Sono state create 'lenti liquide' in grado di cambiare lunghezza focale in 70 millisecondi: questo segnala una svolta per lo zoom nelle cuffie XR

All'Augmented World Expo (AWE) che si è concluso a giugno, una startup denominata Oxford Optical Labs (OOL) ha attirato un'attenzione significativa con la sua tecnologia di lenti liquide sintonizzabili.

Questa tecnologia è considerata un componente chiave per la realizzazione di futuri visori con capacità di messa a fuoco variabile e promette di risolvere completamente il conflitto vergenza-adattamento, un problema di lunga data che affligge il settore VR/AR.

Presentazione di una tecnologia all'avanguardia: la lente liquida 'mutaforma'.

La tecnologia principale di OOL è un sistema di lenti liquide con messa a fuoco regolabile in fase di sviluppo da oltre due decenni. A differenza delle tradizionali lenti in vetro, questa lente è costituita da una membrana flessibile riempita di liquido. Modificando la pressione applicata a punti specifici della lente, i suoi parametri ottici possono essere regolati con precisione, consentendo la correzione della miopia, dell'ipermetropia e persino dell'astigmatismo all'interno di una singola lente.

Alla mostra, il giornalista ha sperimentato in prima persona l'obiettivo. La sua sezione anteriore è morbida al tatto, simile a una palla antistress piena d'acqua, ma, secondo quanto riferito, è altamente resistente; test di laboratorio hanno dimostrato che le lenti mantengono le loro prestazioni per più di 15 anni. Inoltre il liquido interno è atossico e sicuro. Ancora più notevole è che le proprietà ottiche dell'obiettivo possono essere rapidamente modificate utilizzando un dispositivo 'deformatore' esterno.

Il giornalista ha dimostrato come i parametri ottici di una lente cambiano istantaneamente quando viene agganciata ad un anello magnetico caratterizzato da una specifica struttura rialzata. Ciò significa che una singola lente base può essere adattata per soddisfare diversi requisiti diottrici semplicemente sostituendo diversi attacchi a pressione.

Dalla correzione allo zoom: una strategia in tre fasi

La visione finale di OOL è quella di creare un vero visore varifocale, ma l'azienda sta adottando una strategia passo dopo passo:

Step 1: Servizio di occhiali personalizzati.

Gli inserti per lenti regolabili sono forniti per luoghi pubblici come musei e centri di esperienza VR. I membri del personale utilizzano semplicemente attrezzature specializzate per leggere i dati optometrici dell'utente e quindi regolare la distribuzione della pressione tramite viti di precisione sui bordi delle lenti; ciò consente alle lenti di adattarsi istantaneamente all'utente specifico, eliminando il fastidio di immagazzinare un ampio inventario di lenti di ricambio con prescrizioni diverse.

Passaggio 2: integrazione nelle cuffie

Grazie alla collaborazione con produttori di cuffie come Meta e Pico, le lenti liquide possono essere integrate direttamente nei dispositivi, dotate di un semplice meccanismo di regolazione integrato. In futuro, gli utenti potrebbero essere in grado di regolare facilmente le diottrie da soli, proprio come impostare la distanza interpupillare, senza la necessità di acquistare costose lenti magnetiche.

Obiettivo finale: ottenere la capacità varifocale dinamica.

Ciò mira a risolvere il conflitto di convergenza-adattamento in VR/AR, consentendo agli occhi degli utenti di concentrarsi naturalmente su oggetti virtuali a distanze variabili, proprio come farebbero nel mondo reale. Ciò avvicina la visione varifocale dimostrata dal prototipo Oculus Half-Dome a diventare realtà.

Come funziona la tecnologia zoom? Sfruttando i 'punti ciechi visivi'.

Il raggiungimento dello zoom dinamico richiede uno stretto coordinamento tra la tecnologia di tracciamento oculare e un meccanismo di regolazione rapida dell’obiettivo. Il sistema deve prevedere il punto finale del movimento oculare, in particolare l'oggetto su cui l'utente sta per fissare, in tempo reale. Quindi sfrutta il 'periodo di oscuramento' (in genere superiore a 100 millisecondi), durante il quale il cervello sopprime i segnali visivi mentre l'occhio esegue una saccade, per regolare rapidamente la lente nella posizione corretta entro circa 70 millisecondi. Segue la messa a punto per garantire una messa a fuoco precisa e l'intero processo deve essere sufficientemente fluido per evitare di causare disagio all'utente.

Esperienza pratica: prototipo di zoom manuale convalidato con successo

Il giornalista ha testato un prototipo AR integrato con un display a guida d'onda ottica. In modalità manuale, controllata tramite una mini-tastiera, l'obiettivo poteva mettere a fuoco chiaramente oggetti a distanze vicine, intermedie e lontane, mantenendo contemporaneamente la chiarezza sia delle etichette virtuali che dei corrispondenti oggetti fisici.

Ciò dimostra la fattibilità tecnica degli obiettivi OOL per applicazioni varifocali AR.

Tuttavia, il giornalista ha anche notato che l’attuale prototipo rimane molto rudimentale; la velocità dello zoom è molto inferiore all'obiettivo di 70 millisecondi e l'operazione è accompagnata da un notevole rumore meccanico. C’è ancora molta strada da percorrere per passare da un prototipo funzionale a un prodotto maturo di livello consumer.

Prospettive: sfide e opportunità coesistono

La tecnologia delle lenti fluide di OOL soddisfa già tutti gli standard ANSI e le sue prospettive nel campo delle lenti graduate regolabili sono molto promettenti, in particolare per le applicazioni B2B che comportano un frequente turnover degli utenti, dove rivestono un grande fascino.

Tuttavia, il giornalista rimane cautamente ottimista riguardo alla realizzazione delle funzionalità varifocali nelle cuffie di livello consumer. Anche se teoricamente fattibile, trasformarlo in un prodotto di serie che sia stabile, affidabile, silenzioso ed economico potrebbe richiedere ancora diversi anni. Inoltre, deve far fronte alla concorrenza di altri approcci tecnologici, come le lenti a cristalli liquidi controllate elettronicamente.

In ogni caso, la dimostrazione di OOL ad AWE indica senza dubbio una direzione entusiasmante per il settore XR. Proveniente da Oxford, nel Regno Unito, questa tecnologia all'avanguardia sta avanzando costantemente verso l'obiettivo di rendere le esperienze visive nel mondo virtuale più naturali e incentrate sull'uomo.

Fonte: Pianeta VRAR