中科融合希望通過自研的核心芯片和模組技術(shù)更好解決3D視覺場(chǎng)景的應(yīng)用痛點(diǎn)。目前公司已實(shí)現(xiàn)從MEMS設(shè)計(jì)、MEMS工藝、光學(xué)器件、光機(jī)電驅(qū)動(dòng)反饋集成等微納光學(xué)組件的全鏈條技術(shù)完全自研。“公司自主開發(fā)的全套工藝良率高，核心參數(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，在國際上極具競(jìng)爭(zhēng)力。
3D視覺是機(jī)器視覺的重點(diǎn)發(fā)展方向，其市場(chǎng)空間廣闊、潛力巨大。根據(jù)高工智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2023 年 2D 視覺市場(chǎng)規(guī)模約為 220 億元，3D 視覺市場(chǎng)約為 30億元。至2025年，我國機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模將有望超過 380 億元，其中3D 視覺市場(chǎng)規(guī)模將超過 100 億元
Gartner發(fā)布的2019年新興技術(shù)成熟度曲線中，3D傳感技術(shù)有望在近期進(jìn)入成熟期。三維掃描成像技術(shù)被廣泛用來作為XR/元宇宙、數(shù)智孿生、虛擬人等應(yīng)用的數(shù)據(jù)獲取的入口，可以用來對(duì)物體、人物等進(jìn)行高精度的掃描建模，獲得的點(diǎn)云被進(jìn)行智能處理，并且被虛擬化。
5月12日，第十三屆“松山湖中國IC創(chuàng)新高峰論壇”在廣東東莞松山湖凱酒店舉行，本屆論壇以“面向AR/VR/XR 與元宇宙的創(chuàng)新 IC 新品推介”為主題，通過組織本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和終端應(yīng)用廠商開展深度的需求對(duì)接，打造國內(nèi)具影響力的中國創(chuàng)新集成電路新品集中推廣和發(fā)布平臺(tái)，對(duì)提升國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)水平、推動(dòng)促進(jìn)國內(nèi)芯片-整機(jī)聯(lián)動(dòng)發(fā)展具有積極意義。
中科融合感知智能研究院（蘇州工業(yè)園區(qū)）有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO劉欣
“相較目前主流的三維成像技術(shù)，條紋結(jié)構(gòu)光可以達(dá)到最高水平的成像精度和分辨率。” 中科融合聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO劉欣在會(huì)上表示，公司自研的MEMS激光微振鏡投射芯片是實(shí)現(xiàn)條紋結(jié)構(gòu)光的條紋投影的核心部件，進(jìn)入這個(gè)賽道最主要的原因，是越來越深刻認(rèn)識(shí)到3D視覺是機(jī)器視覺重點(diǎn)發(fā)展方向之一。
作為精密光學(xué)指向性控制芯片，中科融合的MEMS芯片擁有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：
1）體積小，低功耗：基于電磁驅(qū)動(dòng)的MEMS芯片設(shè)計(jì)（MEMS芯片功耗<100mW）；
2）光路簡(jiǎn)單，F(xiàn)oV可調(diào)范圍大：無需復(fù)雜透鏡組，F(xiàn)oV可調(diào)范圍為0到~100°；
3）抗干擾強(qiáng)：光機(jī)使用邊發(fā)射激光作為光源，頻帶寬度窄（考慮溫漂以后~10nm），相比起LED光源，可使用帶寬更窄的濾光片，提升對(duì)環(huán)境光的抗干擾性。
據(jù)介紹，中科融合基于自研MEMS微振鏡投射芯片的激光投射模組，采用高精密驅(qū)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)低溫漂和高角度重復(fù)精度，支持可見光、紅外波段等激光光源，為客戶提供高精度、高對(duì)比度、抗干擾能力強(qiáng)的激光投射模組。
公司目標(biāo)市場(chǎng)包含兩大類：三維視覺成和微型顯示和投影。這兩大類市場(chǎng)領(lǐng)域賦能了下游諸多應(yīng)用場(chǎng)景，如說3D視覺對(duì)應(yīng)智能工業(yè)中的3D視覺抓取、物流分揀、缺陷檢測(cè)，智能AGV中的自動(dòng)避障、抬頭顯示等；微型顯示與投影則對(duì)應(yīng)家庭娛樂中的微型激光投影、家居服務(wù)機(jī)器人，AR/VR中的元宇宙入口、3D數(shù)字化社交、數(shù)字醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。
劉欣表示，目前3D視覺技術(shù)還不能很好地解決應(yīng)用市場(chǎng)“精度低&體驗(yàn)差 or 精度高&價(jià)格昂貴”的痛點(diǎn)。以智能制造場(chǎng)景中的智能抓取為例，主要解決方案是通過DLP器件進(jìn)行條文結(jié)構(gòu)光的投射，使用GPU等芯片進(jìn)行三維視覺成像。“但是這種解決方案價(jià)格昂貴、體積大、功耗高，而且核心器件都被外國壟斷。”
還有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）場(chǎng)景中的3D數(shù)字建模。目前主流方案要么存在精度低、體驗(yàn)差的缺陷，要么存在體積大、價(jià)格高的缺陷。
“中科融合希望通過自研的核心芯片和模組技術(shù)更好解決3D視覺場(chǎng)景的應(yīng)用痛點(diǎn)。” 劉欣說到，目前公司已實(shí)現(xiàn)從MEMS設(shè)計(jì)、MEMS工藝、光學(xué)器件、光機(jī)電驅(qū)動(dòng)反饋集成等微納光學(xué)組件的全鏈條技術(shù)完全自研。“公司自主開發(fā)的全套工藝良率高，核心參數(shù)國內(nèi)領(lǐng)先，在國際上極具競(jìng)爭(zhēng)力。”
上圖中已量產(chǎn)的高精度MEMS激光投射模組基于兩顆核心芯片，左邊是MEMS微振鏡芯片，主要是替代美國DLP芯片進(jìn)行條紋光的投射；右邊芯片可以替代GPU和系統(tǒng)控制，進(jìn)行3D成像。
通過這兩顆芯片形成模組，在相同成像效果和相同體驗(yàn)的情況下，具有高精度、低功耗、高可靠性、小體積等優(yōu)勢(shì)。與其他知名友商的激光投射模組產(chǎn)品相比，擁有現(xiàn)有最大的FoV（>55°x50°），同時(shí)還擁有和機(jī)械振鏡相當(dāng)?shù)木龋黠@優(yōu)于同樣使用MEMS技術(shù)的友商產(chǎn)品。
據(jù)介紹，在3D視覺全技術(shù)鏈條中包括像智能三維視覺算法、光學(xué)MEMS和智能計(jì)算SoC的設(shè)計(jì)。中科融合是國際國內(nèi)為數(shù)不多打通全技術(shù)鏈條的公司，只有這樣才可以進(jìn)行跨層級(jí)的深度的垂直整合和優(yōu)化，同時(shí)擁有更高的技術(shù)壁壘。
中科融合的核心技術(shù)之一是高精度MEMS微振鏡芯片，擁有自研MEMS芯片到微納光學(xué)工藝、光機(jī)電集成、超小型激光投射光機(jī)等全套技術(shù)。具備體積小、功耗低；光路簡(jiǎn)單，可調(diào)范圍大于100度；抗干擾能力強(qiáng)等核心優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)，中科融合的MEMS微振鏡芯片正在被應(yīng)用于自研的Laser Beam Scanning（LBS）模組中，用于XR顯示等應(yīng)用。相比其他技術(shù)路線（LCOS，u-LED），LSB技術(shù)具有成本低廉，可小型化，光路結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔等優(yōu)勢(shì)，因此被認(rèn)為是XR領(lǐng)域成像的最優(yōu)方案。
劉欣簡(jiǎn)介
劉欣博士，研究員、博導(dǎo)，「海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃」、「江蘇省高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才」。本科畢業(yè)于天津大學(xué)，博士畢業(yè)于新加坡南洋理工大學(xué)（NTU）電子與電氣工程專業(yè)，曾任新加坡科技局微電子研究院智能芯片部主任，智能視覺算法與高能效芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域資深專家。現(xiàn)任中科院蘇州納米所研究員、中科融合聯(lián)合創(chuàng)始人/CTO。科研領(lǐng)域涵蓋了人工智能算法、光學(xué)MEMS芯片、高能效SoC芯片設(shè)計(jì)、芯片先進(jìn)封裝集成等三維視覺MEMS+SoC芯片設(shè)計(jì)生態(tài)鏈的各個(gè)領(lǐng)域。主持承擔(dān)了10余項(xiàng)國家級(jí)和工業(yè)界大型科研項(xiàng)目和工業(yè)項(xiàng)目，擁有10余顆使用先進(jìn)工藝和先進(jìn)器件的芯片成功量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。研究成果發(fā)表在超過80篇國際高水平的IEEE專著/期刊/會(huì)議中，相關(guān)研究成果已經(jīng)被授予美國/新加坡/中國專利20余項(xiàng)。
關(guān)于中科融合
中科融合感知智能研究院（蘇州工業(yè)園區(qū)）有限公司成立于2018年10月25日，是國內(nèi)一家專注于“AI+3D”自主核心芯片技術(shù)的硬核科技高新技術(shù)企業(yè)，智能三維光學(xué)芯片供應(yīng)商。
中科融合是中科院蘇州納米所“重點(diǎn)企業(yè)”，是中科院國科控股“運(yùn)行良好，產(chǎn)權(quán)清晰”的A類企業(yè)。從核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)從國外歸來，在中科院的支持下，通過10余年時(shí)間1億元以上資金投入，首次在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)光學(xué)MEMS與SoC芯片的全技術(shù)鏈條打通。MEMS獲得中科院“重大突破專項(xiàng)優(yōu)秀”，整體技術(shù)入選“姑蘇實(shí)驗(yàn)室”2021年重大創(chuàng)新成果。中科融合作為國家級(jí)“高新技術(shù)企業(yè)”獲得了包括國家級(jí)媒體中央電視臺(tái)等專題報(bào)告，相關(guān)技術(shù)獲得中國MEMS大賽第一名，“最具投資價(jià)值獎(jiǎng)”，SOC獲得包括國際國內(nèi)知名機(jī)構(gòu)畢馬威與CITIC等“芯片50強(qiáng)”的榮譽(yù)。
目前中科融合的“AU+3D”核心技術(shù)，廣泛布局于機(jī)器人、醫(yī)療美容、XR/元宇宙、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)芯片替代。作為一個(gè)致力于自研芯片技術(shù)的企業(yè)，在芯片技術(shù)形成產(chǎn)品后，實(shí)現(xiàn)了數(shù)十倍的銷售增長(zhǎng)。中科融合企業(yè)的市場(chǎng)化融資估值，在過往3年疫情和國際局勢(shì)的雙重重壓下，獲得了超過50倍的增長(zhǎng)。
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