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頂點(diǎn)光電子商城2024年5月29日消息：中山大學(xué)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）顯示技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展，他們開發(fā)了一種利用超薄納米壓印超透鏡陣列創(chuàng)建透視AR顯示器的原型。
該顯示系統(tǒng)能夠提供全彩、視頻速率和低成本的3D可視化，解決了傳統(tǒng)AR系統(tǒng)的主要局限性。積分成像技術(shù)是該系統(tǒng)的核心，它利用微透鏡/針孔陣列記錄和再現(xiàn)光場(chǎng)，類似于蒼蠅的眼睛機(jī)制，通過捕獲原始3D物體在不同視角下的元素圖像陣列來重建整個(gè)圖像。
超透鏡陣列由一系列微小的超透鏡組成，這些超透鏡設(shè)計(jì)用于在亞波長(zhǎng)尺度上精確控制光的振幅、相位、偏振和色散等特性，解決了傳統(tǒng)微透鏡陣列遇到的色差等問題。研究人員采用納米壓印制造技術(shù)和折射率為1.9的壓印膠制造了一個(gè)大尺寸（1.84?mm乘1.84?mm）超透鏡陣列，并通過3D打印支架將其與商用微型顯示器集成。為了實(shí)現(xiàn)視頻級(jí)集成成像顯示，研究人員引入了一種全新的快速渲染方法，該方法利用集成成像顯示中體元素和像素之間的靜態(tài)映射，繞過傳統(tǒng)的幾何投影，通過查找表實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示的性能。
盡管納米壓印光刻和實(shí)時(shí)渲染算法有望推動(dòng)積分成像顯示器在VR和AR應(yīng)用中的發(fā)展，但制造大尺寸超透鏡陣列及其與商用微型顯示器的集成仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有納米壓印膠粘劑的低折射率需要高縱橫比納米柱來構(gòu)建超透鏡，這可能會(huì)降低高空間頻率下的衍射效率。開發(fā)真正的交互式3D顯示器需要?jiǎng)討B(tài)超表面，以實(shí)現(xiàn)快速可調(diào)性和低功耗。超表面與多個(gè)光自由度（如偏振、波長(zhǎng)、軌道角動(dòng)量和時(shí)空光束）相互作用的獨(dú)特能力可以進(jìn)一步增強(qiáng)基于超表面的顯示器的動(dòng)態(tài)功能和圖像容量。
中山大學(xué)開發(fā)的超薄納米壓印超透鏡陣列AR顯示器原型為AR顯示技術(shù)帶來了新的可能性，它不僅解決了傳統(tǒng)AR系統(tǒng)的一些關(guān)鍵問題，如成本和顯示質(zhì)量，而且為實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量、更低成本的3D可視化提供了新途徑。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化，這種新型AR顯示器有望在虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和其他相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
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