直径5厘米,每秒切换2次,Meta公布可变焦液晶透镜方案

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近期在2022 SID显示周上,肯特州立大学科研人员Amit Kumar Bhowmick公布了一项关于大型动态变焦液晶透镜的最新研究。据悉,该技术由肯特州立大学和Meta Reality Labs合作研发,可用于制造动态变焦VR头显。

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据青亭网了解,研发可变焦透镜的目的是,为了解决VR对焦不匹配产生的视觉疲劳,除了液晶透镜外,其他的一些方案还包括全息显示、多焦点平面等等。Meta多年来一直在探索利用液晶透镜来实现VR变焦的方案,比如2019年F8大会上,就展示过配备液晶组合透镜的Half Dome 3可变焦VR头显原型。此外在2020年EI学术会议上,Meta Reality Labs科研团队的现实系统总监Doug Lanman也曾公开液晶透镜的技术细节。

与此前演示的液晶透镜方案相比,Bhowmick在显示周上展示的版本尺寸更大(5厘米)。之前展示的版本尺寸小,不适用于现有的VR头显方案。因为液晶透镜的响应时间通常与尺寸成反比,所以液晶透镜的大小难以提升。另一个区别是,Half Dome 3采用多层液晶透镜,而Bhowmick的方案通过改变透镜电压分布来调整焦距,目前还未对两种变焦透镜方案进行比较。

为了提升液晶透镜的响应速度,科研人员研发了一种“相位重置”设计,即每段液晶彼此分开供电,从而提升响应速度,更适合可变焦VR头显。经验证,5厘米的液晶透镜在可变焦VR头显中的图像质量足够高,可在-0.80 D到+0.80 D范围内动态对焦,响应时间低于500毫秒,刷新率相当于2Hz。接下来,还可以通过叠加多个透镜来加快响应速度。

此外,液晶透镜大约可在30°FOV范围内提供可接受的图像质量。未来,如果将该方案用于VR头显中,需要与传统透镜结合,才能实现VR头显的标准光学流程。同时,也需要结合准确的眼球追踪技术。

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参考:RoadtoVR

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