哈佛大学使用纳米技术,使虚拟现实头盔里的透镜质量更轻,图像更清晰,在新的制造工艺下,透镜不仅缩小了厚度,而且也让光线正确排序避免颜色失真。

这个消息是这周周四从哈佛大学的工程与应用科学专业传出,他们在普通透镜的原型上做了很多细节的技术改进,现在他们用这块称之为“glass substrate and tiny, light-concentrating silicon antennas”的透镜来改变光线方向。

最新设计的扁平透镜不同于过去的透镜,它通过使用纳米的硅天线来弯曲入射光,它由最新引进的电绝缘材料制成,现在可以重定向红、绿、蓝三种颜色光线的角度。

这意味着现在可以对颜色进行校正,这在传统的光学系统将需要复杂的技术,而且还要顺序通过几个厚透镜才能达到的效果,现在只需要在一个非常薄而小型的装置上实现。SEAS的首席研究者Federico capasso教授说。

用新研究的透镜取代虚拟现实头盔笨重的透镜不仅可以减少尺寸,还可以降低它们的重量,还可以完全去除色差,既不同颜色被镜片弯曲后稍微有角度的误差造成颜色未对准所产生的误差。

这种现象传统技术是通过添加消色差透镜,使红,绿,蓝三种颜色的光线更接近中心焦点。添加越多透镜,光线聚焦就越完美,但这种解决方案增加了成本,重量和尺寸。

还有一种方法是通过利用数字移位颜色的软件来实现色差校正,主要是用在消费级的VR头盔,Oculus目前正在开发版本中使用这种单透镜, 但它不是完美的,只有当眼睛直视镜头的中心,色差才得以消除,但边缘位置往往会存在色差(通常他们倾向于在视野宽广的场景中使用这一种技术)。

Oculus公司创始人Palmer Luckey,说一年前关于另一个镜头解决方案-菲涅耳透镜,它是频繁被提出的一个解决方案,通过使用它来减少光学系统的体积和重量;

从Oculus公司色差校正的一个例子(右边图片)。 注意这个场景的颜色在边缘分离。 通过裂谷的镜头可以达到颜色一致。

至于这种新型的镜片技术什么时候投入生产现在还没有消息,但它很有前景的,它可以为以后的虚拟现实头盔进行升级。随着虚拟现实需求的增长,智能手机屏幕的移动生态系统可能会让更好的定制显示器所取代,它将提供更高的刷新率,高分辨率,更宽的视野。

需求也可能增加虚拟技术在光学的投资,最终给镜头制造商一个很好的理由把他们的芯片带到虚拟现实技术的人群中去,但只有当扁平透镜从研究实验室研究出来才能进入市场。

然而,摄影,天文学,和显微镜领域可以充分利用此技术精简光学仪器,并将此技术推向市场,所以虚拟现实使用这项技术要排在这些之后了。