Swave开发全像投影芯片 要将元宇宙带入生活

元宇宙的发展备受全球科技业界关注，其中碰上的重要挑战之一，即在于显示器技术。以目前情况来说，虽然存在多种打造舒适的沉浸式显示器的方式，但迄今无一家业者的技术，达到让延展实境(XR)／增实境(AR)／虚拟实境(VR)真正普及的程度。比利时半导体设计业者Swave Photonics以绕射光学专利技术为基础，为XR显示器开发出独特的全息影像投影(Holographic)芯片技术途径，希望将元宇宙真正带入人们的日常生活。

综合All About Circuits等外媒报导，目前在AR显示器领域，存在数种彼此互为竞争关系的架构。AR显示器通常包含两个关键要素，即作为影像来源的光学引擎，以及将成像后的影像导引到使用者眼前的光学合成器。两者对于成像品质有不同面向但同样重大的影响，且各自皆存在许多不同种类的技术。

Swave则发展出拥有多项专利的全像延展实境(HXR)技术，并预计会先推出包含0.5x0.5厘米小尺寸与2x2厘米大尺寸在内的两种微芯片，分别针对超轻量穿戴式装置与超高端全像显示应用，是利用以绕射光学为基础的光子学与全像技术的发展所设计出的产品，初步样品预计于2023年底出炉，并在1~2年后量产。为控制成本，将以标准互补式金氧半导体(CMOS)制程制造。

这些芯片可以产生出小于2分之1光波长的像素，即低于220纳米，比其他技术所能产生出的像素小250~2,000倍。透过这种能达到十亿像素级(Gigapixel)超高分辨率的显示技术，就可以在芯片上进行2D全像摄影，并在各个方向上完全重建出特定场景的3D光波。具体方法是在2D芯片上放置数个微小的绕射器，而当雷射元件发出的平面波到达芯片时，各个绕射器就会产生光波，并相互干扰，进而产生出全息影像供使用者观赏。

Swave是由比利时布鲁塞尔自由大学(VUB)与比利时微电子研究中心(Imec)孵化出的新创企业，甫于2022年成立。早在2000年代末期，Imec就已经开始探索如何做出全像投影，并发想出能以二位元调变展示出全像投影的展示装置。当时Imec认为，须采用微机电系统(MEMS)作为技术途径，然而由于MEMS的定义是1微米以上的机械系统，在这种尺度上，即便能做到部分绕射，但视野相当窄，所以后来才转向能够产生出220纳米以下像素的标准CMOS制程，并花费5年时间让技术成熟，再由Swave接手产品化。

Swave的技术发展愿景，并未止步于AR/VR眼镜等穿戴式显示器，而是不需要任何头戴式装置的高分辨率沉浸式3D显示。若不需使用头戴式装置，就可以避开眼动追踪或焦深等许多AR/VR/XR应用常碰到的问题。Swave相信，HXR技术将协助改善元宇宙中的多类应用，其中至少包含360度全像投影墙、3D游戏、视讯会议协作、航太与汽车用擡头显示器(HUD)等。

Swave创始人兼CEO Théodore Marescaux表示，希望透过HXR技术，做到让XR与真实世界几乎无区别的境界，也就是极宽广的视野、色彩、高动态范围、可360度观看物体与对焦能力等。作为新创企业，Swave在2022年6月终于走进大众视野，近期更宣布完成700万欧元(约713万美元)的种子轮募资，以支持HXR显示技术的发展。Swave目前尚无任何上市商品，因此这笔资金也将投入研发历时超过5年的产品商业化上。Swave也期待能与客户有更多互动，以确保第一代产品规格能够符合市场需求。

责任编辑：毛履万亿