Metaverse是一個混亂的世界，充斥著AR、VR、XR、MR等不同的術語。

事實上，Metaverse與其說是一個地方，不如說是一系列思想。許多這些替代現實還沒有變成實際和商業的現實，但這是初創公司試圖抓住機遇的最佳時機。一群有趣的年輕公司正在提出可能使這些替代性沉浸式現實開花結果的創新。

撇開創建和支持Metaverse可能需要的高性能計算不談，這些初創公司大致分為兩大陣營：從事HMI工作的公司和提供通信以處理生成的大量數據的公司。HMI初創公司涉及音頻、視頻和觸覺反饋等領域。

顯示技術

HMI最活躍的領域是microLED顯示屏，這是一種主要基于GaN LED的新型屏幕類型。像Micledi Microdisplays BV（比利時魯汶）、Poro Technologies Ltd.（英國劍橋）和NS Nanotech Inc.（密歇根州安娜堡）這樣的公司，在藍寶石或硅晶片表面外延層制造的器件的寬帶隙物理方面處于領先水平。

microLED是最新發展的顯示技術之一，理論上比LCD和OLED等現有技術提供更好的對比度、響應時間和能效。這些老技術已經在量產，為電視顯示器等既定應用提供了價格優勢，但可能無法滿足AR和VR設備的需求。MicroLED還可以制作成柔性、透明和節能的設備。

其他新來者正在投資制造顯示屏的能力（通常是與GaN LED設備制造商合作）。其中有兩家上海公司，NextVPU Ltd.（肇觀電子）和Jade Bird Displays（JBD），以及VueReal Inc.（安大略省滑鐵盧）和PlayNitride Inc.（臺灣新竹）。

Micledi是一家microLED顯示模塊fabless開發商，于2019年從IMEC研究所分離出來。其技術基于III/V材料加工、3D集成和300mm硅基加工，結合專有的專用集成電路，提供獨立、緊湊、單片的AR顯示器。與GlobalFoundries達成的制造協議旨在實現Micledi產品所需的分辨率、功率、尺寸和規模經濟，實現使消費者負擔得起的產品。

Poro Technologies是2018年從劍橋大學分離出來的公司，擁有制造多孔GaN的能力，這使得在多種基片上的單一GaN薄層中形成可調諧和卓越的LED成為可能。該公司提供發光紅色，黃色，綠色和藍色二極管并排在一個襯底，沒有堆疊。其他GaN-on-silicon的microLED公司必須疊層來獲得多種顏色。Porotech與晶圓工程供應商IQE plc簽訂了上游供應協議，與JBD簽訂了下游供應協議。

NS Nanotech成立于2017年，致力于制造GaN半導體和nano-LED技術，為遠紫外線消毒應用提供不可見紫外光譜，并為下一代LED顯示技術提供可見RGB光譜。完善這樣的顯示技術并不容易。技術上的障礙，以及新冠疫情提供的機會，是NS Nanotech目前專注于遠紫外線消毒應用的原因。

microLED顯示器明亮的發光特性使其成為智能眼鏡和VR頭盔的明顯選擇。在透明AR智能眼鏡中，microLED的亮度、對比度和響應性都優于OLED。

然而，根據市場分析公司TrendForce的數據，在智能眼鏡中采用microLED還有一系列困難。

TrendForce表示，問題在于光波導技術、光引擎、電池存儲和圖像傳輸方面。雖然microLED的高亮度和高分辨率適合戶外使用，但紅色器件的量子效率仍然存在問題。因此，不疊加透明層是很重要的。

其次，microLED層需要很小才經濟，導致FoV很小，通常被認為在功能上不令人滿意。TrendForce表示，如果采用光波導設計方法，可以增加FoV，但光學效率會下降到不到1%。必須使用更明亮的光引擎來提供足夠的亮度，以滿足戶外使用所需的規格。

再加上電池壽命或容量的成本。如果設計師選擇更大的電池，這種方法會對重量、尺寸和產品設計產生影響。此外，如何將眼球追蹤傳感器和邏輯集成到一起來傳輸和處理圖像數據也是一項挑戰。

玻璃上透明microLED片的一個替代方案是在玻璃邊緣產生光學信號，然后引導穿過玻璃表面，然后直接進入用戶的眼睛。

兩家致力于光波導方法的初創公司是Dispelix Oy和Swave Photonics NV。Dispelix（芬蘭埃斯波）成立于2015年，開發了特殊的光柵和光波導，可以將位于智能眼鏡框內的顯示引擎中的圖像直接傳輸到佩戴者的視網膜。Dispelix研究人員成功地消除了與這種方法相關的一些典型問題，即彩虹效應和透射衍射造成的衍射模式。

2022年6月，Dispelix宣布與JBD建立長期合作關系，為不同價位的AR眼鏡和頭戴設備開發一系列新的參考設計。Dispelix表示，JBD和Dispelix將匯集microLED顯示器、光引擎和衍射波導組合器方面的專業知識，并將開發至少一種雙目波導和多色microLED投影儀相結合的設備模型。

Dispelix還與奧地利激光投影儀開發商TriLite Technologies GmbH合作，該公司成立于2011年。兩家公司正在為AR智能眼鏡開發超小型化顯示系統。該系統結合了TriLite的Trixel 3激光束掃描儀和Dispelix的波導。

Swave Photonics是IMEC的另一個衍生公司。該公司成立于今年早些時候，在種子輪融資中籌集了700萬歐，以幫助其開發基于專有衍射光子技術的全息芯片。

Swave將其技術稱為全息擴展現實（HXR），使3D圖像可以用肉眼看到，而不需要觀看者佩戴智能AR/VR頭盔或特殊的眼鏡。HXR芯片采用標準CMOS技術制造，適合規模化生產和低成本的要求。

Swave的像素尺寸小于220nm。這是不到一半的波長可見光，這使它成為一個合適的全息術。Swave聲稱，可以用激光掃描芯片上的2D全息圖，從而完全重建出代表所有場景的3D光波，在空間中的任何一點都能完美聚焦。

大芯片版本的HXR微芯片尺寸為20mm20mm，正被設計用于全息顯示應用；5mm5mm的版本將針對可穿戴設備。HXR芯片預計將在2023年出樣。

目前尚不清楚Swave將如何應對實景拍攝。就目前而言，也許一個可以通過其他方式投射實景的全息環境將是許多人渴望的沉浸式體驗。

掃描方案

在激光掃描方面，OQmented GmbH（德國Itzehoe）成立于2018年，致力于開發和銷售MEMS鏡和激光掃描技術。

OQmented的基礎技術被稱為Bubble MEMS。該公司是Fraunhofer研究所衍生出來的，該研究所最早研究了Bubble MEMS技術。OQmented針對的是技術、汽車和光學公司，為消費級AR、機器人和3D相機應用提供組件。

Bubble MEMS的掃描鏡是密封真空封裝在晶圓級透明罩下的。真空消除了鏡片振蕩的空氣阻尼，確保了長期的可靠性和最大的性能。OQmented的Bubble MEMS解決方案掃描頻率高達100kHz，超寬掃描角度可達180°的FOV。

2021年3月，OQmented宣布與ST合作開發用于AR和激光束掃描3D傳感市場的MEMS鏡。

2021年5月，OQmented和Dispelix同意將OQmented的MEMS激光束掃描技術與Dispelix的波導顯示技術相結合，這兩種技術是天然的互補。2021年11月，合作伙伴展示了帶有全彩圖像的智能眼鏡技術。

如果說AR眼鏡革命中有什么典型人物，那可能就是Kura Technologies Inc.（加州）的創始人、CEO兼CTO Kelly Peng。

Kelly Peng 2019年被列入Forbes的Under 30。Peng的公司開發了Kura Gallium AR眼鏡，該眼鏡基于通過波導的microLED圖像投影，提供了該公司所稱的8K分辨率和150度FoV。這款眼鏡在CES 2022上獲得了獎項，但價格不菲。費用約為1200美元。電池壽命尚不清楚。

盡管如此，這款新眼鏡還是讓Kura在今年6月贏得了與TSMC的一筆交易。TSMC已同意為Kura生產一套定制的microLED顯示芯片，據推測可以在外形尺寸和功耗方面進一步優化設計。

音頻與觸覺反饋

但Metavers不僅僅局限在視覺領域。

USound GmbH（奧地利格拉茨）是一家fabless的MEMS公司，成立于2014年，以生產基于MEMS技術的移動應用音頻系統為使命。USound與德國Fraunhofer研究所和硅技術研究所合作開發基于MEMS的壓電致動器，與現有的電動力換能器相比，能夠實現更高的系統集成、更小的體積、更低的成本和更好的硬件性能。作為制造合作伙伴，該公司專注于智能手機、耳機、頭戴式設備和助聽器的應用。

USound的Danube音頻模塊是一款智能眼鏡的快速原型設計套件。它包括一個MEMS高音喇叭和一個電動低音喇叭。該模塊及其夾具旨在作為有聲眼鏡的參考設計。

Sonical Inc.（加州圣馬特奧）是一家成立于2020年的初創公司，試圖將計算機放入耳朵中，以實現包括語言翻譯在內的一系列新穎應用。為了使該平臺易于訪問，該公司正在創建EarOS操作系統。然后，hearables將使用AI和音頻處理實現個性化聽力。創始人兼CEO Gary Spittle曾在Cambridge Silicon Radio、杜比實驗室和Knowles公司從事音頻工作。

然后是觸覺領域。

Hap2U SA（法國格勒諾布爾）成立于2015年，致力于設計和開發觸覺反饋。該公司使用壓電致動器在顯示表面下產生超聲波振動。這會在指尖下產生或多或少的摩擦感，也可以用來產生按鈕或開關點擊的感覺。

對于VR應用，Ultraleap Ltd.（英國Bristol）使用了一個緊湊的超聲波換能器陣列，通過空氣發送聽不到的聲波，利用相移技術控制聲壓的焦點和強度，轉化為觸覺反饋。

2021年11月，該公司完成了6000萬英鎊（當時約為8200萬美元，現在約為7100萬美元）的融資，以幫助解決Metaverse的問題。D輪的投資者還包括騰訊，使Ultraleap的融資總額達到約1.7億美元。

Emerge Inc.（加州Marina del Rey）成立于2015年，致力于研發一種與Ultraleap公司類似的技術，其基于MEMS的桌面設備將半空中的超聲波包裹在虛擬物體和互動上。

Ultraleap的成功之一是使用超聲波反射進行手動跟蹤。Ultraleap早在2020年就與Qualcomm簽署了協議，其Gemini手部跟蹤軟件可用于多個平臺、攝像頭系統和第三方硬件。它內置在Qualcomm Snapdragon XR2芯片組中。Varjo的VR-3和XR-3耳機已經和Gemini一起出貨了。

此外，Qualcomm還推出了自己的AR眼鏡參考設計，這是該公司首款帶有無線接口的設計。這款Wireless AR Smart Viewer由中國Goertek（歌爾）制造，基于Qualcomm的5G XR2芯片與Goertek的近耳聲學模塊。兩塊1920*1080像素的OLED屏幕來自中國的SeeYA，其設計支持高達90Hz的幀率。

無線技術

無線技術初創公司也在尋求加入Metaverse的生態。它們的作用可能很重要，因為需要處理和共享的數據量很大，而UC（umbilical cable）的想法從人體工學上是不可接受的。

Clop Technologies Pte. Ltd.（新加坡）成立于2015年，開發了基于IEEE 802.11ad標準的60GHz無線基帶芯片CT6100。支持高達4.6Gbps的峰值數據速率，適用于要求低延遲的數據應用，如實時視頻流、Wi-Fi Direct和其他快速傳輸。

另一家IMEC的子公司Pharrowtech（比利時魯汶）于2019年成立，以十多年來基于CMOS的毫米波無線電算法、芯片和天線設計的研發為基礎。該公司利用波束成形來增加回程、接入點和家庭單元的FoV范圍。該公司表示，使用Pharrowtech技術可以消除通過光纖連接個別場所的成本，同時還可以創建無線VR/AR和其他超高容量無線連接。

今年早些時候，Pharrowtech完成了1500萬歐的A輪融資，繼續開發60GHz無線射頻收發器和天線技術。這筆資金將用于推動其CMOS 60GHz收發器（PTR1060）和相控陣天線模塊（PTM1060）的市場推廣，用于5G固定無線接入和消費級應用。該公司正在向消費者提供演示和評估套件，并將在今年第三季度加大生產力度。

Metaverse初創公司的生態在繼續增長，以上的列表并不全面。事實上，像Google、Meta、Microsoft、Qualcomm等老牌玩家很可能會繼續主導Metaverse技術的發展。不過，這些巨頭也可能會利用或收購初創公司的開創性努力。

審核編輯 ：李倩