為何芯片巨頭擠破頭收購(gòu)MEMS激光掃描投影技術(shù)

　　你能想象現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)可以把之前幾十公斤重的激光雷達(dá)塞進(jìn)一塊比指甲蓋還小的芯片中而且還能完成同樣的工作嗎?利用新世紀(jì)的集成電路和 3D 加工技術(shù)，一塊小小的芯片能夠承載比我們以往任何時(shí)代都多的功能，而這一技術(shù)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域也讓芯片業(yè)巨頭擠破了頭去收購(gòu)相關(guān)技術(shù)。

　　2012 年，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)行業(yè)巨頭 STMicroelectronics 收購(gòu)以色列生產(chǎn)手機(jī)投影設(shè)備的公司 bTendo，獲得這家公司的靜電驅(qū)動(dòng)一維 MEMS 激光掃描投影技術(shù)。2015 年，Intel 并購(gòu)瑞士生產(chǎn)微型投影設(shè)備的公司 Lemoptix，現(xiàn)在已經(jīng)將這家公司的 MEMS 激光掃描芯片應(yīng)用于自己的 Remote EyeSight 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡上。2016 年，汽車半導(dǎo)體巨頭英飛凌收購(gòu)荷蘭一家以一維 MEMS 激光掃描技術(shù)研制激光雷達(dá)的創(chuàng)業(yè)公司 Innoluce。

　　什么是 MEMS?微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是利用集成電路制造和三維硅微加工技術(shù)，把微米甚至納米尺度的結(jié)構(gòu)、傳感器、控制處理電路甚至接口、通信和電源等制造在一塊或多塊芯片上的微型智能系統(tǒng)，它可以提供智能裝置對(duì)外界環(huán)境的感知甚至處理的能力。MEMS 的微型化、高效能、低成本屬性，使得其可以應(yīng)用到幾乎所有產(chǎn)品上，具有革命性的意義。例如 AR/MR 智能眼鏡、激光抬頭顯示器(HUD)、MEMS 激光雷達(dá)、智能激光車頭燈、生醫(yī)檢測(cè)影像掃描、人際交互感應(yīng)、全息投影、3D 深度攝像頭等領(lǐng)域，都需要用到 MEMS。在 MEMS 出現(xiàn)之前，這些產(chǎn)品無(wú)論是體積、成本還是能耗，都一直讓產(chǎn)品開發(fā)人員頭疼，同時(shí)也是制約技術(shù)進(jìn)步的難題。

　　以激光雷達(dá)為例，在早期的 Google 自駕駛汽車上，相關(guān)的設(shè)備及傳感器的成本，尤其是扮演自駕車眼睛角色、位于車頂?shù)膫鹘y(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)就占據(jù)了整車上路前制造成本的一半以上。目前隨著技術(shù)的進(jìn)步，即便 Google 自駕駛汽車上的相關(guān)設(shè)備體積小了很多，但車頂?shù)募す饫走_(dá)仍有賴于微型化的 MEMS 激光傳感器才可能達(dá)到低成本、低風(fēng)阻、甚至釋放車體設(shè)計(jì)自由度的美觀要求。如果使用 MEMS 技術(shù)，激光雷達(dá)可以做到跟汽車?yán)走_(dá)一樣小巧的體積，直接安裝在保險(xiǎn)杠上，在不影響美觀的同時(shí)還能完成一樣的掃描、監(jiān)測(cè)任務(wù)。

　　世界上多家頂級(jí)視覺、圖像公司都在尋求應(yīng)用于 AR、MR 領(lǐng)域的 MEMS 微投影方案，當(dāng)前需要外加磁鐵、體積大的電磁驅(qū)動(dòng) MEMS 以及靜電驅(qū)動(dòng)的一維 MEMS 技術(shù)仍為主流，但更低耗能、體積更小的靜電驅(qū)動(dòng)二維 MEMS 激光掃描技術(shù)，提供更微型化、更簡(jiǎn)潔的光機(jī)架構(gòu)才是發(fā)展趨勢(shì)。

　　2014 年 11 月，歐盟 Lab4MEMS II 計(jì)劃啟動(dòng)，全力支持靜電驅(qū)動(dòng)二維 MEMS 掃描芯片技術(shù)。二維 MEMS 掃描芯片技術(shù)可以應(yīng)用于激光微投影、3D 深度攝像頭、微光譜儀、激光雷達(dá)等設(shè)備上。與此同時(shí)，不少?gòu)S家，比如英飛凌的 MEMS 激光雷達(dá)尺寸已經(jīng)可以做到比硬幣還小，制作成本也將進(jìn)一步下降。

　　一家客戶名單讓人羨慕的技術(shù)型創(chuàng)業(yè)公司

　　今天，TECH2IPO/創(chuàng)見 將向各位介紹一家名叫 Opus Microsystems 的創(chuàng)業(yè)公司。Opus 成立于美國(guó)硅谷和中國(guó)臺(tái)灣兩地，2002 年起開始研究 MEMS 激光掃描芯片，2010 年開始研究靜電式二維 MEMS 激光掃描投影平臺(tái)技術(shù)，2015 年開始應(yīng)用于智能硬件產(chǎn)品方案，2016 年與赫赫有名的 Facebook 和 Magic Leap 就 AR/MR 的應(yīng)用簽署協(xié)議，2017 年初開始與歐姆龍合作 MEMS 激光雷達(dá)的開發(fā)。

　　Opus 在 2016 年研發(fā)了全球最小的高清二維 MEMS 芯片以及 AR 激光抬頭顯示器。這么描述各位可能難以想象是什么東西，但如果提起使用這一技術(shù)的 HoloLens 或者汽車擋風(fēng)玻璃的 HUD 的話，或許更好理解。Opus 的 MEMS 非常小巧，可以塞進(jìn)任何移動(dòng)設(shè)備中，不需要像傳統(tǒng)的投影儀一樣對(duì)焦就可以將高色彩飽和度、廣色域、高對(duì)比度的高清圖像在任何表面進(jìn)行投影，5 吋手機(jī)秒變 50 吋大電視。更關(guān)鍵的是，因?yàn)椴捎玫母咝始す馔队凹夹g(shù)，產(chǎn)品的功耗也相當(dāng)?shù)?，是智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備可以承受的。

　　2016 年可穿戴設(shè)備博覽會(huì)上，日本 Sharp 展示了與 Opus 的合作成果。利用 Opus 的激光微投影方案，夏普公司展示了可以投射出 50 吋色彩飽和高清圖像的激光微投影儀，還有同樣不需要對(duì)焦、可以穿戴在身上的微投影儀，以及用于人機(jī)交互的懸浮投影技術(shù)，科幻電影里的場(chǎng)景出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中，令人為之震驚(見下圖)。