镜头技术的进步可以减小VR耳机的尺寸
更小,更光滑的镜头不会降低图像质量?哦,哈佛,接下来你会想出什么?
对于诸如摄像机,数码单反相机和双筒望远镜等光学设备的镜头,在设计方面没有太多变化。为了准确且舒适地捕获整个可见光谱,当前的光学装置利用不同厚度的不同透镜和彼此堆叠的材料。虽然这确实导致高分辨率,但它也可以大大增加设备的体积。然而,由于 哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的一支才华横溢的研究团队,我们可能会通过可以彻底改变游戏的新进展,开启透镜技术新时代的边缘。下面的这个视频应该有助于减少一点点(非常有意思)
被称为Metalenses,这个21世纪传统镜头的重新构想绕过了复杂且通常占用空间的过程,将各种镜片堆叠在一起,有利于一个单一的扁平设计。第一个类型,metalenses基本上是平坦的表面,采用纳米结构技术聚焦整个可见光谱 - 包括白色 - 在与传统镜头相同的精确点和高分辨率的质量。
“Metalenses优于传统镜片,” 应用物理学教授Robert L. Wallace教授和SEAS电气工程高级研究员Vinton Hayes 以及该研究的高级作者Federico Capasso说。“Metalenses很薄,易于制造且具有成本效益。这一突破将这些优势扩展到整个可见光范围。这是下一个重大举措。“
“设计消色差宽带镜头的最大挑战之一是确保来自metalens所有不同点的出射波长同时到达焦点,” SEAS博士后研究员和论文撰稿人Wei Ting Chen补充道。。“通过将两种纳米粒子组合成一种元素,我们可以调整纳米结构材料中的光速,确保可见光中的所有波长都聚焦在同一点,使用单个元透镜。与复合标准消色差透镜相比,这大大降低了厚度和设计复杂性。“
困惑?我也是。基本上,可见光谱上的每个波长都以不同的速度穿过各种材料。如果每个波长在不同时间独立到达,则会导致图像失真。正是由于这个原因,传统的镜头是弯曲的和多层的,以适应每个波长的变化速度。Metalenses利用成对的二氧化钛纳米鳍系统确保每个光同时到达而无需分层透镜。结果是更小,更时尚,更便宜的镜头,同时符合传统镜头的质量。
那么这对VR和AR意味着什么呢?希望更小巧,更时尚的耳机。与其他相机和基于镜头的设备非常相似,VR&AR在很大程度上依赖于高质量镜头系统才能正常工作。较小的一对镜头可以大大减小当前耳机硬件的尺寸和重量,这又可以增加沉浸感。毕竟,VR和AR中最引人入胜的时刻是我们忘记我们实际佩戴耳机的那些时刻。