今天是:

实验室资讯网

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

实验室资讯网时间:2018-08-07 点击: 百度搜索

【导读】你能想象现在的科学技术已经可以把之前几十公斤重的激光雷达塞进一块比指甲盖还小的芯片中而且还能完成同样的工作吗?利用新世纪的集成电路和3D加工技术,一块小小的芯片能够承载比我们以往任何时代都多的功能,而这一技术的潜在应用领域也让芯片业巨头挤破了头去收购相关技术。 2012 年,微机......
TAG标签: MEMS 芯片 收购 激光扫描投影

你能想象现在的科学技术已经可以把之前几十公斤重的激光雷达塞进一块比指甲盖还小的芯片中而且还能完成同样的工作吗?利用新世纪的集成电路和3D加工技术,一块小小的芯片能够承载比我们以往任何时代都多的功能,而这一技术的潜在应用领域也让芯片业巨头挤破了头去收购相关技术。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

2012 年,微机电系统(MEMS)行业巨头意法半导体(STMicroelectronics)收购以色列生产手机投影设备的公司bTendo,获得这家公司的静电驱动一维MEMS激光扫描投影技术。2015年,Intel并购瑞士生产微型投影设备的公司Lemoptix,现在已经将这家公司的MEMS激光扫描芯片应用于自己的Remote EyeSight增强现实(AR)智能眼镜上。2016年,汽车半导体巨头英飞凌收购荷兰一家以一维MEMS激光扫描技术研制激光雷达的创业公司Innoluce。

什么是MEMS?MEMS是利用集成电路制造和三维硅微加工技术,把微米甚至纳米尺度的结构、传感器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的微型智能系统,它可以提供智能装置对外界环境的感知甚至处理的能力。MEMS的微型化、高效能、低成本属性,使得其可以应用到几乎所有产品上,具有革命性的意义。例如 AR/MR智能眼镜、激光抬头显示器(HUD)、激光雷达、智能激光车头灯、生医检测影像扫描、人际交互感应、全息投影、3D深度摄像头等领域,都需要用到MEMS。在MEMS出现之前,这些产品无论是体积、成本还是能耗,都一直让产品开发人员头疼,同时也是制约技术进步的难题。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

麦姆斯咨询介绍道:以激光雷达为例,在早期的Google自驾驶汽车上,相关的设备及传感器的成本,尤其是扮演自驾车眼睛角色、位于车顶的传统机械式激光雷达就占据了整车上路前制造成本的一半以上。目前随着技术的进步,即便Google自驾驶汽车上的相关设备体积小了很多,但车顶的激光雷达仍有赖于微型化的MEMS激光扫描镜才可能达到低成本、低风阻、甚至释放车体设计自由度的美观要求。如果使用MEMS技术,激光雷达可以做到跟汽车雷达一样小巧的体积,直接安装在保险杠上,在不影响美观的同时还能完成一样的扫描、监测任务。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

世界上多家顶级视觉、图像公司都在寻求应用于AR、MR领域的MEMS微投影方案,当前需要外加磁铁、体积大的电磁驱动MEMS以及静电驱动的一维 MEMS 技术仍为主流,但更低耗能、体积更小的静电驱动二维MEMS激光扫描技术,提供更微型化、更简洁的光机架构才是发展趋势。

2014年11月,欧盟 Lab4MEMS II计划启动,全力支持静电驱动二维MEMS扫描芯片技术。二维MEMS扫描芯片技术可以应用于激光微投影、3D深度摄像头、微光谱仪、激光雷达等设备上。与此同时,不少厂家,比如英飞凌的MEMS激光雷达尺寸已经可以做到比硬币还小,制作成本也将进一步下降。

一家客户名单让人羡慕的技术型创业公司

在此,TECH2IPO将向各位介绍一家名叫Opus Microsystems的创业公司。Opus成立于美国硅谷和中国台湾两地,2002 年起开始研究MEMS激光扫描镜,2010年开始研究静电式二维MEMS激光扫描投影平台技术,2015年开始应用于智能硬件产品方案,2016年与赫赫有名的Facebook和Magic Leap就AR/MR应用签署协议,2017年初开始与欧姆龙合作MEMS激光雷达的开发。

Opus在2016年研发了全球最小的高清二维MEMS扫描镜以及AR激光抬头显示器。这么描述各位可能难以想象是什么东西,但如果提起使用这一技术的HoloLens或者汽车挡风玻璃的HUD的话,或许更好理解。Opus的MEMS非常小巧,可以塞进任何移动设备中,不需要像传统的投影仪一样对焦就可以将高色彩饱和度、广色域、高对比度的高清图像在任何表面进行投影,5吋手机秒变50吋大电视。更关键的是,因为采用的高效率激光投影技术,产品的功耗也相当低,是智能手机、平板电脑等移动设备可以承受的。

2016年可穿戴设备博览会上,日本Sharp展示了与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吋色彩饱和高清图像的激光微投影仪,还有同样不需要对焦、可以穿戴在身上的微投影仪,以及用于人机交互的悬浮投影技术,科幻电影里的场景出现在现实生活中,令人为之震惊(见下图)。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

Opus创始人洪昌黎博士表示,2016年对于Opus来说是具备里程碑意义的一年。在这一年里,Opus和Magic Leap和Facebook公司分别签署了协议,但是因为签署了NDA协议,具体合作内容我们不得而知。不过从Magic Leap和Facebook自己以及国外媒体曝光的信息来看,他们的MR产品或许应用了Opus的相关技术。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

而在MEMS激光雷达领域,Opus取得了突破性的技术进步和应用。Google的自驾驶汽车上装备的是机械式脉冲激光发射器,而Opus的MEMS 激光雷达可以完全取代这些笨重的设备,以一枚硬币的大小安装在汽车保险杠上,MEMS 的效果比机械式激光雷达的效果还要好。更关键的是Google自驾驶汽车上的机械式激光雷达成本高达7000美元,Opus的成本只有50美元,不仅成本降为原来的1%不到,而且体积也缩小了100倍。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

洪昌黎博士在美国斯坦福大学取得硕士、博士学位(28岁博士学位、2年兵役),掌握着27项发明专利。在Opus的团队中,还有多年集成电路设计产业经验、来自美国康奈尔大学的电机工程硕士黄世才,来自UC伯克利的博士后杨学安,以及多位美国南加大、马里兰大学海归和台大、清华、交大硕士毕业的人才,专业涵盖微机电、集成电路设计、光学、软硬件设计等领域。团队成员均有多年相关的技术背景,技术实力雄厚。也与国际知名的厂商进行了战略合作,建立起了微机电芯片大量生产的供应链。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

Opus团队一眼望去全是技术宅,左二洪昌黎

创业艰辛,曾遭日本客户质疑方案无法重现

在众人甚至战略合作伙伴眼中,Opus目前的发展轨道或许是让人称羡的,但跟众多创业公司一样,Opus一路走来历经许多波折,甚至面临关闭的危机。1998年洪博士离开了与朋友共同创立的一家公司,这家公司曾经拿到台积电与宏基电脑的投资,后被美国Amkor Technology并购。之后加入了新加坡汇亚基金负责风险投资业务,参与阿里巴巴第一笔融资,开始进入投资领域。与此同时,硅谷的投资人也开始了对MEMS激光技术领域的疯狂投资。

互联网泡沫破裂2年后,Opus成立了。当时硅谷尚未恢复元气,但是基于对技术和市场趋势的了解,洪博士坚信MEMS在激光扫描应用更巨大的机会将会来临。在取得台湾一品光学董事长天使投资后,便投入一维MEMS芯片的开发与光学系统的合作。一年后的会议上,Opus的产品收获了来自日本客户的订单,但也因为芯片规格原因需要重新设计架构。历经数次规格提升,两年后Opus的产品终于满足了日本客户的苛刻的「工匠精神」的要求。但不巧的是,亚洲金融风暴发生了。洪博士回忆,2007年时客户合作计划,公司面临资金断链的危机。不过通过严格控制现金流、开发新产品、新客户,公司顺利渡过难关,同时也完成了从产品到解决方案的转型。

在访谈中,洪博士向我们透露,在众多合作的国外客户中,他依然清楚地记得一次跟日本客户合作时的波折与客户对产品的希冀。在一次跟某位日本客户合作中,Opus顺利的提供了MEMS光机设计方案与样品,但对方的一位技术主管在自行尝试重现设计方案时,指责Opus并质疑该设计方案不可行,要求提供额外的样品以配合其开发进度。

事后该技术主管向其研究所所长报告Opus的方案无法实现,所长非常不高兴,亲自到Opus对方案进行查证。在Opus技术团队依据设计方案现场做出样品后,当下该所长即向Opus的代表道歉并打电话责备日本下属失职,此后该公司技术团队始终对Opus保持信任与尊重的态度,双方也更加紧密的合作。

技术实力加可靠的产品再加上多种前瞻型技术产品对MEMS芯片的需求,让Opus在全球范围内得到了大量的订单。Opus现在与夏普、欧姆龙、Blue Optech、Magic Leap、Facebook、小优智能、LG Innotek、上海汉缔等公司在3D深度摄像头、AR/MR智能眼镜、激光抬头显示器、激光雷达、虚拟浮空投影等领域开展合作。

落地中国内地,实现本地化量产与应用

对于未来发展,洪博士有自己的想法,他非常看重中国内地的市场。下一步Opus将在中国内地设立分公司,发展基于MEMS核心技术的终端智能硬件和应用,对接国内客户与市场,并与国内晶圆厂合作推动MEMS芯片的本地化生产。

另外,Opus还将计划在内地设立先进微纳米系统科技研究院,加大对MEMS技术及其对机器视觉、AR/MR领域的应用技术研究。同时也将在美国和日本开设营运网点,在需求旺盛的市场里进行产品和技术对光。他透露,Opus正在与国内多个地方政府进行交流、谈判,落地中国的目标很快就会实现。

洪博士告诉我们,目前市场对于MEMS扫描镜有极其强烈的需求,尤其是3D深度摄像头。利用3D深度摄像头,可以完成3D物体扫描建模、AR/MR物体建模、AR空间定位、环境感知等对技术和设备要求高的任务,现在面世的高端 AR 眼镜都配备了3D深度摄像头。

为何芯片巨头挤破头收购MEMS激光扫描投影技术

根据Allied Market Research预测,到2020年全球3D深度摄像头市场规模将达到76亿美元,复合年增长率接近40%,到2020年全球几乎一半的手机都将配备3D摄像头。但是目前市面上的3D深度摄像头都存在或多或少的问题,而这些问题正是各大科技巨头争相希望解决的。采取传统的结构光投影或ToF方式的3D深度摄像头,都存在分辨率过低的问题,采用双镜头的方案则需在明亮环境下才能有效工作。无论是Google、Intel还是苹果,都暂时没有很好的解决方案。Opus即将生产的MEMS 3D深度摄像头解决了传统激光传感器分辨率低的问题,提供高分辨率的3D扫描和面部识别功能,可以达到毫米级以下的精度。当然,体积会更小,价格也会更低。

体积小、价格低,这两个理由难道还不足以让产品实现商业化吗?足矣!相信很快我们就可以在市场上看到基于Opus MEMS激光扫描投影技术的AR/MR智能眼镜、AR车载抬头显示器、3D深度摄像头,以及搭载Opus MEMS激光雷达的无人驾驶汽车。

(本文来源:麦姆斯咨询 )

(责任编辑:大林)

引用地址:

TAG标签: MEMS 芯片 收购 激光扫描投影
顶一下
(1)
100%
踩一下
(0)
0%
免责声明: 除标明《实验室资讯网》原创外,本网部分文章转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息, 并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。 如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,自负版权等法律责任。如涉及作品内容、版权和其它问题, 请在30日内与本网联系,我们将在第一时间删除内容!
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片
栏目列表
推荐内容