造出"液体镜片",70毫秒切换焦距,XR头显变焦有望了?
在 6月份落幕的AWE(增强现实世界博览会)上,一家名为牛津光学实验室(Oxford Optical Labs, 简称 OOL)的初创公司凭借其可调焦液体透镜技术,吸引了众多关注。
该技术被视为未来实现变焦头显的关键一环,有望彻底解决长期困扰VR/AR行业的视觉辐辏调节冲突问题。

图源:OOL
黑科技揭秘:可“变形”的液体镜片
OOL的核心技术是一种已研发超过20年的可调焦液体透镜技术。与传统玻璃镜片不同,这种镜片由充满液体的柔性薄膜构成。通过改变施加在镜片特定点的压力,可以精确改变其光学参数,从而在同一镜片上实现近视、远视乃至散光的矫正。
在展会现场,记者亲身体验了这种镜片。其前部材质柔软,类似充满水的减压球,但据称非常耐用,实验室中已有镜片保持性能超过15年,且内部液体无毒无害,安全性高。更令人称奇的是,镜片的光学特性可通过外接的“变形器”快速改变。

图源:The Ghost Howls
记者演示了将镜片与带有特定凸起结构的磁性环扣合后,镜片的光学参数即刻发生变化的过程。这意味着,一块基础镜片可以通过更换不同的压力附件,来适配各种不同的屈光度需求。

图源:The Ghost Howls
从矫正到变焦:三步走战略
OOL的最终愿景是打造真正的变焦头显,但公司采取的是循序渐进的策略:
第一步:定制化眼镜服务
为博物馆、VR体验馆等公共场所提供可调节的镜片插件。工作人员只需使用专用设备读取用户的验光数据,即可通过镜片边缘的精密螺丝调整压力分布,使镜片瞬间适配当前用户,免去了准备大量不同度数备用镜片的麻烦。

图源:OOL
第二步:集成至头显设备
与Meta、Pico等头显厂商合作,将液体镜片直接集成到头显中,并内置简易的调节底座。用户未来或许可以像设置瞳距一样,轻松在设备上自行调整屈光度,无需额外购买昂贵的磁吸镜片。
终极目标:实现动态变焦
解决VR/AR中的视觉辐辏调节冲突,即让用户的眼睛能像在真实世界中一样,自然地聚焦在不同距离的虚拟物体上。这将意味着Oculus Half-Dome原型机所展示的变焦梦想可能成为现实。
变焦技术如何工作?利用“视觉盲区”
实现动态变焦需要眼动追踪技术与快速镜片调节机制的紧密配合。系统需实时预测眼球运动的终点(即用户即将注视的物体),并利用人眼在扫视期间大脑忽略视觉信号的“空白期”(通常长于100毫秒),在约70毫秒内迅速将镜片调节到位。随后再进行微调以确保精确对焦,整个过程需足够平滑,不引起用户不适。
现场体验:手动变焦原型已获验证
记者体验了一台与光波导显示片结合的AR原型机。在手动模式下,通过一个迷你键盘控制,可以清晰地看到镜片对焦在近、中、远三个不同距离的物体上,且虚拟标签与对应距离的物理物体能同时保持清晰。
这证明了OOL透镜在AR变焦应用中的技术可行性。
然而,记者也指出,当前原型机仍非常粗糙,变焦速度远未达到70毫秒,且伴随巨大的机械噪音。从可工作的原型到成熟的消费级产品,仍有很长的路要走。

图源:The Ghost Howls
前景展望:挑战与机遇并存
OOL的流体镜片技术已能满足ANSI(美国国家标准学会)的各项要求,其在可调式处方镜片方面的应用前景十分明确,尤其对于频繁更换用户的B端场景极具吸引力。

图源:OOL
但对于实现消费级头显的变焦功能,记者持谨慎乐观态度。尽管理论可行,但将其转化为稳定、可靠、静音且成本可控的量产产品,可能仍需数年时间。此外,还需与其他技术路线(如电控液晶透镜等)竞争。
无论如何,OOL在AWE上的展示无疑为XR行业指明了一个令人兴奋的方向。这项来自英国牛津的“黑科技”,正朝着让虚拟世界视觉体验更自然、更人性化的目标稳步迈进。
注:本文基于海外XR网站The Ghost Howls主创、知名XR测评人Skarredghost现场上手体验编译整理,本文内容有所删节和编辑。
原文标题 : 造出"液体镜片",70毫秒切换焦距,XR头显变焦有望了?


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