AI眼镜市场爆发，蔡司显微镜如何捍卫质量突出重围？

AI眼镜市场概述

大模型应用的重要交互终端

AI 大模型正从单模态朝着多模态进化，这种跨模态的理解能力，带动智能眼镜升级到多模态交互的新阶段。智能眼镜给大模型提供落地的应用场景和用户交互接口，大模型则为眼镜注入强大的智能处理能力。智能眼镜拥有独立操作系统、可安装软件的可穿戴设备，兼具简便易用、体积小巧的特点，是未来智能科技的重要增长点之一。

▲ ©Syda Productions - stock.adobe.com

AI 眼镜产业链

AI 眼镜产业链清晰分为上游硬件供应、中游方案与生产、下游销售渠道。

上游：核心硬件模组供应

主要为AI 眼镜提供各类硬件组件，是产业链的基础支撑，涵盖多个细分领域：

l 光学模组：包括传统眼镜镜片厂商、光波导镜片厂商；

l 显示模组：涉及LCOS、MicroOLED、MicroLED 等屏幕供应商；

l 音频模组：包含麦克风、扬声器等相关厂商；

l 其他核心硬件：还有传感器模组（IMU 传感器、摄像头厂商）、交互模组、电源、结构件等供应商。

中游：方案研发与生产制造

AI 眼镜的软件搭建、系统开发、方案整合及产品生产职能，包括 ODM/OEM 厂商、软件与系统开发商、AI 大模型厂商，负责将上游硬件转化为具备完整功能的产品雏形。

下游：市场销售与渠道分发

聚焦产品的终端落地与销售，AI 眼镜品牌厂商，销售渠道则涵盖传统视光渠道商与消费电子渠道商，负责将产品触达终端用户。

AI眼镜产业链中上游

光学成像技术中的质量挑战

当前光学成像技术包括光波导、自由曲面和Birdbath三种方案。从成像原理看，自由曲面与Birdbath需外置显示屏，难以满足便携性和轻量化要求；而光波导可将显示器内置于镜架中，更适合替代传统眼镜。衍射光波导的光栅设计自由度高、工艺较简单。

第一代光波导技术采用纳米压印工艺（Nanoimprint Lithography），其基底为玻璃或树脂材料。光栅结构采用有机材料制造，通常在基底上涂覆光敏聚合物（如UV固化胶），然后通过纳米压印技术在涂层上形成微纳米级的表面浮雕光栅（Surface Relief Grating，SRG）结构。

这种工艺通过物理压印的方式，将预制的模板图案转移到树脂材料上，具有成本相对较低、工艺流程相对简单的优势，适合初期的技术验证和小规模生产。

光栅作为衍射光波导的关键组成部分，光栅形貌直接决定光在波导内部衍射的方向和效率分布，AI眼镜为了实现轻薄化设计和高亮度持续成像，生产过程中的热量堆积压力大，聚合物材料在积热压力下容易出现光栅结构变形现象，进而导致彩虹纹和色散的加剧。加上有机材料自身在光学性能上的缺陷，还会出现眼镜显示性能下降、续航缩短等一系列直接影响消费者体验的问题。

在光栅加工过程中，常出现实际形态与设计不符的情况，如周期误差、残留层、深度误差等。因此对光栅进行精准量测变得至关重要。

AI眼镜光波导尺寸测量

应用需求：

光栅高度、周期、倾斜角度

▲检测样品-镜片

蔡司扫描电子显微镜解决方案

Sigma 360/560

光波导界面尺寸测量

聚焦离子束扫描电子显微镜

Crossbeam 330/350/550

样品观测：

观测光栅周期，即相邻两条纹路的间距，单位通常为纳米（nm），是最关键参数，直接影响可衍射的光波长范围，周期越小，能处理的光波长越短。

l 占空比：光栅纹路宽度与周期的比值，主要影响衍射光的能量分配，决定虚拟图像的亮度均匀性。

l 光栅深度是光栅纹路在镜片表面的凹陷/凸起高度，影响光的相位调制能力，过深或过浅会导致衍射效率下降，画面发暗或重影。

l 光栅形状包括矩形、锯齿形、正弦形等，不同形状对应不同衍射规律。

ZEISS Sigma具备多样的产品性能包括：Gemini 1的光学系统由三个元件组成：物镜、电子束推进器和具有Inlens探测原理的探测器。其中，物镜的设计将静电场与磁场的作用力相结合，大大优化光学性能的同时，降低了样品所处的场影响。如此也可实现对磁性材料等具有挑战性的样品的高品质成像。Inlens探测原理通过对二次电子（SE）和/或背散射电子（BSE）的探测来确保高效的信号检测，同时大幅缩短获取图像的时间。电子束推进器保证了小尺寸的电子束斑和高信噪比。

▲ 蔡司Sigma 360

ZEISS Crossbeam 兼具精细加工与高分辨成像的双重优势，它支持最大 100nA 束流控制以实现精细束斑，可满足快速样品切割和纳米加工需求；其分辨率可达 3nm（@30kV），既适配精准加工应用需求，也适用于FIB 清晰成像；离子束加速电压覆盖 500V - 30kV 的宽范围，能在样品制备过程中最大限度减少损伤与非晶化；搭配 ZEISS Gemini 电子镜筒，无磁场泄漏的特性可实现边切边看的高效操作模式。

▲ 蔡司Crossbeam 550

蔡司拥有丰富的产品线包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，助力全面解决电子客户面临质量挑战与痛点。