隨著MEMS激光雷達(dá)被公認(rèn)為最快落地的激光雷達(dá)應(yīng)用方案，其核心元器件MEMS掃描芯片（又稱(chēng)MEMS微振鏡）也隨之成為業(yè)界焦點(diǎn)。2018年12月21日，麥姆斯咨詢(xún)和博聞創(chuàng)意主辦的『第二十五屆“微言大義”研討會(huì)：激光雷達(dá)技術(shù)及應(yīng)用』上，***MEMS創(chuàng)業(yè)公司Opus Microsystems Corp.（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Opus）分享了MEMS掃描芯片的研發(fā)進(jìn)展以及對(duì)MEMS激光雷達(dá)技術(shù)和未來(lái)的深刻理解。

Opus激光雷達(dá)專(zhuān)案負(fù)責(zé)人楊光宇先生發(fā)表題為《MEMS激光雷達(dá)技術(shù)與展望》的演講

深耕MEMS領(lǐng)域16年，Opus用“芯”增強(qiáng)視界

Opus成立于2003年，掌握了激光和虛擬成像光學(xué)設(shè)計(jì)、MEMS靜電驅(qū)動(dòng)掃描芯片設(shè)計(jì)、MEMS掃描控制技術(shù)、MEMS電容感知技術(shù)、高分辨率激光調(diào)制技術(shù)以及多項(xiàng)AI（人工智能）算法等核心技術(shù)。成立16年多來(lái)，這支具備深厚MEMS專(zhuān)業(yè)、集成電路、光學(xué)以及電子等跨專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)努力拼搏，已成功開(kāi)發(fā)出1D和2D 靜電MEMS激光掃描芯片，并將此技術(shù)用于激光AR抬頭顯示器、MEMS 3D深度攝像頭、MEMS 3D激光雷達(dá)等系統(tǒng)。Opus微型激光投影機(jī)將三種激光源通過(guò)準(zhǔn)直系統(tǒng)發(fā)射到2D MEMS掃描芯片，在掃描過(guò)程中，RGB亮度可控。

與傳統(tǒng)投影機(jī)相比，無(wú)需投影鏡頭，在不同距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)清晰成像，因此也可用于AR抬頭顯示器。Opus的AR抬頭顯示器具有高亮度（>32 流明@出光口）、廣視角（18? x 4?）、分辨率高（1280 x 720）的優(yōu)勢(shì)。楊光宇先生介紹了Opus對(duì)3D 感測(cè)系統(tǒng)方案應(yīng)用領(lǐng)域的布局“目前已經(jīng)在進(jìn)行采用動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)光的3D深度攝像頭，能夠獲得約百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)云信息，實(shí)現(xiàn)亞毫米3D精度，適用于0.1~2米范圍的人臉和物體識(shí)別；同時(shí)，Opus正在研發(fā)3D MEMS激光雷達(dá)解決方案，該方案基于飛行時(shí)間（Time of Flight，ToF）原理，采用MEMS 3D掃描技術(shù)，首先應(yīng)用于50米以?xún)?nèi)的消費(fèi)級(jí)/工業(yè)級(jí)MEMS激光雷達(dá)，并瞄準(zhǔn)1~200米范圍的L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)激光雷達(dá)?！?/p>

Opus對(duì)結(jié)構(gòu)光和ToF深度感測(cè)方案的分析

自動(dòng)駕駛需要什么樣的激光雷達(dá)？

那么自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要什么樣的激光雷達(dá)？楊光宇先生給出了Opus對(duì)車(chē)用激光雷達(dá)需求的理解“激光雷達(dá)的角分辨率和幀率決定了識(shí)別行人所需的距離，從而決定最高安全車(chē)速。Opus的設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿(mǎn)足120km/h高速行駛車(chē)輛識(shí)別120米以外的行人，角分辨率為0.1? x 0.15?，幀率大于20fps?！蓖瑫r(shí)，楊光宇先生比較了來(lái)自Velodyne的機(jī)械式激光雷達(dá)、Innoviz的MEMS激光雷達(dá)和Quanergy的OPA激光雷達(dá)：機(jī)械式激光雷達(dá)通光口徑大, 最遠(yuǎn)測(cè)距長(zhǎng)，但掃描速度慢、體積大；MEMS激光雷達(dá)2D掃描速度快、角分辨率高、幀率高，如果鏡面面積足夠大，也能夠提供較遠(yuǎn)的探測(cè)距離；OPA激光雷達(dá)掃描速度非常快，可自由控制掃描區(qū)域，但旁瓣問(wèn)題無(wú)法回避。

不同技術(shù)路線(xiàn)激光雷達(dá)性能對(duì)比

MEMS激光雷達(dá)具有角分辨率與幀率方面的優(yōu)勢(shì)，可提供自駕車(chē)較遠(yuǎn)的物體/行人辨識(shí)距離。那么，Opus為MEMS激光雷達(dá)開(kāi)發(fā)了哪些MEMS掃描芯片呢？Opus為激光雷達(dá)布局廣泛的核心MEMS掃描芯片系列Opus提供的靜電MEMS激光掃描芯片涉及不同維度（1D、2D）、不同鏡面形狀（長(zhǎng)方形、圓形）、不同共振頻率、不同掃描角度，可滿(mǎn)足抬頭顯示器、微型投影機(jī)、AR/VR顯示、3D深度感測(cè)、激光雷達(dá)的需求。

Opus提供的核心MEMS掃描芯片

Opus提供的靜電MEMS激光掃描芯片如此豐富，那客戶(hù)該如何選擇適合自己產(chǎn)品和應(yīng)用的“鏡子”？楊光宇先生在會(huì)上做了詳細(xì)的解釋“首先是鏡面尺寸的選擇，由于鏡面面積決定光束發(fā)散角，從而決定最遠(yuǎn)探測(cè)距離和角分辨率，因此需要根據(jù)實(shí)際探測(cè)距離和角分辨率綜合選擇鏡面尺寸；其次是鏡面形狀，由于EEL（邊發(fā)射激光器）的X軸和Y軸的尺寸不同，如果要鏡面兩軸發(fā)散角一致，則鏡面X軸和Y軸的尺寸也不同，Opus提供圓形和長(zhǎng)方形的鏡面選擇，以提升激光能量利用率；而關(guān)于掃描共振頻率，共軸式掃描設(shè)計(jì)的掃描共振頻率與最遠(yuǎn)探測(cè)距離和角分辨率成反正，因此需要根據(jù)實(shí)際探測(cè)距離和角分辨率選擇不同的掃描共振頻率。”O(jiān)pus MEMS激光雷達(dá)系統(tǒng)方案將搭載自主設(shè)計(jì)的1D或2D MEMS激光掃描芯片，可兼容905nm和1550nm激光源，對(duì)激光進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，同時(shí)結(jié)合深度感知算法，實(shí)現(xiàn)AI深度學(xué)習(xí)物體識(shí)別。

Opus MEMS激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)

而談到Opus 在2019年MEMS激光雷達(dá)領(lǐng)域的規(guī)劃，楊光宇先生介紹“Opus將沿著工業(yè)級(jí)2D MEMS激光雷達(dá)、半自動(dòng)駕駛中距3D 激光雷達(dá)、L4/L5自動(dòng)駕駛車(chē)輛遠(yuǎn)距3D激光雷達(dá)的路線(xiàn)穩(wěn)步推進(jìn)。同時(shí)希望與元器件和系統(tǒng)供應(yīng)商合作，盡快推進(jìn)MEMS掃描芯片通過(guò)車(chē)規(guī)，實(shí)現(xiàn)MEMS激光雷達(dá)的落地！”