光直寫設備（DLW），用于高精度、快速制作超構透鏡原型。
此外，MetaOptics還利用微電子學研究所（IME）的晶圓制造能力，成功在12英寸玻璃晶圓上開發出全球首個直接加工超構表面。憑借這一突破，MetaOptics現在有能力大規模量產超構透鏡。
MetaOptics、IME和IMRE團隊展示12英寸超構透鏡玻璃晶圓
科學家們還制造出了一種新型二維（2D）菲涅爾波帶片（FZP）透鏡，這種透鏡可以進行各種需要高分辨率的納米圖案化工作，從而實現高效、低成本的生產。
MetaOptics計劃將2D FZP透鏡與DLW結合，為客戶構建定制模具，以適應各種應用。
Khaidarov博士說：“我們努力將研究與產業實際需求相結合，實現下一個重大技術突破?！?/span>
在不到一年的時間里，科學家們就完成了從早期概念設計到幾種成像相機產品的完全組裝原型，其中包括微型投影儀中（專為可穿戴設備和移動設備等緊湊型便攜設備而設計）使用的透鏡，以及一套超構透鏡多重測試系統。
此外，他們還在開發超構透鏡的光學特性表征能力，打造超構透鏡寬視場成像產品。這些能力可以幫助公司在尖端成像技術領域獲得競爭優勢，而這正是智能手機等需要緊湊型高性能相機系統的應用所追捧的。
通過利用A*STAR的T-Up計劃，MetaOptics還能夠以合理的價格獲得了知識產權許可，從而有更多的資源吸引投資者來發展業務。
潛力巨大的新興產業
受全球5D基礎設施增長的推動，預計到2030年，超構材料產業的市場規模將達到107億美元。
Thng先生預測，這家初創公司的營收將從2024年的約200萬新元增長到2027年的900萬新元。他還計劃將公司員工人數增加一倍以上，從今年的4人增加到10人。
MetaOptics已在業內獲得了一定的知名度。它正在向一家臺灣客戶提供超構透鏡，用于微型投影儀和MEMS掃描儀。MEMS掃描儀通常用于激光雷達3D掃描、生物醫學成像和電信等應用。
此外，該公司還在與其它客戶洽談，利用其在非接觸式指紋傳感方面的獨特能力，為智能手機提供定制的超構透鏡。
Thng先生也認為，如果沒有A*STAR的支持，MetaOptics不可能這么快取得如此大的進步。這種公私合作模式在新加坡非常成功，但能成功復制這種模式的國家并不多。
延伸閱讀：
《超構透鏡（Metalens）專利態勢分析-2024版》
《光學和射頻領域的超構材料和超構表面-2024版》
《光學和射頻應用的超構材料-2024版》
