三星方面介紹，名為《用于寬視場全息近眼顯示的卷對板可打印RGB消色差超透鏡》的論文，凝聚了三星與浦項科技大學(xué)聯(lián)合研究團隊的心血，展示了最新研究成果。研究團隊成功開發(fā)出一種無色彩失真的消色差超透鏡，并將其與全息顯示器相結(jié)合，有效解決了各類光學(xué)缺陷和不規(guī)則問題。

那么，超透鏡究竟是什么？超透鏡是由納米級結(jié)構(gòu)構(gòu)成的平面透鏡，能夠?qū)庋苌溥M行精準(zhǔn)控制。與傳統(tǒng)凸透鏡相比，超透鏡在尺寸和厚度上有著巨大優(yōu)勢。傳統(tǒng)凸透鏡厚度往往達幾毫米，有時甚至超過一厘米，而超透鏡則薄得多，通常厚度不足0.5毫米。三星表示，基于這些特性，超透鏡被視作顯示器和相機應(yīng)用領(lǐng)域潛在的下一代光學(xué)元件。

三星指出，盡管超透鏡優(yōu)勢顯著，但在產(chǎn)品開發(fā)過程中仍面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。其中，嚴(yán)重的色差（又稱色邊）問題較為突出，這一問題會導(dǎo)致鏡頭無法將所有顏色聚焦于同一點，進而在照片中物體邊緣產(chǎn)生彩色條紋，造成嚴(yán)重的圖像失真。

為攻克色差難題，研究團隊對傳統(tǒng)超透鏡設(shè)計方法進行了重新定義。在設(shè)計階段，團隊充分考慮所有超結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，并對它們進行同步設(shè)計，摒棄了以往先獨立設(shè)計單個超結(jié)構(gòu)再將其組裝到基板上的方式。據(jù)團隊報告，采用新方法后，成功在制造過程中消除了色差。

此外，三星透露，研究團隊開發(fā)的消色差超透鏡不僅成功消除了色差，還實現(xiàn)了更短的焦距，這有助于大幅縮小鏡頭的尺寸并減輕重量。

消色差超透鏡如何助力XR顯示器發(fā)展？超透鏡除色差問題，通常還存在其他光學(xué)像差，且隨著屏幕尺寸增大，圖像失真情況會愈發(fā)嚴(yán)重。以往這些問題常通過組合多個透鏡來解決，而此次研究團隊另辟蹊徑，將單個消色差超透鏡與全息顯示器集成，成功實現(xiàn)了寬視野以及清晰、無失真的圖像顯示。

三星還補充說明，技術(shù)驗證進一步表明，用消色差超透鏡和全息顯示器替代傳統(tǒng)鏡頭和顯示器，能夠打造出緊湊、輕巧的設(shè)計，同時提供可減輕眼睛疲勞的虛擬圖像。

下一代鏡頭技術(shù)開發(fā)商Imagia完成了由Gates Frontier領(lǐng)投，MetaVC Partners和其他戰(zhàn)略投資者參投的450萬美元種子輪融資，這筆資金將幫助Imagia加速公司第一代平面硅基光學(xué)鏡頭的開發(fā)和初步商業(yè)部署。

Imagia表示，其超透鏡技術(shù)可以將整個光學(xué)組件縮小為平面晶圓薄型設(shè)備，從而顯著降低光學(xué)組件的尺寸和復(fù)雜性。根據(jù)Imagia說法，該公司采用了正在申請的專利，以將納米級結(jié)構(gòu)精確圖案化到各種基板上，從而創(chuàng)建完全平坦的超透鏡，并通過設(shè)計引導(dǎo)光波，而不需要傳統(tǒng)的曲面透鏡。不僅如此，該鏡片可以是方形或圓形，且可以小到數(shù)字顯示器上的單個像素。

Imagia指出，由于傳統(tǒng)光學(xué)約束和限制，AR和VR頭顯等復(fù)雜光電產(chǎn)品制造商只能在人體工程學(xué)形式和光學(xué)功能之間做出權(quán)衡?，F(xiàn)在Imagia表示，超透鏡將不會受到限制，它為制造商提供了更多的光學(xué)設(shè)計靈活性，以實現(xiàn)性能更高的產(chǎn)品，同時減小了尺寸、重量和復(fù)雜性。

Imagia還聲稱其方案支持全新的設(shè)備架構(gòu)；超透鏡可以在同一制造流程中直接構(gòu)建在 CMOS* 設(shè)備（例如LED和圖像傳感器）之上，從而消除光學(xué)機械對準(zhǔn)的幾個關(guān)鍵步驟。

Imagia首席執(zhí)行官Greg Kress表示：“超材料是光操縱方式的真正范式轉(zhuǎn)變，類似于從模擬計算到數(shù)字計算的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的玻璃鏡片已經(jīng)存在了數(shù)百年，使用這些類型的鏡頭的固有限制導(dǎo)致復(fù)雜、笨重的光學(xué)組件需要精確的機械對準(zhǔn)。而Imagia則通過構(gòu)建像集成電路一樣的鏡頭來進行改變?！?/p>

Imagia表示，其超透鏡技術(shù)已經(jīng)證明，在包括輕型、高性能AR眼鏡和下一代全息顯示器在內(nèi)的各種應(yīng)用中，光學(xué)系統(tǒng)體積整體減少了90%以上。Imagia稱，公司還在努力為擴展到圖像傳感鏡頭設(shè)計奠定基礎(chǔ)，以便為智能手機相機、衛(wèi)星和計算機視覺系統(tǒng)設(shè)計帶來顯著優(yōu)勢。

Pulsar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 David Bonelli表示：“我們堅信下一代AR眼鏡將由超透鏡構(gòu)建，Imagia超透鏡技術(shù)有望開辟光學(xué)設(shè)計的新領(lǐng)域。”

來源：Auganix