據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，總部位于硅谷的基于MEMS光束操縱技術(shù)的產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商Mirrorcle Technologies，正與近5000家公司共同參加在美國(guó)拉斯維加斯（Las Vegas）舉辦的2020年國(guó)際消費(fèi)電子展（Consumer Electronics Show，CES），這也是全球最大的消費(fèi)產(chǎn)品技術(shù)盛會(huì)之一。Mirrorcle工作人員再次攜合作伙伴在拉斯維加斯國(guó)際會(huì)展中心（LVCC）的Microchip Technology展位（南廳，MP26066）展示其主打產(chǎn)品——采用Microchip（美國(guó)微芯科技公司）集成電路芯片（IC）驅(qū)動(dòng)的最新可編程照明解決方案（programmable light solution，PLS）。Mirrorcle和Microchip的技術(shù)專家在現(xiàn)場(chǎng)與大家共同探討如何整合各種解決方案或子系統(tǒng)，以在包括汽車、醫(yī)療、工業(yè)等在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)建智能、互聯(lián)且安全的產(chǎn)品。具體來講，Mirrorcle在Microchip的展位展示其最新的基于MEMS微鏡的3D激光雷達(dá)（LiDAR）系統(tǒng)，名為“SyMPL”。同時(shí)，還將展出的產(chǎn)品有：緊湊型全彩向量圖像激光投影架構(gòu)（Vector Graphics Laser Projection Architecture，VGLP）系統(tǒng)“RGB Playzer”以及3D掃描和量測(cè)演示器“3DSM”（3D Scanning Metrology），該產(chǎn)品通過將高分辨率激光掃描與高幀率的USB 3.0相機(jī)相結(jié)合，可生成3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

“能夠有機(jī)會(huì)在CES的Microchip展位上展示我們最新的系統(tǒng)級(jí)解決方案，我們感到很榮幸?！盡irrorcle的首席執(zhí)行官（CEO）Milanovic博士說道，“此次參展是我們與Microchip在CES舞臺(tái)上的第二次合作了，此次推出的最新客戶驅(qū)動(dòng)型系統(tǒng)解決方案也結(jié)合了Microchip的PIC32MZ MCU和MEMS驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)。我們感謝Microchip對(duì)于我們MEMS微鏡技術(shù)的支持和信任，相信CES 2020將有助于我們進(jìn)一步開拓快速增長(zhǎng)的細(xì)分市場(chǎng)，例如我們的激光雷達(dá)系統(tǒng)SyMPL就是專門為快速增長(zhǎng)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)而設(shè)計(jì)的。”

圖1 Mirrorcle的緊湊型、輕量級(jí)3D激光雷達(dá)系統(tǒng)“SyMPL”（左圖），用于“激光雷達(dá)視圖”的點(diǎn)云可視化和分析（中間圖），搭載Mirrorcle Cloud的3D點(diǎn)云資源管理器視圖（右圖）

PIC32MZ MCU是Mirrorcle的MEMS控制板核心器件，它能夠使用戶精確控制光束操縱時(shí)MEMS微鏡的傾斜運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能與復(fù)雜的傳感器或投影系統(tǒng)同步。該MCU為32位架構(gòu)，工作頻率高達(dá)252 MHz，處理能力達(dá)到415 DMIPS（Dhrystone Million Instructions executed Per Second，測(cè)整數(shù)計(jì)算能力），高達(dá)2MB的閃存和512KB的內(nèi)存（RAM）。此外，該系統(tǒng)解決方案包含多種Microchip的IC技術(shù)，尤其是其四路高壓放大器陣列HV264，可完美匹配靜電驅(qū)動(dòng)式MEMS微鏡的需求。由于偏置電流非常低，該陣列的功耗也很低，同時(shí)還能夠?yàn)榭量痰腗EMS微鏡設(shè)計(jì)提供足夠的帶寬和電壓范圍。

“自2014年以來，我們就與Mirrorcle合作，他們的靜電式MEMS微鏡產(chǎn)品與基于Microchip獨(dú)特的工藝能力制造的高性能高壓驅(qū)動(dòng)器能夠完美匹配?！盡icrochip負(fù)責(zé)高壓接口、DMOS、ACDC產(chǎn)品的高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Donald Humbert說道，“隨著近年來技術(shù)的發(fā)展，我們已經(jīng)能夠使用高性能的32位MCU和混合信號(hào)IC來增加對(duì)數(shù)字端的支持。同時(shí)，我們也洞察到了基于MEMS微鏡的激光束操縱領(lǐng)域的機(jī)遇，如光纖網(wǎng)絡(luò)中的光纖交換，汽車、零售和消費(fèi)產(chǎn)品中的投影顯示器，AR/VR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)）應(yīng)用以及各種汽車安全輔助駕駛和自動(dòng)駕駛汽車子系統(tǒng)，包括激光雷達(dá)和基于激光的動(dòng)態(tài)前照燈等?！?/p>

3D激光雷達(dá)系統(tǒng)SyMPL

此次CES展會(huì)是Mirrorcle團(tuán)隊(duì)有史以來第一次在實(shí)時(shí)和交互式演示中展示其最新的3D激光雷達(dá)系統(tǒng)SyMPL。這是一款緊湊型、輕量級(jí)的即插即用型解決方案，為飛行時(shí)間（ToF）距離探測(cè)光束提供可編程掃描功能，從而生成3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可用于機(jī)器人、無人機(jī)及其它工業(yè)環(huán)境中的客戶端應(yīng)用。該系統(tǒng)結(jié)合平均功率極低的905nm激光器和低成本的ToF解決方案，但能以1cm分辨率有效地探測(cè)不同材料的物體，最遠(yuǎn)探測(cè)距離約為30m。該解決方案使用戶能夠輕松控制超過10000 x 10000個(gè)離散角度的掃描，可快速、多功能地掃描整個(gè)能視域（field of regard，F(xiàn)oR），如果需要，還可增加特定關(guān)注區(qū)域的點(diǎn)密度。SyMPL用戶可自由對(duì)所需的長(zhǎng)寬比、掃描速度、掃描旋轉(zhuǎn)和距離范圍進(jìn)行控制和編程?；贛irrorcle專利授權(quán)的雙軸固態(tài)MEMS微鏡，SyMPL系統(tǒng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)被傳輸?shù)斤@示器上，在CES現(xiàn)場(chǎng)，大家可以近距離觀看到俯視圖和顏色編碼（基于每個(gè)三維像素的距離值）的“3D圖像”精彩演示。

“我們提供的固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)是即插即用型解決方案，為硬件和軟件集成于一體的應(yīng)用服務(wù)。”高級(jí)電子工程師Abhishek Kasturi說道，“該系統(tǒng)包含能夠以每秒數(shù)百行進(jìn)行極高重復(fù)2D掃描的微鏡，而此高重復(fù)精度使我們的‘SyMPL’架構(gòu)成為可能?！苯柚鼜?fù)雜的開發(fā)套件（sophisticated development kit，SDK）配置，Mirrorcle的SDK具備可編程性，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)定制化。該產(chǎn)品主要針對(duì)機(jī)器人視覺和類似的中低端激光雷達(dá)應(yīng)用，包括自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)、自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）和無人機(jī)。

新款全色投影系統(tǒng)Playzer/RGB Playzer

Mirrorcle在CES 2020上還將展示其向量圖像激光投影架構(gòu)（VGLP）系統(tǒng)，尤其是通過組合紅、綠、藍(lán)三色激光光源進(jìn)行全色投影的RGB Playzer。該系統(tǒng)結(jié)合了公司的快速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光束操縱功能和可見光激光器，可顯示專門設(shè)計(jì)的向量圖像內(nèi)容，以向觀眾傳達(dá)信息。Mirrorcle的解決方案均采用了完整的系統(tǒng)級(jí)堆棧，包括光學(xué)和電子硬件、固件和軟件等。因此，此靈活的解決方案從應(yīng)用軟件層開始，客戶就可以通過各種方式，包括圖像、文件、激光顯示（ILDA）文件以及觸摸屏等輸入內(nèi)容。內(nèi)容通過Mirrorcle龐大的軟件API進(jìn)行處理，然后提供給MEMS和激光控制器硬件，Mirrorcle對(duì)該硬件的開發(fā)已長(zhǎng)達(dá)十多年，應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、生物醫(yī)學(xué)等。最后，無萬向節(jié)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MEMS微鏡可以快速且重復(fù)地追蹤明亮的激光束中的信息，從而讓觀看者只能感知到高對(duì)比度的無閃爍圖像。與其它投影技術(shù)（如微型投影儀Pico Projector）相比，Playzer的亮度和對(duì)比度要高出約100倍，尤其適合戶外使用，例如汽車顯示應(yīng)用。

圖2 Mirrorcle的向量圖像激光投影（VGLP）架構(gòu)投影儀（左圖），新的RGB投影儀開發(fā)套件（中間圖）和室外演示（右圖）

RGB Playzer的第一版在CES 2019上進(jìn)行了首次展示，并引起了汽車展位的其他參觀者的濃厚興趣。但是，該早期版本依賴于光纖耦合激光光源，該激光光源的功率非常低，且無法實(shí)現(xiàn)緊湊封裝。在CES 2020上展示的新型Playzer基于通常用于微型投影儀中的自由空間耦合源，因此具有更高的光功率、更好的光束質(zhì)量以及更緊湊的封裝。

“我們將Playzer系統(tǒng)作為開發(fā)套件的一部分，可提供給可能對(duì)基于此OEM子系統(tǒng)推出產(chǎn)品的所有團(tuán)隊(duì)進(jìn)行評(píng)估?！盡ilanovic博士說道，“這些套件為測(cè)試激光投影應(yīng)用提供了易于使用、簡(jiǎn)單且有趣的功能。其中包括單波長(zhǎng)激光源或?qū)崿F(xiàn)全彩色投影的RGB激光模組。”Playzer的目標(biāo)市場(chǎng)包括工業(yè)和廣告激光投影、平視顯示器（HUD）、汽車數(shù)字標(biāo)牌和娛樂系統(tǒng)。

3D掃描和量測(cè)演示器（3DSM）

3D掃描和量測(cè)演示器（3DSM）旨在通過基于Windows操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序演示Mirrorcle的MEMS微鏡和控制器的功能，從而為3D掃描應(yīng)用提供可編程照明。傳統(tǒng)的3D掃描和量測(cè)工具是通過使用安裝在支架上的線束激光器和攝像頭以及可移動(dòng)平臺(tái)來照明目標(biāo)。而3DSM可作為演示工具套件（DEMO-06）使用，其中包含MEMS鏡面掃描模塊，該模塊可進(jìn)行編程以執(zhí)行具有可變的線時(shí)間、線密度和線方向的線掃描，最終成像并捕獲3D形狀生成3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。用戶可以以編程方式將激光束控制在約40° x 40°或更廣的能視域。該軟件使用Basler Pylon平臺(tái)的API來捕獲逐幀圖像，以推斷3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)?！敖柚覀兊腗EMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重復(fù)性高且更可靠的2D掃描，可以按照多種不同的策略來檢索3D信息?！盡ilanovic博士說道，“大家可以將我們的掃描儀與我們?cè)贚iDAR解決方案中演示的ToF子系統(tǒng)相結(jié)合，或者與傳統(tǒng)的2D相機(jī)相結(jié)合，2D相機(jī)通過基于照明激光掃描儀和相機(jī)之間已知距離的計(jì)算對(duì)可預(yù)測(cè)的逐像素照明進(jìn)行三角測(cè)量，從而生成3D點(diǎn)云?！?DSM針對(duì)需要3D數(shù)據(jù)集的應(yīng)用而開發(fā)，例如工業(yè)過程控制和質(zhì)量保證，以及逆向工程或其它可能使用3D打印機(jī)重新創(chuàng)建對(duì)象的任務(wù)。

圖3 Mirrorcle的帶有樣本點(diǎn)云數(shù)據(jù)的3D掃描和量測(cè)演示器DEMO-06（左圖），目標(biāo)掃描區(qū)域較大時(shí)能顯示所有對(duì)象（中間圖），相同數(shù)量的像素點(diǎn)縮放到較小的目標(biāo)區(qū)域（右圖）

Mirrorcle產(chǎn)品出現(xiàn)在中國(guó)展商展位

在此次CES展會(huì)上，Mirrorcle的SyMPL 3D激光雷達(dá)和RGB Playzer產(chǎn)品還將在另一展位展出：China’s Great Star展位（展位25661，Great Star Industrial USA，LLC）。該展位來自中國(guó)的杭州歐鐳激光技術(shù)有限公司（機(jī)器人應(yīng)用的激光雷達(dá)制造商），與Mirrorcle已建立業(yè)務(wù)合作伙伴關(guān)系。盡管Mirrorcle的演示系統(tǒng)在Microchip的CES展臺(tái)上備受關(guān)注，但其它公司在CES上展示的多種固定和移動(dòng)解決方案不少基于Mirrorcle技術(shù)（Powered by Mirrorcle）。但大多數(shù)解決方案都是最新推出的，信息共享受限，因此MEMS微鏡充當(dāng)“背后功臣”的角色?！拔覀兒芨吲d看到我們的MEMS微鏡在此次展會(huì)上得到多家客戶的使用?！盇bhishek Kasturi表示，“由于NDA的限制，我們不能透露更多信息，但是游客可以放心，在CES 2020上使用Mirrorcle技術(shù)制造的掃描儀比人們預(yù)期的要多。我們的解決方案被多家知名公司采用，他們也將是本屆展會(huì)的一員?！弊詈螅a(bǔ)充說道，“我們期待在即將到來的舊金山SPIE Photonics West展覽會(huì)上展示更多產(chǎn)品?！盡irrorcle Technologies的員工將在3081號(hào)展位期待您的光臨。

關(guān)于Mirrorcle

Mirrorcle于2005年在美國(guó)加州成立，主要提供商用且具有專利授權(quán)的光學(xué)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）產(chǎn)品和激光系統(tǒng)。公司自成立以來，在研發(fā)方面持續(xù)投入，致力于提供全球最快的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（準(zhǔn)靜態(tài)）雙軸光束控制MEMS微鏡，以及具備視頻幀率的諧振式微鏡。Mirrorcle是全球唯一一家傾斜式（tip-tilt）MEMS執(zhí)行器的供應(yīng)商，并提供直徑從亞毫米級(jí)到毫米級(jí)的微鏡，為客戶提供多種規(guī)格產(chǎn)品，以優(yōu)化其成功商業(yè)化的道路。Mirrorcle目前提供的產(chǎn)品可應(yīng)用于3D測(cè)量系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、固態(tài)激光雷達(dá)、AR/VR原型機(jī)、激光投影儀和教學(xué)。Mirrorcle的系統(tǒng)解決方案則包括全球最緊湊型向量圖像激光投影儀和3D激光雷達(dá)。

Mirrorcle在其加州Richmond的總部中擁有多個(gè)潔凈室實(shí)驗(yàn)室，晶圓級(jí)CMOS和MEMS制造設(shè)施全年無休。除此之外，公司還與領(lǐng)先的MEMS晶圓代工廠和合格的光機(jī)械組裝廠建立了合作關(guān)系，以保障大規(guī)模生產(chǎn)制造。