MEMS振镜赋能激光雷达和投影显示,英唐加快产品研发及应用

MEMS 2021-09-15 00:00

什么是MEMS振镜


MEMS振镜是一种基于微机电系统(MEMS)技术制作而成的微小可驱动反射镜。镜面直径通常只有几毫米。与传统的光学扫描镜相比,具有重量轻,体积小,生产成本较低的优点。在光学,机械性能和功耗方面表现更为突出。


图1:MEMS振镜工作示意图


图2:电磁式MEMS振镜


MEMS振镜的运动方式包括平动和扭转两种机械运动。对于扭转MEMS振镜,当其光学偏转角度较大(达到10°以上),可以实现激光的指向偏转、图形化扫描、图像扫描。


MEMS振镜的市场应用

基于其特异的性能,MEMS振镜已渗透到消费电子、医疗、军事国防、通讯等领域。这其中有已经量产的应用,还有许多概念性的应用。主要应用领域有三个方面:激光扫描、光通讯、数字显示。激光扫描主要是指激光雷达、3D摄像头、条形码扫描、激光打印机、医疗成像;光通讯主要指光分插复用器、光衰减器、光开关、光栅;数字显示指高清电视、激光微投影、数字影院、汽车抬头显示(HUD)、激光键盘、增强现实(AR)等方面的应用。以下特对MEMS振镜在激光雷达和投影显示领域的应用情况。

1. MEMS振镜在激光雷达方面的应用

早在1960年激光雷达概念就已提出,近些年来激光雷达才进入迅速发展时期,学术界和产业界一致认为激光雷达是无人驾驶(包括自动驾驶车辆,AGV,UAV等)不可或缺的探测和传感部件。激光雷达可用于物体探测与规避,物体识别与跟踪,即时定位与地图构建等。随着无人驾驶的快速发展,对于激光雷达的需求日益增长。

何为MEMS激光雷达?MEMS振镜(代替宏观机械式扫描器)通过在微观尺度上实现激光雷达发射端的光束操纵,采用上述光束操纵方式的激光探测和测距系统称为MEMS激光雷达。激光雷达采用MEMS振镜作为激光光束扫描元件,具有体积小、宏观结构简单、可靠性高、功耗低等优势,是目前激光雷达实现落地应用的最合适的技术路径。

一是MEMS振镜帮助激光雷达摆脱了笨重的马达、多棱镜等机械运动装置,毫米级尺寸的微振镜大大减少了激光雷达的尺寸,无论从美观度、车载集成度还是成本角度来讲,其优势都令人惊叹!

第二,MEMS振镜的引入可以减少激光器和探测器数量,极大地降低成本。传统的机械式激光雷达要实现多少线束,就需要多少组发射模块与接收模块。而采用二维MEMS振镜,仅需要一束激光光源,通过一面MEMS振镜来反射激光器的光束。


图3:MEMS激光雷达的工作原理


2. 显示领域的应用

德州仪器(TI)的MEMS微镜阵列显示技术以卓越的图像质量而闻名,全球80%以上的数字影院都采用这种技术。现在,尺寸、效率和亮度上的最新创新的单颗MEMS振镜激光扫描技术也可用于外形小巧且电池供电的设备,允许开发商、品牌厂商和系统集成商创建大量应用和设计产品,几乎可将任何表面转换成高品质的高清投影显示器。如高清电视、激光微投影(手机、平板电脑和便携式投影仪等为载体)、数字影院、汽车抬头显示(HUD)、激光键盘、增强现实(AR)等。MEMS激光投影相比传统光源具有不可比拟的优点:

色彩好、饱和度高:激光投影机能实现远大于传统光源的色彩空间,具有极好的方向性,光束的发散立体角很小。

寿命长,可靠性好:普通投影机的灯泡光源寿命一般在上千小时为极限,而激光光源的寿命可以达到数万小时之久,可以做到真正的免维护、高可靠性。

高功率、低能耗:激光光源的功耗远低于氙灯灯泡,此外因为结构的原因,也不会有爆碎的危害。


图4:手机投影显示应用


图5:手机投影显示应用


图6:汽车抬头显示(HUD)应用


图7:AR眼镜应用


同时在物联网领域,基于MEMS和MOEMS(微型光机电系统)技术的交互式投影模块正在成为新的解决方案,通过该模块将虚拟用户界面图像投影到表面上,并持续扫描,以检测用户的手势和交互,例如触摸、拖动或点击,无需受到物理控制拨号和按钮的阻碍,将为物联网和消费产品空间带来革新,为“打造更加智能的世界”发挥巨大的作用。

英唐MEMS振镜系统的布局及应用

英唐微技术一直专注于光电转换和图像处理的模拟IC和数字IC产品的研发生产,通过其多年的光电转换技术积累和自有晶圆生产线提供的产能保证,近年来一直布局MEMS振镜产品市场。

目前英唐微技术MEMS振镜的第一代产品主要应用于车用激光雷达的MEMS组件,已经实现小批量生产及销售。


表1:英唐微技术MEMS振镜初代产品规格(激光雷达用)


上表所示产品规格为英唐微技术初代产品规格,目前相关指标已有较大程度的提升,其中用于车载激光雷达的更大直径即更大视场角的第二代MEMS振镜(φ=4mm)产品也正在设计开发中;同时英唐微技术也正在研发面向激光投影显示等应用场景更加丰富的MEMS振镜产品。

基于MEMS振镜产品较高的技术门槛和广泛应用前景,英唐微技术将牢牢把握现有优势,加快拓展MEMS振镜产品在车用激光雷达市场的销售规模,同时也将持续投入研发力量,尽快实现公司自有产品在激光投影、AR以及IOT显示领域的产业化应用。



MEMS 中国首家MEMS咨询服务平台——麦姆斯咨询(MEMS Consulting)
评论
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 68浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-12 10:27 33浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 82浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-12 10:13 30浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 83浏览
  • 全球智能电视时代来临这年头若是消费者想随意地从各个通路中选购电视时,不难发现目前市场上的产品都已是具有智能联网功能的智能电视了,可以宣告智能电视的普及时代已到临!Google从2021年开始大力推广Google TV(即原Android TV的升级版),其他各大品牌商也都跟进推出搭载Google TV操作系统的机种,除了Google TV外,LG、Samsung、Panasonic等大厂牌也开发出自家的智能电视平台,可以看出各家业者都一致地看好这块大饼。智能电视的Wi-Fi连线怎么消失了?智能电
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:33 41浏览
  • 应用环境与极具挑战性的测试需求在服务器制造领域里,系统整合测试(System Integration Test;SIT)是确保产品质量和性能的关键步骤。随着服务器系统的复杂性不断提升,包括:多种硬件组件、操作系统、虚拟化平台以及各种应用程序和服务的整合,服务器制造商面临着更有挑战性的测试需求。这些挑战主要体现在以下五个方面:1. 硬件和软件的高度整合:现代服务器通常包括多个处理器、内存模块、储存设备和网络接口。这些硬件组件必须与操作系统及应用软件无缝整合。SIT测试可以帮助制造商确保这些不同组件
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:45 35浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 109浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 110浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 74浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦