6月6日凌晨，在2023蘋果全球開發者大會（WWDC）上，庫克面帶微笑，宣布了這次的One More Thing——全世界都在屏息等待的頭顯終于出場，或許這已在無聲的宣布：XR時代正式到來！擴展現實（XR）是虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）等各種新沉浸式技術的統稱，VR、AR和MR都屬XR技術。從游戲到虛擬生產再到產品設計， XR使人們能夠在計算機生成的環境中進行前所未有的創造、協作和探索。

01光學檢測在XR中的應用

VR/MR顯示的本質是通過光學系統將屏幕放大并投射到人眼中，人眼所看到的其實是屏幕的虛像，從而獲得一種虛擬的沉浸感，所以VR/MR產品的觀看舒適度與屏幕本身及光學系統兩者有直接關系。因此，VR/MR眼鏡產品成像質量的自動化檢測非常重要，而顯示成像畸變會極大影響用戶的產品體驗。當前VR/MR眼鏡已經在一些軍事訓練中應用，未來也將重新定義游戲、旅游與社交等應用場景。

VR/MR眼鏡產品由一對分別針對左眼和右眼的成像模組組成，每個模組又是由一個高質量透鏡及一塊顯示熒幕精密組裝而成。用戶在使用VR/MR眼鏡體驗虛擬世界時，雙眼瞳孔會在較大的角度范圍內自由活動。因此，當用戶左右眼瞳孔偏離模組光軸中心時，所看到的顯示熒幕成像缺陷成為了檢測VR/MR眼鏡質量的關鍵指標，這需要極其精密的光學系統進行校準及測量。雖然較大的光學畸變對使用者是否會導致眼睛視力損害，目前還沒有權威機構能夠給出明確結論，但對于VR/MR眼鏡這種穿戴時離眼睛非常近的產品而言，由于畸變造成的不舒適觀看體驗以及必然發生的視覺疲勞則是顯而易見的。

近年來，杰普特與產業伙伴聯合創新，積極投入VR/MR/AR光學檢測技術如用于自動化檢測VR/MR眼鏡產品相對人眼瞳孔成像缺陷的研發，內容包括：成像畸變、成像清晰度、屏幕缺陷、屏幕亮度差異、對比度、瞳孔游移、鏡片焦距、鬼影等。得益于杰普特在光學設計、視覺算法及運動控制等領域的多年技術積累，已經可以滿足客戶對高準確度和高重復性的測試的需求。同時，杰普特也在協助客戶開發下一代VR/MR，以及AR檢測設備，計劃加入更多的光學檢測項目，例如MTF、偏振、光譜、色彩均勻性等。

技術亮點

?可根據不同VR透鏡的光學設計定制算法

?高精度六足位移臺用于VR透鏡光軸校準及測試，光軸?校準精度可達0.0167°

?熒幕光學中心標定可精確至亞熒幕像素的精度

?2D熱圖顯示畸變值分布 可提供錐光儀鏡頭畸變校準服務

02光學檢測在XR攝像頭中的應用

簡單來說，攝像頭在AR/MR設備中可以用于以下幾個方面：

1、環境感知和虛實融合：通過攝像頭獲取現實世界的場景和物體信息，將其與虛擬現實元素進行融合，在用戶的視野中呈現出一種更加逼真的混合現實效果，即Video See Through的功能。

2、頭部和手部跟蹤：攝像頭可以用于跟蹤用戶的頭部和手部運動，以便在虛擬現實環境中實現更加自然的交互和控制。通過識別用戶的手勢和動作，可以實現手勢控制、觸摸交互等功能。

3、環境建模和定位：通過LiDAR激光雷達與攝像頭獲取現實世界的場景和物體信息，可以實現對環境的建模和定位。這可以用于實現增強現實導航、室內定位、虛擬結構設計的展示等功能。

在北美大客戶的消費級產品中，旗艦手機的攝像頭一直是行業的標桿，客戶一直致力于在手機攝像頭技術上的研發和創新，不斷推出領先行業的新功能和技術，迄今，杰普特已經為大客戶開發了攝像頭模組中位移式光學防抖模塊（OIS）的校準設備和微型電機模塊（VCM）的校準設備，通過使用激光位移傳感器來標定攝像頭模組中這兩個模塊的相對位移量，同時進行數據燒錄。

以下是關于這方面光學防抖技術的介紹：

攝像頭中的芯片位移式光學防抖模塊（OIS）可以通過檢測攝像頭的震動和移動來實時調整芯片位置，從而減少圖像模糊和抖動。該技術利用了攝像頭中的加速度計和陀螺儀等傳感器來檢測移動和震動，并通過霍爾效應來驅動芯片模塊來調整芯片的位置，從而使圖像更加穩定和清晰。

芯片模組在平面移動進行光學防抖補償的過程中，其相對的高度面會存在微米級別的波動，需要進行標定和校準，即為我們給客戶開發的位移式光學防抖模塊（OIS）的校準設備。

同時攝像頭模組中還有一個微型電機（VCM）來實時調整鏡頭位置。當攝像頭檢測到移動或者震動時，微型電機會自動調整鏡頭位置，以抵消這些運動。OIS技術可以使拍攝的照片和視頻更加清晰、穩定，尤其是在低光環境下或者在拍攝運動場景時效果更加突出。

微型電機（VCM）實時調整的位置也需要微米級別的標定和校準，即為我們給客戶開發的微型電機模塊（VCM）的校準設備。

2022-2023年，杰普特逐步向客戶交付攝像頭模組領域的光電校準檢測自動化設備，陸續完成驗收。

技術亮點

?可根據不同VR透鏡的光學設計定制算法

?高精度六足位移臺用于VR透鏡光軸校準及測試，光軸?校準精度可達0.0167°

?熒幕光學中心標定可精確至亞熒幕像素的精度

?2D熱圖顯示畸變值分布 可提供錐光儀鏡頭畸變校準服務

虛擬現實行業實現從概念萌芽到產品出爐，再到商業變現，需要所有參與者“擰成一股繩”，發揮各自優勢，共同參與生態建設、貢獻創新智慧。杰普特作為國家高新技術企業，是知識密集、技術密集的經濟實體，是調整產業結構、提高國家競爭力的主力軍！依托于先進的研發、生產、測試設備，杰普特團隊對激光技術、智能裝備與行業應用不斷地鉆研與探索，堅守初心、砥礪奮進、刻苦鉆研、不斷創新！擴展現實技術（XR）的進步將逐步成為我們的工作、生活和娛樂方式，杰普特更將乘風破浪，積極擁抱XR時代風潮，為助力XR產業砥礪前行。