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突破性超透镜将让AR/VR全景显示头套变得轻便

2018-04-20
  据外媒报道,虽然现代AR和VR全景显示头套在体积和重量上都有所减小,但因为光学的关系又使得这项工作变得困难。头套所用的镜片需要聚焦整个可见光谱和白光,然而由...

  据外媒报道,虽然现代AR和VR全景显示头套在体积和重量上都有所减小,但因为光学的关系又使得这项工作变得困难。头套所用的镜片需要聚焦整个可见光谱和白光,然而由于每个光的波长不一样于是让这个问题变得棘手。

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  据了解,蓝光波长穿过镜片的速度要比红光波长慢,所以它们无法做到同时抵达眼睛,而这引发的后果是色差。针对这一问题目前的解决办法就是利用不同厚度、材料、曲面和处理方法的多片式透镜,这也就意味着显示头套需要做得大。

  近日,来自哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院的研究人员认为他们已经找到了解决这一难题的办法,即使用超透镜(metalenses)。超透镜是一种利用纳米结构聚光进而达到避免色差出现的平面。虽然超透镜算不上什么新技术,但它却首次被发现能够处理整个可见光范围。

  研究团队成员表示,超透镜非常薄,也非常容易制造而且成本也较低,这一突破能够覆盖整个可见光范围。

  制造这种超透镜的关键在于表面处理。二氧化钛薄膜阵列用于聚焦光波长,通过调整这些薄膜的高度、形状、宽度、距离以及重新配对达到控制折射率的目的。这样,就能在同一时间让所有光的波长在同一时间到达眼球。

  团队下一个要接受的巨大挑战是如何将人类眼睛能看到的全波长配对起来以及如何加大超透镜的大小。研究人员指出,对于后者,这种镜片直径需要达到10mm左右才行。眼下,哈佛已经将这一项目的IP授权给了一家初创公司,如此可见,未来这种技术的商用非常可行。

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