Обеспечение идеальной фокусировки

Если ношение гарнитуры виртуальной реальности или дополненной реальности когда-либо станет обычным явлением, производители оборудования должны будут выяснить, как сделать устройства небольшими и легкими, обеспечивая при этом четкое и четкое изображение. К сожалению, эта задача сталкивается с ключевым ограничением в оптике: обычные линзы — это изогнутые стеклянные объекты, которые фокусируют свет с разной длиной волны в разных местах, что может показывать зрителям размытые изображения. В результате практически во всем, что касается объектива, — от крошечных камер для смартфонов до крупномасштабных проекторов — используются несколько объективов, которые увеличивают вес, толщину и сложность, увеличивая стоимость.

Свойства света

Ученые придумали новый способ производства полностью прозрачных, ультракомпактных линз, способных правильно фокусировать каждый цвет в спектре в одну точку. Поскольку линза состоит из специально разработанных наноструктур, которые не существуют в природе, для фокусировки света, мы называем это «мета-линзой». Она обладает преимуществами ультракомпактности и в то же время способна предоставлять высококачественные изображения в более широком спектре света, чем большинство традиционных линз, не требуя нескольких линз. В течение многих веков большинство линз для телескопов, очков и другого оптического оборудования изготавливалось путем шлифования стекла до грубой изогнутой формы и последующей его полировки для чистого и четкого изгиба света. Тем не менее, эти линзы не могут сфокусировать свет каждого цвета на одной и той же точке. Основным свойством света является то, что разные цвета — или частоты — движутся в объективе с разными скоростями. Они не могут достичь одной и той же точки в одно и то же время, что приводит к размытым изображениям. Чтобы уменьшить этот эффект, производители коммерческих линз конструируют сложные оптические устройства с множеством отдельных линз, каждая из которых точно изогнута в кривые и выровнена, чтобы сфокусировать диапазон длин волн в нужном месте. Тем не менее, они заканчиваются большими, тяжелыми и сложными линзами — ничего такого, что было бы легко носить как часть опыта виртуальной реальности.

Мощность наноструктур

Наноструктуры предназначены для того, чтобы изгибать входящие световые лучи на все большие углы, чем дальше они попадают в мета-линзу от ее центра, так что все лучи фокусируются в одном и том же месте. Чтобы закрепить наноструктуры на стеклянной подложке, мы используем литографию, метод, широко используемый для массового производства компьютерных чипов. Использование плоского стекла с наноструктурами может фокусировать свет одного определенного цвета так же, как и традиционные изогнутые линзы. Чтобы преодолеть большее расстояние за тот же период времени, этот свет должен путешествовать быстрее. Поэтому ученые создали несколько наноструктур, которые пропускают свет быстрее, а другие — медленнее. Они поместили более быстро пропускающие наноструктуры по краям линзы, чтобы свет проходил через них быстрее, чем в середине.

Комментарии и пинги закрыты.

Комментирование закрыто.