超表面+自由曲面,罗切斯特大学提出AR光学模组新方案Metaform

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自由曲面成像与超表面

映维网 2021年05月07日)为实现小巧易穿且受社会认可的高质量图像眼镜,美国罗切斯特大学的研究人员日前提出了一种将Freeform自由曲面成像光学元件和超表面结合起来的技术,以避免所谓的“虫眼”头显。

在一篇发表在《Science Advances》的论文中,团队描述了一种包含超表面(Metasurface)的Freeform光学元件,并将其称之为Metaform。

据介绍,Metaform可从四面八方收集进入AR/VR目镜的可见光,并将其直接重定向到人眼。

量子光学和量子物理学教授尼克·瓦米瓦卡斯(Nick Vamivakas)将超表面的纳米结构比作小型无线电天线:“当我们启动设备并用合适的波长照亮它时,所有天线都开始往返震荡,辐射一种能够传送目标图像的新光线。”

1. 什么是Freeform自由曲面成像

多数成像系统都是旋转对称,而Freeform则打破旋转对称,透镜和反射镜的表面在光学直径内外缺乏对称轴。对于Freeform自由曲面成像,只需少量的反射面即可修正像差。这带来了众多光路折叠的可能,可帮助实现更轻、更紧凑、更有效的光学设备。对于AR/VR而言,人眼视场的上下左右不对称同样给了这种技术发挥的空间。

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