編譯/VR陀螺

三星電子宣布與韓國浦項科技大學(xué)（POSTECH）在學(xué)術(shù)期刊《Nature Materials》上聯(lián)合發(fā)表了一篇研究論文，詳細介紹了Achromatic Metalens（消色差超構(gòu)透鏡）的開發(fā)情況。

據(jù)三星稱，這篇題為《Roll-to-plate printable RGB-achromatic metalens for wide-field-of-view holographic near-eye displays》的論文反映了三星和POSTECH聯(lián)合研究團隊的研究成果，他們開發(fā)了一種沒有色彩失真的消色差超構(gòu)透鏡，并將其與全息顯示器相結(jié)合，以解決各種光學(xué)缺陷和不規(guī)則問題。

▊什么是Metalens？

Metalens是一種平面透鏡，由能夠控制光衍射的納米級結(jié)構(gòu)組成，與傳統(tǒng)的凸透鏡相比，它可以大大減小尺寸和厚度。凸透鏡的厚度通常為幾毫米，有時甚至超過一厘米，而Metalens則薄得多，通常小于0.5毫米。因此，據(jù)三星公司稱，Metalens已被視為顯示器和照相機中潛在的下一代光學(xué)元件。

該公司還指出，盡管Metalens具有這些優(yōu)勢，但由于嚴重的色差（也稱為色邊），它在產(chǎn)品開發(fā)過程中遇到了技術(shù)挑戰(zhàn)。色差發(fā)生時，透鏡無法將所有顏色聚焦到同一點，從而在照片中的物體邊緣產(chǎn)生色邊，導(dǎo)致圖像嚴重失真。

為了解決色差問題，研究團隊重新定義了Metalens的傳統(tǒng)設(shè)計方法。通過在設(shè)計階段考慮所有超構(gòu)之間的相互關(guān)系并同時進行設(shè)計（而不是獨立設(shè)計單個超構(gòu)，然后將它們組裝到基板上）。研究小組報告稱，在制造后成功消除了色差。

三星還表示，除了消除色差，研究團隊開發(fā)的消色差超構(gòu)透鏡還實現(xiàn)了更短的焦距，有助于大幅減小透鏡的尺寸和重量。

▊消色差超構(gòu)透鏡如何提高XR顯示屏的性能

Metalens通常存在色差以外的光學(xué)像差，隨著屏幕尺寸的增大，圖像失真也會加劇。這些問題通常通過組合多個透鏡來解決，但研究團隊通過將單個消色差超構(gòu)透鏡與全息顯示屏集成來解決這些問題，從而實現(xiàn)了寬視場和清晰、無畸變的圖像。

三星公司補充說，技術(shù)驗證進一步表明，用消色差超構(gòu)透鏡和全息顯示屏取代傳統(tǒng)透鏡和顯示屏，可以產(chǎn)生緊湊、輕便的設(shè)計，提供的虛擬圖像可減少眼睛疲勞。

三星公司在其研究成果公告中指出：“通過此次產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的合作，三星驗證了從創(chuàng)新理念的構(gòu)思到實施的整個過程，確認了推進各種未來光學(xué)系統(tǒng)和確保下一代顯示技術(shù)的潛力。”

三星表示，新的研究成果可以支持緊湊型、高品質(zhì)全息XR可穿戴設(shè)備和沉浸式媒體設(shè)備的開發(fā)，以及各種光學(xué)系統(tǒng)（包括顯示器、攝像頭和傳感器）的開發(fā)，從而提高性能并縮小尺寸。

來源：AUGANIX