在增強現實(AR)技術領域,AR眼鏡的發(fā)展一直備受關注。然而,波導技術作為AR眼鏡商業(yè)化的主要障礙之一,長期以來限制著其進一步普及。在AR光學中,鏡片如同 “光的高速公路”,承擔著將虛擬圖像直接引導至用戶眼睛的關鍵任務。但由于色散問題,傳統(tǒng)設計不得不采用紅光、綠光和藍光的單獨波導層,這意味著需要三到六塊堆疊的玻璃板,不可避免地增加了眼鏡的重量和厚度,給用戶體驗帶來極大不便。?
不過,三星研究院和浦項科技大學的一項全新突破性研究,有望徹底改變這一局面。近期,雙方團隊開發(fā)出一種消色差偏析劑,其獨特之處在于能夠在一個玻璃層中處理所有顏色,從而成功消除了對多層玻璃的需求。這項技術的核心是納米級氮化硅(Si3N4)柱陣列,研究人員通過隨機拓撲優(yōu)化算法對其幾何形狀進行了精細調整,以實現光線的最大效率引導。?
在實驗過程中,研究人員利用僅有500微米厚的單層波導(大約是人類頭發(fā)直徑的百分之一),成功呈現出了生動的全彩色圖像。同時,他們還確保了一個舒適的9毫米視窗,這意味著即使用戶的眼睛出現輕微移動,圖像依然能夠保持清晰。新設計不僅消除了色彩模糊的問題,在亮度和色彩均勻性方面也超越了多層光學。?
一旦這項技術實現商業(yè)化,AR眼鏡將有望迎來革命性變革。首先,它能夠使AR眼鏡像普通眼鏡一樣輕薄,大大減輕佩戴者的疲勞感。其次,更簡單的工藝將降低制造成本,這對于AR眼鏡的大規(guī)模普及具有重要意義。研究團隊表示:“這項研究標志著下一代AR顯示器的關鍵里程碑?!?
這項技術的成熟,不僅會為三星在AR領域的發(fā)展注入強大動力,也有望帶動整個行業(yè)在全彩AR顯示技術方面實現量產突破,為未來AR技術在更多領域的廣泛應用奠定堅實基礎。