MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
В конечном итоге комфорт использования очков дополненной реальности будет определяться их массой, которая во многом зависит от линз и стёкол этих гаджетов. Линзы направляют свет миниатюрного проектора на сетчатку глаза, что делает их достаточно сложными и громоздкими. Сегодня Samsung совместно с учёными нашла способ сделать их ещё тоньше — до 1,5 мм.
Источник изображений: Samsung
Заявленная толщина разработанных линз — это примерно треть толщины линз, используемых в актуальных коммерческих устройствах. Ключевым элементом разработки стала метаповерхность — структура с нанометровыми элементами, размеры которых меньше длины волны видимого света. Она позволяет управлять фазой и направлением распространения света, уменьшая его потери внутри прозрачной линзы. Результаты исследования опубликованы 11 ноября 2026 года в журнале Nature. Авторами работы заявлены ученые Университета науки и технологий Пхохана (Pohang University of Science and Technology, POSTECH) и исследователи Samsung Research.
В традиционных AR-очках для перенаправления изображения от проектора к глазу пользователя применяются дифракционные оптические элементы внутри стёкол очков. Свет многократно отражается внутри линзы, фактически распространяясь по волноводу, однако часть излучения так или иначе рассеивается. Это снижает яркость изображения, причём увеличение площади линзы сопровождается дополнительными потерями света.
В новой работе исследователи разместили в области волновода метаповерхность, состоящую из специально сформированных наноструктур. Геометрия (форма и размеры) и расстояние между наноэлементами на этой поверхности были подобраны таким образом, чтобы направление света зависело от угла и точки его входа. Дополнительно для формирования полноцветного изображения исследователи объединили два слоя волновода: один предназначен для передачи синего и зелёного света, второй — красного и зелёного.
Разработанная оптическая система позволила получить более яркое изображение при сохранении энергопотребления на уровне, сопоставимом с показателями существующих устройств. По сути, наноструктуры метаповерхности уменьшили потери света, которые в противном случае были бы выше из-за многократного переотражения от стенок волновода на пути к зрачку пользователя. По данным исследователей, прототип обеспечивал хорошую читаемость белого текста при ярком дневном освещении, а в помещении полноцветное изображение сохранялось даже при снижении мощности дисплея до 30 % от исходного уровня.
По большому счёту речь идёт не просто об уменьшении толщины линзы, а о попытке одновременно решить несколько задач: сохранить яркость, обеспечить достаточное поле зрения и уменьшить габариты оптики. При этом разработка пока остаётся прототипом. Для дальнейшей коммерциализации исследователям предстоит добиться аналогичных характеристик с использованием одного слоя волновода вместо двух, а также уменьшить радужные ореолы и размытие, возникающие при взаимодействии внешнего света с наноструктурами. Впрочем, разработчики рассчитывают вывести очки с новой оптикой на рынок в течение трёх лет.
Источник:
