AR и VR гарнитуры будущего будут оснащены более прозрачными, более легкими и сверх тонкими линзами. Это может стать возможным благодаря новому производственному процессу, который применяет нанотехнологию не только для того, чтобы уменьшить толщину линзы, но и чтобы корректировать цветовые искажения характерные для линз в нынешних VR гарнитурах.
Недавно исследователи из Гарварда поделились новостями о своих исследованиях в области мета-линз. Ранее исследователи демонстрировали мета-линзы толщиной 1 мм, способные направлять входящий свет в сингулярную координационную точку.
Однако теперь они усовершенствовали свою конструкцию и добавили возможность произвольно регулировать скорость передачи света, проходящего через разные точки линзы. По словам исследователей, путем модуляции скорости передачи можно сделать так, что даже в плоской линзе свет будет одновременно поступать в фокальную точку, что улучшает резкость изображения.
«Чтобы одновременно достичь фокальной точки, свет с краев линзы должен двигаться быстрее, чем свет из центра. Поэтому мы построили несколько силиконовых наноструктур, одни из которых передают свет быстрее, а другие – медленнее». За счёт различного размещения таких структур, свет от края мета-линзы догоняет свет в центре, так что все лучи фокусируются вместе.
Замена громоздких линз современных VR гарнитур на «плоские линзы» нового поколения, не только значительно снизит физические размеры и вес гарнитуры, но также поможет полностью убрать хроматическую аберрацию. Последняя возникает из-за того, что линзы изгибают свет разных цветов под разными углами.
Традиционно это явление исправляют путем добавления ряда линз для создания громоздкой ахроматической линзы, которая смещает красный, зеленый и синий цвета спектра ближе к центральной фокальной точке. Для «идеальной» цветопередачи требуется масса корректирующих линз, что существенно увеличивает стоимость, вес и размер устройства.
Еще один метод коррекции хроматической аберрации − это цифровое смещение цветов посредством ПО. Этот метод в основном используется в потребительских VR гарнитурах, например, в Oculus Rift. Но он также не идеален, и работает только тогда, когда глаз смотрит прямо в центр линзы. Поэтому нано-линзы могут стать идеальным решением.
Хотя нанотехнологии кажутся экзотичными и дорогими, исследователи говорят, что такой подход может привести к улучшению и удешевлению линз. Помимо само собой разумеющегося применения в сфере фотографии, астрономии и микроскопии, мета-линзы в будущем смогут стать частью широкого массового процесса производства, например, VR шлемов или очков дополненной реальности. Возможно, они также будут использоваться вместо более дорогих матовых стекол в камерах смартфонов и ноутбуков, уменьшая вес, толщину и стоимость портативных устройств.
