蔡司工业测量：AR/VR检测，从这里突围

近两年，“元宇宙”概念开始走进人们的视野，在随后的时间里它的热度逐渐升温。作为元宇宙的终端入口，AR/VR等智能穿戴设备帮助用户获得沉浸式体验。AR（Augmented Reality），即增强现实技术，强调虚拟与现实的混合和交互，而VR（Virtual Reality）是虚拟现实，佩戴设备的人依靠先进的人机交互设备沉浸在虚拟世界中。

元宇宙技术、5G网络的发展，使AR/VR设备市场需求激增，苹果、Meta以及字节跳动旗下的PICO等科技企业纷纷布局AR/VR整机、零件、模组等领域，这也将势必带动相关市场的高速增长。根据IDC 发布的数据显示，2021年全球AR/VR总投资规模接近146.7亿美元，并有望在2026年增至747.3亿美元，复合增长率（CAGR）将达38.5%。其中，中国市场的复合增长率预计达43.8%，增速位列全球第一。

随着产品的迭代，AR/VR设备已展现出颠覆性的创新。科技巨头的布局也进一步加速了AR/VR等智能穿戴设备的发展。当前，AR/VR等智能穿戴设备日益普及，用户的要求和期待也在不断提升——轻薄化、佩戴体验、交互升级。为满足这些需求，核心硬件技术在不断提升的同时，也为配套的检测、测量方案带来了新的挑战。

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Pancake 方案带来的检测难题

其中，轻薄化将成为显著趋势，超短焦光学折叠光路(Pancake)设计方案由于在轻薄化方面有重大突破，或将成为下一阶段VR设备主要升级方向。

Pancake方案利用半透半反偏振膜的透镜系统折叠光学路径，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返，最终从反射式偏振片射出进入人眼。Pancake 模组生产技术难度主要集中在膜材料质量、贴膜工艺和组装调整三方面。相比传统非球面透镜和菲涅尔透镜，Pancake模组功能优势在于光路折叠，光学膜在成像中起到了至关重要的作用，因此膜材料的质量和贴膜工艺相对应构成了技术核心。

针对膜的检测，蔡司用于材料分析的扫描电子显微镜-EVO10能够提供高分辨率观察和测量，无需涂镀或其它准备方法即可检测非导电样品，将EVO集成到使用光学或X射线显微镜的多模式工作流程中，可获得更有意义的数据。值得一提的是，新一代的EVO具有紧凑型扫描电子显微镜的所有优势，还可提供台式扫描电镜无法实现的功能、分析选项和数据质量。该设备即便是对非显微镜专家来说也易于使用。此外，获得结果的时间短，可实现快速高分辨率观测，工作效率高。

Pancake 方案光路设计复杂，组装和对齐调整要求很高，细微差异便会导致光学模组整体的光路变化。蔡司工业CT METROTOM可以对组装后的Pancake模组进行整体3D内部结构及缺陷的观察，不需要破环样品，就能够实现内外尺寸的高精度无损测量。

手柄形状自由，扫描测量如何“自由”？

想要获得完全沉浸式的体验，只有优秀的头戴式显示设备远远不够，手部设备同样重要。这也是每一代新游戏主机发布后，用户非常关注新的手柄变化的重点原因——更好的游戏体验，能否紧贴双手的工业设计，是否能更符合人类的自然姿态等。因此当下，在手柄设计时引入人体工学的设计理念，为用户提供更舒适的手感成为趋势。

符合人体工学的自由形状的操纵杆为用户提供更舒适的手感。但由于形状不规则，加之模内注塑工艺，重复测量精度是一项重要挑战——这使得轮廓测量变得困难，尤其是对于扫描测量来说。配备RDS的ZEISS SPECTRUM和METROTOM工业CT能够提供对应的部件测量解决方案。

ZEISS RDS CS具有计算辅助精度（CAA）拥有约5,184个可能角度的位置鉴定插值。它可以为探头旋转提供更多位置，缩短校准时间并显著延长操作时间。扫描传感器还具有CAA功能，并且可以缩短鉴定时间，速度比平时快12倍：完全鉴定约为12分钟，重新鉴定为5分钟。

此外，蔡司METROTOM无需破坏工件可视化其整体3D内部结构及缺陷；能够实现内外尺寸的高精度无损测量。METROTOM采用同一数据集对缩孔、变形、气孔、裂纹等进行缺陷分析，在满足自由曲面高精度可追溯测量要求的同时，还能快速提供测量结果。

dToF 3D相机的集成检测

在炙手可热的元宇宙中，VR系统正越来越多地用于娱乐、教育、医疗和工业领域。VR可以帮助用户在虚拟空间中模拟复杂的任务。通过在VR设备中使用dToF（Direct-Time of flight直接飞行时间），用户能够通过复杂而准确的位置/运动检测，轻松地在虚拟空间中获得沉浸式的体验。

dToF工作原理简单来说就是通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物距离进而获得物体的3D成像。dToF 3D相机具备测量准确，反应迅速，功耗低等优势。因此3D成像技术提供的手势识别功能将成为未来AR/VR领域的核心交互手段。针对dToF 3D相机的检测，蔡司METROTOM 800 225kV HR能够对其dToF模组内部的光学元件和PCBA等进行结构和缺陷检测。

未来，随着AR/VR技术和应用的逐渐普及和成熟，多样化的用户需求相信也会为扫描、测量带来更多挑战，蔡司工业测量已经准备好了！

（蔡司工业质量解决方案）

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