Byly vytvořeny „tekuté čočky“ schopné přepínat ohniskovou vzdálenost za 70 milisekund – představuje tento signál průlom pro přiblížení náhlavních souprav XR

Na výstavě Augmented World Expo (AWE), která skončila v červnu, si startup jménem Oxford Optical Labs (OOL) získal značnou pozornost svou technologií laditelných tekutých čoček.

Tato technologie je považována za klíčovou komponentu pro realizaci budoucích náhlavních souprav s možností proměnlivého zaměření a je příslibem úplného vyřešení konfliktu vergence a akomodace – což je dlouhodobý problém, který sužuje VR/AR průmysl.

Odhalení nejmodernější technologie: Tekutá čočka 'Posun tvaru'

Základní technologií OOL je systém tekutých čoček s nastavitelným zaostřením, který se vyvíjí již více než dvě desetiletí. Na rozdíl od tradičních skleněných čoček se tato čočka skládá z pružné membrány naplněné kapalinou. Změnou tlaku aplikovaného na konkrétní body čočky lze přesně upravit její optické parametry, což umožňuje korekci krátkozrakosti, dalekozrakosti a dokonce astigmatismu v rámci jediné čočky.

Na výstavě si reportérka vyzkoušela objektiv na vlastní kůži. Jeho přední část je měkká na dotek – připomíná vodou naplněnou zátěžovou kouli – přesto je údajně vysoce odolná; laboratorní testy prokázaly, že čočky si zachovávají svůj výkon po více než 15 let. Kromě toho je vnitřní kapalina netoxická a bezpečná. Ještě pozoruhodnější je, že optické vlastnosti čočky lze rychle upravit pomocí externího 'deformačního' zařízení.

Reportér předvedl, jak se optické parametry čočky okamžitě změní, když se nacvakne na magnetický kroužek se specifickou vyvýšenou strukturou. To znamená, že jedna základní čočka může být přizpůsobena tak, aby splňovala různé dioptrické požadavky, jednoduše výměnou různých přítlačných nástavců.

Od korekce k zoomu: Strategie ve třech krocích

Konečnou vizí OOL je vytvořit skutečně varifokální náhlavní soupravu, ale společnost přijímá strategii krok za krokem:

Krok 1: Servis brýlí na míru.

Nastavitelné vložky čoček jsou k dispozici pro veřejná místa, jako jsou muzea a zážitková centra VR. Zaměstnanci jednoduše používají specializované vybavení ke čtení dat z optometrie uživatele a poté upravují rozložení tlaku pomocí přesných šroubů na okrajích čočky; to umožňuje, aby se čočky okamžitě přizpůsobily konkrétnímu uživateli, čímž odpadá nutnost skladovat velké zásoby náhradních čoček s různými předpisy.

Krok 2: Integrace do náhlavních souprav

Díky partnerství s výrobci náhlavních souprav, jako jsou Meta a Pico, mohou být tekuté čočky přímo integrovány do zařízení s vestavěným jednoduchým nastavovacím mechanismem. V budoucnu si uživatelé možná budou moci snadno upravit dioptrie sami – podobně jako nastavení mezipupilární vzdálenosti – bez nutnosti pořizovat drahé magnetické čočky.

Konečný cíl: Dosáhněte dynamické varifokální schopnosti.

Cílem je vyřešit konflikt vergence a akomodace ve VR/AR, což umožňuje očím uživatelů přirozeně se soustředit na virtuální objekty na různé vzdálenosti – stejně jako ve skutečném světě. Díky tomu se varifokální vize demonstrovaná prototypem Oculus Half-Dome přibližuje skutečnosti.

Jak funguje technologie zoomu? Využitím 'vizuálních slepých míst.'

Dosažení dynamického zoomu vyžaduje úzkou koordinaci mezi technologií sledování očí a mechanismem rychlého nastavení objektivu. Systém musí předvídat koncový bod pohybu oka – konkrétně objekt, na který se uživatel chystá fixovat – v reálném čase. Poté využívá 'periodu zatemnění' (obvykle přesahující 100 milisekund) - během které mozek potlačuje vizuální signály, zatímco oko provádí sakádu - k rychlému nastavení čočky do správné polohy během přibližně 70 milisekund. Následuje jemné doladění pro zajištění přesného zaostření a celý proces musí být dostatečně plynulý, aby uživateli nezpůsobil nepohodlí.

Praktická zkušenost: Prototyp ručního zoomu byl úspěšně ověřen

Reportér testoval prototyp AR integrovaný s displejem s optickým vlnovodem. V manuálním režimu, ovládaném pomocí miniklávesnice, mohl objektiv jasně zaostřit na objekty na blízkou, střední a velkou vzdálenost a současně zachovat zřetelnost jak virtuálních štítků, tak jejich odpovídajících fyzických objektů.

To demonstruje technickou proveditelnost čoček OOL pro varifokální aplikace AR.

Reportér však také poznamenal, že současný prototyp zůstává velmi rudimentární; rychlost zoomování zdaleka nedosahuje cílové hodnoty 70 milisekund a operace je doprovázena výrazným mechanickým hlukem. Od funkčního prototypu k vyspělému spotřebitelskému produktu je ještě dlouhá cesta.

Výhled: Výzvy a příležitosti existují vedle sebe

Technologie fluidních čoček společnosti OOL již splňuje všechny standardy ANSI a její vyhlídky v oblasti laditelných čoček na předpis jsou velmi slibné – zejména pro aplikace B2B s častou fluktuací uživatelů, kde je velmi přitažlivá.

Reportér však zůstává opatrně optimistický, pokud jde o realizaci varifokálních schopností v náhlavních soupravách pro spotřebitele. I když je to teoreticky proveditelné, přeměna tohoto produktu na sériově vyráběný produkt, který je stabilní, spolehlivý, tichý a nákladově efektivní, může stále trvat několik let. Navíc čelí konkurenci jiných technologických přístupů, jako jsou elektronicky řízené čočky z tekutých krystalů.

V každém případě ukázka OOL na AWE nepochybně ukazuje na vzrušující směr pro XR průmysl. Tato špičková technologie pochází z Oxfordu ve Velké Británii a neustále postupuje směrem k cíli učinit vizuální zážitky ve virtuálním světě přirozenějšími a zaměřenými na člověka.

Zdroj: VRAR Planet