可處理可見(jiàn)光范圍的超透鏡 讓AR/VR顯示頭套更加輕盈

目前市場(chǎng)上的AR/VR顯示頭套都表現(xiàn)的十分的笨重和體積太大。據(jù)悉，有研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)超透鏡解決這一難題，首次發(fā)現(xiàn)使用超透鏡能夠處理整個(gè)可見(jiàn)光范圍，這一技術(shù)將讓AR/VR顯示頭套變得輕便。

據(jù)外媒報(bào)道，雖然現(xiàn)代AR和VR顯示頭套在體積和重量上都有所減小，但因?yàn)楣鈱W(xué)的關(guān)系又使得這項(xiàng)工作變得困難。頭套所用的鏡片需要聚焦整個(gè)可見(jiàn)光譜和白光，然而由于每個(gè)光的波長(zhǎng)不一樣于是讓這個(gè)問(wèn)題變得棘手。

據(jù)了解，藍(lán)光波長(zhǎng)穿過(guò)鏡片的速度要比紅光波長(zhǎng)慢，所以它們無(wú)法做到同時(shí)抵達(dá)眼睛，而這引發(fā)的后果是色差。針對(duì)這一問(wèn)題目前的解決辦法就是利用不同厚度、材料、曲面和處理方法的多片式透鏡，這也就意味著顯示頭套需要做得大。

近日，來(lái)自哈佛大學(xué)John A. Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究人員認(rèn)為他們已經(jīng)找到了解決這一難題的辦法，即使用超透鏡（metalenses）。超透鏡是一種利用納米結(jié)構(gòu)聚光進(jìn)而達(dá)到避免色差出現(xiàn)的平面。雖然超透鏡算不上什么新技術(shù)，但它卻首次被發(fā)現(xiàn)能夠處理整個(gè)可見(jiàn)光范圍。

研究團(tuán)隊(duì)成員表示，超透鏡非常薄，也非常容易制造而且成本也較低，這一突破能夠覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光范圍。

制造這種超透鏡的關(guān)鍵在于表面處理。二氧化鈦薄膜陣列用于聚焦光波長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)整這些薄膜的高度、形狀、寬度、距離以及重新配對(duì)達(dá)到控制折射率的目的。這樣，就能在同一時(shí)間讓所有光的波長(zhǎng)在同一時(shí)間到達(dá)眼球。

團(tuán)隊(duì)下一個(gè)要接受的巨大挑戰(zhàn)是如何將人類(lèi)眼睛能看到的全波長(zhǎng)配對(duì)起來(lái)以及如何加大超透鏡的大小。研究人員指出，對(duì)于后者，這種鏡片直徑需要達(dá)到10mm左右才行。眼下，哈佛已經(jīng)將這一項(xiàng)目的IP授權(quán)給了一家初創(chuàng)公司，如此可見(jiàn)，未來(lái)這種技術(shù)的商用非常可行。