三星電子與韓國浦項科技大學(POSTECH)在學術期刊《Nature Materials》上聯合發表研究論文,介紹了 Achromatic Metalens(消色差超構透鏡)的開發情況。
論文《Roll-to-plate printable RGB-achromatic metalens for wide-field-of-view holographic near-eye displays》展示了雙方聯合研究團隊的成果 —— 開發出無色彩失真的消色差超構透鏡,并將其與全息顯示器結合,解決了多種光學缺陷和不規則問題。
Metalens 是一種由納米級結構組成的平面透鏡,可控制光衍射,與傳統凸透鏡相比,尺寸和厚度大幅減小,凸透鏡厚度通常幾毫米甚至超一厘米,而 Metalens 一般小于 0.5 毫米,因此被視為顯示器和照相機潛在的下一代光學元件。
不過,Metalens 在產品開發中面臨嚴重色差(色邊)問題,即透鏡無法將所有顏色聚焦到同一點,導致照片物體邊緣出現色邊,圖像嚴重失真。
為解決色差問題,研究團隊重新定義 Metalens 傳統設計方法。摒棄獨立設計單個超構再組裝到基板的方式,在設計階段考慮所有超構間相互關系并同步設計。最終,成功在制造后消除了色差。而且,該消色差超構透鏡實現了更短焦距,有助于大幅減小透鏡尺寸和重量。
三星公司在其研究成果公告中指出:“通過此次產業界與學術界的合作,三星驗證了從創新理念的構思到實施的整個過程,確認了推進各種未來光學系統和確保下一代顯示技術的潛力。”
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