交大博士研發反射型變焦元件　體驗頭戴式AR、VR不再頭暈

更新時間： 2020/09/21 17:03

頭戴式顯示系統擴增實境（Augmented Reality,AR）與虛擬實境（Virtual Reality, VR）為了讓虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，導致眼球對焦深度不一致帶來的暈眩感。交通大學光電工程學系博士生王毓仁研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，讓虛擬影像的空間深度可以調變，降低視覺輻輳調節衝突。此創新研究獲頒美國臉書實境實驗室（Facebook Reality Labs）液晶研究獎白金獎榮譽，為亞洲區唯一獲獎者。

王毓仁指出，一般頭戴式顯示系統為了讓投影出來的虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，卻也導致眼球對焦深度與雙眼轉動角度不一致後帶來的暈眩感，此現象稱作視覺輻輳調節衝突，是目前AR、VR光學系統發展上的技術瓶頸之一。為了解決這個問題，他研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，不但讓虛擬影像的空間深度可以調變，也重複利用了有限焦距調變範圍的液晶透鏡。

此外，AR、VR光學系統的另一個痛點是使用者有視力問題時，眼鏡與裝置無法同時使用，系統也無法針對不同使用者提供視力矯正的度數。因此，他開發大孔徑電控液晶透鏡，以提供近視眼與老花眼所需要之度數，在同一個AR裝置下一併解決視差暈眩感與視力問題兩個光學困難點。

指導教授林怡欣教授表示，王毓仁除獲頒臉書研究獎，今年他也與美國Google合作，發表全世界第一個平面但具有自由光學曲面波前的電控液晶元件，可修補球面像差與慧差；同時與Google合作提出電控液晶平行板解決VAC架構，被認為是目前體積最小、厚度最薄的解決方案。

交大表示，王毓仁博士論文主攻「任意波型與大孔徑之液晶透鏡」，研究成果包含用空間相位拼接之大孔徑電控變焦液晶眼鏡、自由光學曲面波型之液晶元件以及液晶輔助光學系統。其中獲得臉書實境實驗室青睞的，是王毓仁自2017年起針對擴增實境光學系統的一系列研究設計。

而臉書實境實驗室，主要發展擴增實境AR與虛擬實境VR裝置，今年首度設立液晶研究獎，鼓勵液晶領域和跨學科領域的年輕學子探索AR、VR領域中液晶技術的可能性。申請作品中涵蓋新型液晶材料、AR、VR光學器件和顯示系統等新興研究，這次共挑選出來自美洲、歐洲、亞洲共6位傑出的博士生頒贈研究獎。由交大光電所林怡欣教授指導的王毓仁，獲頒白金獎與獎金10萬餘元，為亞洲區唯一代表。

附圖：交通大學光電工程學系博士生王毓仁（左二）研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，讓虛擬影像的空間深度可以調變，降低視覺輻輳調節衝突。交大提供
交大團隊此創新研究獲頒美國臉書實境實驗室液晶研究獎白金獎榮譽，為亞洲區唯一獲獎者。交大提供
王毓仁指出，一般頭戴式顯示系統為了讓投影出來的虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，卻也導致眼球對焦深度與雙眼轉動角度不一致後帶來的暈眩感。資料畫面

資料來源：https://tw.appledaily.com/life/20200921/IRUOV5GNEFG7ZEIX43A747V4SU/?fbclid=IwAR3uF0djvsl5F9IXgfLfrz91Q3vXMAKJO2xvV1NCKlIab91_6t-kXWXGeuY

交大博士研發反射型變焦元件　體驗頭戴式AR、VR不再頭暈

更新時間： 2020/09/21 17:03

頭戴式顯示系統擴增實境（Augmented Reality,AR）與虛擬實境（Virtual Reality, VR）為了讓虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，導致眼球對焦深度不一致帶來的暈眩感。交通大學光電工程學系博士生王毓仁研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，讓虛擬影像的空間深度可以調變，降低視覺輻輳調節衝突。此創新研究獲頒美國臉書實境實驗室（Facebook Reality Labs）液晶研究獎白金獎榮譽，為亞洲區唯一獲獎者。

王毓仁指出，一般頭戴式顯示系統為了讓投影出來的虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，卻也導致眼球對焦深度與雙眼轉動角度不一致後帶來的暈眩感，此現象稱作視覺輻輳調節衝突，是目前AR、VR光學系統發展上的技術瓶頸之一。為了解決這個問題，他研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，不但讓虛擬影像的空間深度可以調變，也重複利用了有限焦距調變範圍的液晶透鏡。

此外，AR、VR光學系統的另一個痛點是使用者有視力問題時，眼鏡與裝置無法同時使用，系統也無法針對不同使用者提供視力矯正的度數。因此，他開發大孔徑電控液晶透鏡，以提供近視眼與老花眼所需要之度數，在同一個AR裝置下一併解決視差暈眩感與視力問題兩個光學困難點。

指導教授林怡欣教授表示，王毓仁除獲頒臉書研究獎，今年他也與美國Google合作，發表全世界第一個平面但具有自由光學曲面波前的電控液晶元件，可修補球面像差與慧差；同時與Google合作提出電控液晶平行板解決VAC架構，被認為是目前體積最小、厚度最薄的解決方案。

交大表示，王毓仁博士論文主攻「任意波型與大孔徑之液晶透鏡」，研究成果包含用空間相位拼接之大孔徑電控變焦液晶眼鏡、自由光學曲面波型之液晶元件以及液晶輔助光學系統。其中獲得臉書實境實驗室青睞的，是王毓仁自2017年起針對擴增實境光學系統的一系列研究設計。

而臉書實境實驗室，主要發展擴增實境AR與虛擬實境VR裝置，今年首度設立液晶研究獎，鼓勵液晶領域和跨學科領域的年輕學子探索AR、VR領域中液晶技術的可能性。申請作品中涵蓋新型液晶材料、AR、VR光學器件和顯示系統等新興研究，這次共挑選出來自美洲、歐洲、亞洲共6位傑出的博士生頒贈研究獎。由交大光電所林怡欣教授指導的王毓仁，獲頒白金獎與獎金10萬餘元，為亞洲區唯一代表。

附圖：交通大學光電工程學系博士生王毓仁（左二）研究將液晶變焦透鏡組合成反射型變焦元件，讓虛擬影像的空間深度可以調變，降低視覺輻輳調節衝突。交大提供
交大團隊此創新研究獲頒美國臉書實境實驗室液晶研究獎白金獎榮譽，為亞洲區唯一獲獎者。交大提供
王毓仁指出，一般頭戴式顯示系統為了讓投影出來的虛擬影像具有立體感，常使用雙眼視差製造3D效果，卻也導致眼球對焦深度與雙眼轉動角度不一致後帶來的暈眩感。資料畫面

資料來源：https://tw.appledaily.com/…/20…/IRUOV5GNEFG7ZEIX43A747V4SU/…

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