70밀리초 안에 초점 거리를 전환할 수 있는 '액체 렌즈'가 만들어졌습니다. 이것이 XR 헤드셋 확대/축소의 획기적인 신호입니까?

지난 6월 폐막한 AWE(Augmented World Expo)에서는 OOL(Oxford Optical Labs)이라는 스타트업이 조정 가능한 액체 렌즈 기술로 큰 주목을 받았습니다.

이 기술은 가변 초점 기능을 갖춘 미래 헤드셋을 구현하기 위한 핵심 구성 요소로 간주되며 VR/AR 업계의 오랜 문제인 융합-조절 갈등을 완전히 해결할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.

최첨단 기술 공개: '형태 변형' 리퀴드 렌즈

OOL의 핵심 기술은 20년 넘게 개발되어 온 초점 조절형 액체 렌즈 시스템입니다. 기존의 유리 렌즈와 달리 이 렌즈는 액체로 채워진 유연한 막으로 구성되어 있습니다. 렌즈의 특정 지점에 가해지는 압력을 변경함으로써 광학 매개변수를 정밀하게 조정할 수 있으므로 단일 렌즈 내에서 근시, 원시, 심지어 난시까지 교정할 수 있습니다.

기자는 이번 전시회에서 렌즈를 직접 체험했다. 앞부분은 물이 채워진 스트레스 볼처럼 촉감이 부드럽지만 내구성이 뛰어난 것으로 알려졌습니다. 실험실 테스트에 따르면 렌즈는 15년 이상 성능을 유지하는 것으로 나타났습니다. 또한 내부 액체는 무독성이며 안전합니다. 더욱 놀라운 점은 외부 '디포머' 장치를 사용하여 렌즈의 광학 특성을 빠르게 수정할 수 있다는 것입니다.

기자는 특정 융기 구조를 특징으로 하는 자기 링에 렌즈를 끼울 때 렌즈의 광학 매개변수가 어떻게 즉각적으로 변하는지 시연했습니다. 즉, 다양한 압력 장치를 교체하기만 하면 단일 기본 렌즈를 다양한 디옵터 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

수정에서 확대까지: 3단계 전략

OOL의 궁극적인 비전은 진정한 가변 초점 헤드셋을 만드는 것이지만 회사는 단계별 전략을 채택하고 있습니다.

1단계: 맞춤형 안경 서비스.

박물관, VR 체험관 등 공공장소에 조정 가능한 렌즈 인서트가 제공됩니다. 직원들은 특수 장비를 사용하여 사용자의 검안 데이터를 판독한 다음 렌즈 가장자리에 있는 정밀 나사를 통해 압력 분포를 조정하기만 하면 됩니다. 이를 통해 렌즈는 특정 사용자에게 즉각적으로 적응할 수 있으며, 처방이 다양한 예비 렌즈를 대량으로 비축해야 하는 번거로움이 사라집니다.

2단계: 헤드셋에 통합

Meta 및 Pico와 같은 헤드셋 제조업체와 협력하여 액체 렌즈를 장치에 직접 통합할 수 있으며 간단한 조정 메커니즘이 내장되어 있습니다. 앞으로는 값비싼 자기 렌즈를 구입하지 않고도 동공간 거리를 설정하는 것처럼 사용자가 직접 디옵터를 쉽게 조정할 수 있을 것입니다.

궁극적인 목표: 동적 가변 초점 기능을 달성합니다.

이는 VR/AR의 융합-조절 충돌을 해결하여 사용자의 눈이 현실 세계에서와 마찬가지로 다양한 거리에 있는 가상 객체에 자연스럽게 초점을 맞출 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 Oculus Half-Dome 프로토타입이 보여준 가변 초점 비전이 현실화되는 데 더 가까워졌습니다.

줌 기술은 어떻게 작동하나요? '시각적 사각지대'를 활용합니다.

동적 확대/축소를 달성하려면 시선 추적 기술과 신속한 렌즈 조정 메커니즘 간의 긴밀한 조정이 필요합니다. 시스템은 눈 움직임의 끝점, 특히 사용자가 시선을 고정하려는 대상을 실시간으로 예측해야 합니다. 그런 다음 눈이 단속운동을 하는 동안 뇌가 시각적 신호를 억제하는 '블랭킹 기간'(일반적으로 100밀리초 초과)을 활용하여 약 70밀리초 내에 렌즈를 올바른 위치로 신속하게 조정합니다. 정밀한 초점을 보장하기 위해 미세 조정이 필요하며 전체 프로세스는 사용자에게 불편함을 주지 않도록 충분히 원활해야 합니다.

실습 경험: 수동 줌 프로토타입이 성공적으로 검증됨

기자는 광학 도파관 디스플레이와 통합된 AR 프로토타입을 테스트했습니다. 미니 키보드를 통해 제어되는 수동 모드에서는 렌즈가 근거리, 중간 및 원거리의 물체에 명확하게 초점을 맞추고 가상 라벨과 해당 물리적 ​​물체의 선명도를 동시에 유지할 수 있습니다.

이는 AR 가변초점 용도를 위한 OOL 렌즈의 기술적 타당성을 보여줍니다.

그러나 기자는 현재 프로토타입이 매우 초보적인 상태로 남아 있다고 지적했습니다. 줌 속도는 70밀리초 목표에 크게 미치지 못하며 작동 시 상당한 기계적 소음이 발생합니다. 기능성 프로토타입에서 성숙한 소비자급 제품으로 전환하려면 아직 갈 길이 멀다.

전망: 도전과 기회가 공존함

OOL의 유체 렌즈 기술은 이미 모든 ANSI 표준을 충족하며 조정 가능한 처방 렌즈 분야에서의 전망은 매우 밝습니다. 특히 사용자 교체가 빈번한 B2B 응용 분야에서 큰 매력을 발휘합니다.

그러나 기자는 소비자급 헤드셋의 가변 초점 기능 실현에 대해 조심스럽게 낙관하고 있습니다. 이론적으로는 가능하지만 이를 안정적이고 신뢰할 수 있으며 조용하고 비용 효율적인 대량 생산 제품으로 변환하는 데는 여전히 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 또한 전자 제어식 액정 렌즈와 같은 다른 기술 접근 ​​방식과의 경쟁에도 직면해 있습니다.

어떤 경우든, AWE에서 열린 OOL의 시연은 의심할 여지 없이 XR 산업의 흥미로운 방향을 제시합니다. 영국 옥스퍼드에서 탄생한 이 첨단 기술은 가상 세계의 시각적 경험을 더욱 자연스럽고 인간 중심적으로 만드는 목표를 향해 꾸준히 발전하고 있습니다.

출처: VRAR 플래닛