北京，2023年9月8日/PRNewswire/-全球領先的全息增強現實（“AR”）技術提供商WiMi全息雲股份有限公司（NASDAQ:WiMi）（“WiMi”或“公司”）今天宣布，已經開發出一種用于增強現實的元表面目鏡，該目鏡基于由人工制造的亞波長結構組成的元表面。超表面目鏡采用特殊的光學設計和工程化的各向異性光學響應，以實現超寬視場（FOV）、全色成像和高分辨率近眼顯示。
WiMi金屬透鏡的核心是具有高數值孔徑（NA）、大面積和寬帶特性的透明金屬透鏡。其各向異性光學響應使其能夠同時執行兩種不同的光學功能。首先，它可以對虛拟信息進行成像，充當虛拟信息的成像鏡頭。其次，它可以透射光，充當觀看真實世界場景的透明玻璃。這種設計允許透明金屬透鏡直接放置在眼睛前面，而不需要額外的光學器件，從而獲得更寬的視場。
金屬透鏡的制造使用納米壓印技術，該技術能夠制造具有亞波長結構的大面積金屬透鏡。首先，制備具有所需結構的模具或模闆。然後，将模具或模闆與透明基底接觸，并通過施加壓力和溫度來轉移納米級結構。通過這種納米壓印工藝，金屬透鏡的亞波長結構被成功複制到透明基底上，從而形成金屬透鏡。
WiMi為增強現實開發的超表面目鏡經過了一系列光學性能測試，以确保其具有高透射率、調制效率和色散特性。透射率測試評估了金屬透鏡在不同波長範圍内的透射率，以确保在整個可見光範圍内具有高透射率。調制效率測試評估金屬透鏡在傳輸光信号時的調制能力，以确保其能夠準确地對虛拟信息進行成像。還評估了金屬透鏡的色散特性，以确保在寬帶範圍内的顔色精度和成像質量。在原型顯示系統的實驗中，WiMi的研究人員實現了一種寬視場（90°；）的透明近眼顯示器。通過增加金屬透鏡的直徑，FOV可以進一步擴展到超過120°；。這是通過調整金屬透鏡的尺寸和形狀以及優化光學設計來實現的。金屬透鏡的設計和制造過程經過精确優化和調整，以确保盡可能獲得最佳的FOV和成像性能。
該技術與現有技術相比具有以下差異和優點，并且可以解決現有技術的一些問題和缺陷：
超寬視野：相對于傳統的增強現實眼鏡，元表面目鏡實現了超寬視野。通過優化設計和使用具有工程各向異性光學響應的透明金屬透鏡，FOV可以達到90°；甚至可以擴展到120°以上；通過增加金屬透鏡的直徑。這大大增強了用戶的視野，從而獲得更身臨其境的增強現實體驗。
高分辨率全彩成像：傳統的AR技術在分辨率和色彩再現方面存在一些局限性。超表面目鏡通過使用高性能透明金屬透鏡實現高分辨率和全色成像。通過鏡頭觀看虛拟信息或真實世界場景時，用戶可以獲得更清晰、更逼真的圖像質量和色彩渲染。
緊湊設計的擴展眼盒：傳統的增強現實眼鏡通常需要使用更大的光學器件，從而産生更大的設備，并可能限制眼球運動的空間。相反，超表面目鏡利用金屬透鏡的各向異性光學響應将其直接定位在眼睛前方，從而消除了對額外光學元件的需要。這使得元表面目鏡具有更緊湊的設計和足夠大的眼盒，以允許用戶自由舒适地觀看圖像。
大規模生産的優勢和耐磨性：該技術利用納米壓印來制造金屬透鏡，從而能夠大規模生産具有大面積和高數值孔徑的透明金屬透鏡。納米壓印技術比傳統的光學元件制造方法更具可擴展性和成本效益。這使得超表面護目鏡能夠更好地适應商業化需求，并提高可穿戴設備的生産力和可用性。
