2012 年，微機電系統（MEMS）行業巨頭 STMicroelectronics 收購以色列生產手機投影設備的公司 bTendo，獲得這家公司的靜電驅動一維 MEMS 激光掃描投影技術。2015 年，Intel 并購瑞士生產微型投影設備的公司 Lemoptix，現在已經將這家公司的 MEMS 激光掃描芯片應用于自己的 Remote EyeSight 增強現實眼鏡上。2016 年，汽車半導體巨頭英飛凌收購荷蘭一家以一維 MEMS 激光掃描技術研制激光雷達的創業公司 Innoluce。

 

什么是 MEMS？微機電系統（MEMS）是利用集成電路制造和三維硅微加工技術，把微米甚至納米尺度的結構、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，它可以提供智能裝置對外界環境的感知甚至處理的能力。MEMS 的微型化、高效能、低成本屬性，使得其可以應用到幾乎所有產品上，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、智能激光車頭燈、生醫檢測影像掃描、人際交互感應、全息投影、3D 深度攝像頭等領域，都需要用到 MEMS。在 MEMS 出現之前，這些產品無論是體積、成本還是能耗，都一直讓產品開發人員頭疼，同時也是制約技術進步的難題。

以激光雷達為例，在早期的 Google 自駕駛汽車上，相關的設備及傳感器的成本，尤其是扮演自駕車眼睛角色、位于車頂的傳統機械式激光雷達就占據了整車上路前制造成本的一半以上。目前隨著技術的進步，即便 Google 自駕駛汽車上的相關設備體積小了很多，但車頂的激光雷達仍有賴于微型化的 MEMS 激光傳感器才可能達到低成本、低風阻、甚至釋放車體設計自由度的美觀要求。如果使用 MEMS 技術，激光雷達可以做到跟汽車雷達一樣小巧的體積，直接安裝在保險杠上，在不影響美觀的同時還能完成一樣的掃描、監測任務。

 

 

世界上多家頂級視覺、圖像公司都在尋求應用于 AR、MR 領域的 MEMS 微投影方案，當前需要外加磁鐵、體積大的電磁驅動 MEMS 以及靜電驅動的一維 MEMS 技術仍為主流，但更低耗能、體積更小的靜電驅動二維 MEMS 激光掃描技術，提供更微型化、更簡潔的光機架構才是發展趨勢。

 

2014 年 11 月，歐盟 Lab4MEMS II 計劃啟動，全力支持靜電驅動二維 MEMS 掃描芯片技術。二維 MEMS 掃描芯片技術可以應用于激光微投影、3D 深度攝像頭、微光譜儀、激光雷達等設備上。與此同時，不少廠家，比如英飛凌的 MEMS 激光雷達尺寸已經可以做到比硬幣還小，制作成本也將進一步下降。

 

今天，TECH2IPO/創見 將向各位介紹一家名叫 Opus Microsystems 的創業公司。Opus 成立于美國硅谷和中國臺灣兩地，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 激光掃描投影平臺技術，2015 年開始應用于智能硬件產品方案，2016 年與赫赫有名的 Facebook 和 Magic Leap 就 AR/MR 的應用簽署協議，2017 年初開始與歐姆龍合作 MEMS 激光雷達的開發。

 

Opus 在 2016 年研發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的 HoloLens 或者汽車擋風玻璃的 HUD 的話，或許更好理解。Opus 的 MEMS 非常小巧，可以塞進任何移動設備中，不需要像傳統的投影儀一樣對焦就可以將高色彩飽和度、廣色域、高對比度的高清圖像在任何表面進行投影，5 吋手機秒變 50 吋大電視。更關鍵的是，因為采用的高效率激光投影技術，產品的功耗也相當低，是智能手機、平板電腦等移動設備可以承受的。

 

2016 年可穿戴設備博覽會上，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，還有同樣不需要對焦、可以穿戴在身上的微投影儀，以及用于人機交互的懸浮投影技術，科幻電影里的場景出現在現實生活中，令人為之震驚（見下圖）。

 

 Opus 創始人洪昌黎博士對 TECH2IPO/創見表示，2016 年對于 Opus 來說是具備里程碑意義的一年。在這一年里，Opus 跟 Magic Leap 和 Facebook 公司分別簽署了協議，但是因為簽署了 NDA 協議，具體合作內容我們不得而知。不過從 Magic Leap 和 Facebook 自己以及國外媒體曝光的信息來看，他們的 MR 產品或許應用了 Opus 的相關技術。

而在 MEMS 激光雷達領域，Opus 取得了突破性的技術進步和應用。Google 的自駕駛汽車上裝備的是機械式脈沖激光發射器，而 Opus 的 MEMS 激光雷達可以完全取代這些笨重的設備，以一枚硬幣的大小安裝在汽車保險杠上，MEMS 的效果比機械式激光雷達的效果還要好。更關鍵的是 Google 自駕駛汽車上的機械式激光雷達成本高達 7000 美元，Opus 的成本只有 50 美元，不僅成本降為原來的 1% 不到，而且體積也縮小了 100 倍。

洪昌黎博士在美國斯坦福大學取得碩士、博士學位（28 歲博士學位、2 年兵役），掌握著 27 項發明專利。在 Opus 的團隊中，還有多年集成電路設計產業經驗、來自美國康奈爾大學的電機工程碩士黃世才，來自 UC 伯克利的博士后楊學安，以及多位美國南加大、馬里蘭大學海歸和臺大、清華、交大碩士畢業的人才，專業涵蓋微機電、集成電路設計、光學、軟硬件設計等領域。團隊成員均有多年相關的技術背景，技術實力雄厚。也與國際知名的廠商進行了戰略合作，建立起了微機電芯片大量生產的供應鏈。

（整個 Opus 團隊一眼望去全是技術宅，左二洪昌黎）

創業艱辛，曾遭日本客戶質疑方案無法重現

 
在眾人甚至戰略合作伙伴眼中，Opus 目前的發展軌道或許是讓人稱羨的，但跟眾多創業公司一樣，Opus 一路走來歷經許多波折，甚至面臨關閉的危機。1998 年洪博士離開了與朋友共同創立的一家公司，這家公司曾經拿到臺積電與宏基電腦的投資，后被美國 Amkor Technology 并購。之后加入了新加坡匯亞基金負責風險投資業務，參與阿里巴巴第一筆融資，開始進入投資領域。與此同時，硅谷的投資人也開始了對 MEMS 激光技術領域的瘋狂投資。

互聯網泡沫破裂 2 年后，Opus 成立了。當時硅谷尚未恢復元氣，但是基于對技術和市場趨勢的了解，洪博士堅信 MEMS 在激光掃描應用更巨大的機會將會來臨。在取得臺灣一品光學董事長天使投資后，便投入一維 MEMS 芯片的開發與光學系統的合作。一年后的會議上，Opus 的產品收獲了來自日本客戶的訂單，但也因為芯片規格原因需要重新設計架構。歷經數次規格提升，兩年后 Opus 的產品終于滿足了日本客戶的苛刻的「工匠精神」的要求。但不巧的是，亞洲金融風暴發生了。洪博士回憶，2007 年時客戶合作計劃，公司面臨資金斷鏈的危機。不過通過嚴格控制現金流、開發新產品、新客戶，公司順利渡過難關，同時也完成了從產品到解決方案的轉型。

在訪談中，洪博士向我們透露，在眾多合作的國外客戶中，他依然清楚地記得一次跟日本客戶合作時的波折與客戶對產品的希冀。在一次跟某位日本客戶合作中，Opus 順利的提供了 MEMS 光機設計方案與樣品，但對方的一位技術主管在自行嘗試重現設計方案時，指責 Opus 并質疑該設計方案不可行，要求提供額外的樣品以配合其開發進度。

事后該技術主管向其研究所所長報告 Opus 的方案無法實現，所長非常不高興，親自到 Opus 對方案進行查證。在 Opus 技術團隊依據設計方案現場做出樣品后，當下該所長即向 Opus 的代表道歉并打電話責備日本下屬失職，此后該公司技術團隊始終對 Opus 保持信任與尊重的態度，雙方也更加緊密的合作。

技術實力加可靠的產品再加上多種前瞻型技術產品對 MEMS 芯片的需求，讓 Opus 在全球范圍內得到了大量的訂單。Opus 現在與夏普、歐姆龍、Blue Optech、Magic Leap、Facebook、小優智能、LG Innotek、上海漢締等公司在 3D 深度攝像頭、AR/MR 智能眼鏡、激光抬頭顯示器、激光雷達、虛擬浮空投影等領域開展合作。

落地中國內地，實現本地化量產與應用

對于未來發展，洪博士有自己的想法，他非常看重中國內地的市場。下一步 Opus 將在中國內地設立分公司，發展基于 MEMS 核心技術的終端智能硬件和應用，對接國內客戶與市場，并與國內晶圓廠合作推動 MEMS 芯片的本地化生產。

另外，Opus 還將計劃在內地設立先進微納米系統科技研究院，加大對 MEMS 技術及其對機器視覺、AR/MR 領域的應用技術研究。同時也將在美國和日本開設營運網點，在需求旺盛的市場里進行產品和技術對光。他向 TECH2IPO/創見透露，Opus 正在與國內多個地方政府進行交流、談判，落地中國的目標很快就會實現。

洪博士告訴我們，目前市場對于 MEMS 激光傳感器有極其強烈的需求，尤其是 3D 深度攝像頭。利用 3D 深度攝像頭，可以完成 3D 物體掃描建模、AR/MR/VR 物體建模、AR 空間定位、環境感知等對技術和設備要求高的任務，現在面世的高端 AR 眼鏡都配備了 3D 深度攝像頭。

根據 Allied Market Research 預測，到 2020 年全球 3D 深度攝像頭市場規模將達到 76 億美元，復合年增長率接近 40%，到 2020 年全球幾乎一半的手機都將配備 3D 攝像頭。但是目前市面上的 3D 深度攝像頭都存在或多或少的問題，而這些問題正是各大科技巨頭爭相希望解決的。采取傳統的結構光投影或 ToF 方式的 3D 深度攝像頭，都存在分辨率過低的問題，采用雙鏡頭的方案則需在明亮環境下才能有效工作。無論是 Google、Intel 還是蘋果，都暫時沒有很好的解決方案。Opus 即將生產的 MEMS 3D 深度攝像頭解決了傳統激光傳感器分辨率低的問題，提供高分辨率的 3D 掃描和面部識別功能，可以達到毫米級以下的精度。當然，體積會更小，價格也會更低。

體積小、價格低，這兩個理由難道還不足以讓產品實現商業化嗎？足矣！相信很快我們就可以在市場上看到基于 Opus MEMS 激光掃描投影技術的 AR/MR 智能眼鏡、AR 車載抬頭顯示器、3D 深度攝像頭，以及搭載 Opus MEMS 激光雷達的無人駕駛汽車。