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可实现屈光度调节的XR头显设备

唯有戴框架眼镜的近视人群才懂得看3D内容的痛苦，尤其是影院那沉重的3D眼镜框架，往往会对用户原本的框架眼镜造成挤压，佩戴体验极差，即便后期不少影院都配备了轻便型3D框架眼镜或3D眼镜夹片，可依旧有对焦不准等问题。

而如今，随着XR头显设备的崛起，各大商场也出现了各种XR头显体验馆，从“穿越大秦”到“亚马逊丛林寻宝”，看着别人玩得不亦乐乎，难道近视人群又只能眼巴巴地看着？

事实上，以VR/AR为代表的XR头显设备近年来为优化近视人群体验已经做出了不少努力。除HTC VIVE XR精英套装支持屈光度调节和无级瞳距调节外，创维S6 Pro头显设备也能够进行0-800度的屈光度调节，并支持瞳距56mm到70mm的自适应调节，而超迷你的GOOVIS Art就支持0-350°的近视调节，非常适合轻微近视的朋友。

在具体技术方面，Toplite的新光学设计允许调整光学镜头的焦距，以适配不同用户的眼睛屈光不正程度。纳德光学的头显设备也支持屈光度调节，采用全新单反级镜片组设计，带来高清晰、低畸变的观感。

总体而言，主流XR头显设备在满足近视人群需求时采用的是液晶透镜技术，XR头显设备可以通过采用液晶变焦透镜来实现屈光度的动态调节。液晶透镜利用液晶材料的特性，通过控制液晶分子的排列和相位分布来改变透镜的焦距，从而实现对不同视力的自适应调节。

然而，基于光学原理的屈光调节技术应用在XR头显时，很多时候需要用户“手动”操作，这多少有些不便，因此，以苹果为代表的XR头显企业正在尝试借助自动调节系统和算法的自动调节技术。

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实现自动调节的XR头显

苹果Vision Pro自动视力矫正技术利用夏克-哈特曼（Shack-Hartmann）波前传感器、Tscherning传感器或光线追踪传感器等高精度设备，构建了一个能够精确测量用户眼睛特征的传感系统。这些传感器能够准确评估用户的折射误差，包括散光、远视和近视等。

根据传感系统测量得到的数据，Vision Pro可以动态调整镜头的焦距以适应不同用户的视力状况。这得益于一种充满液体的镜头和电流结合的技术。当电流通过镜片时，液体的形状会发生变化，从而调整光线进入眼睛的角度，达到矫正视力的效果。这种液态镜头可以根据用户视力的变化作出相应的调整，避免了传统镜片一旦制成就无法再调整的弊端。

除了动态调整焦距外，Vision Pro还可能通过“Z轴定位器”调整显示屏与用户眼睛之间的距离，并通过可调圆柱透镜来获得特定屈光度的效果。这种智能适配与优化功能能够确保用户在不同场景下都能获得清晰、舒适的视觉体验。

该技术使得头戴设备更加适用于不同视力状况的用户群体，提升用户体验舒适度的同时，有效拓宽了头戴设备的应用场景和市场空间。

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警惕XR头显对眼睛造成的伤害

XR头显技术的兴起，无疑为我们带来了前所未有的沉浸式体验。然而，在享受这一科技盛宴的同时，我们也必须警惕市场上某些质量参差不齐的XR头显设备可能对眼睛造成的伤害。

目前来看几乎所有的XR头显设备都采用“屏幕+凸透镜”的成像原理，该原理一个很重要的作用就是让用户感觉看到的画面更远一些。根据凸透镜的成像原理（1/u（物距）+1/v（像距）=1/f（焦距）），我们知道物距、像距与焦距之间存在着固定的关系。

在VR头显中，屏幕到凸透镜的距离（物距）通常被控制在4-6厘米之间。假设凸透镜的焦距为7厘米，那么根据成像公式计算得出的像距大约在25厘米（明视距离：合适的照明条件下，眼睛最方便、最习惯的观看距离）左右。这意味着，通过VR头显观看时，用户感觉到的画面距离自己的眼睛大约是25厘米，这与人类在自然状态下的标准明视距离相吻合。

然而，问题在于并非所有VR头显都能准确地将成像距离控制在25厘米或更远。由于焦距和物距的微小差异，部分头显的成像距离可能会缩短至10厘米甚至更短。长时间观看如此近距离的画面，无疑会对眼睛造成巨大的调节压力，容易导致视觉疲劳，甚至加速近视的发展。

对于儿童而言，这种风险更为严重。因为他们的视觉系统尚处于发育阶段，长时间暴露在不合适的视觉刺激下，可能会影响其正常的视觉发育过程。因此，许多负责任的VR厂商都明确禁止13岁以下的儿童长时间使用VR设备。

因此，我们在追求XR头显体验效果的过程中，除要选择合规大牌旗下产品外，更要注意用眼卫生和安全。