北京
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。
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相应速度。
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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