POSTECH и Samsung Research создали оптику AR-очков толщиной 1,5 мм; прототип показал текст на солнце

Группа профессора Но Джунсока из Поханского университета науки и технологий (POSTECH) совместно с Samsung Research компании Samsung Electronics создала оптическую систему для очков дополненной реальности на основе метаповерхностного волновода общей толщиной 1,5 мм, сообщает biz.heraldcorp.com. Министерство науки и ИКТ объявило о результате 12-го числа, в тот же день работа опубликована в Nature biz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.comОткрыть источник ↗. В прототипе белый текст отображался поверх реальной сцены при ярком солнечном свете.

Потери света и конструкция метаповерхности

AR-очки накладывают на вид реального мира подсказки маршрута, сообщения или видео. Чтобы изображение оставалось видимым при движении глаза или сползании очков, нужно расширять область, в которую доставляется свет. Из-за этого растут потери света, и картинка тускнеет.

В обычных схемах свет от микродисплея попадает в тонкий волновод и доставляется к глазу микроструктурами на его поверхности, но часть света уходит в нежелательных направлениях. Направление и эффективность доставки различаются для красного, зелёного и синего, что искажает цветное изображение.

Команда рассчитала путь света с нанометровой точностью. Основа решения — метаповерхность: массив наноструктур меньше длины волны света. Она управляет направлением и путём света, снижает лишние потери и сохраняет яркость изображения при смещении глаза biz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.comОткрыть источник ↗. Для цвета объединили два слоя волновода. Один передаёт преимущественно синий и зелёный свет, другой — красный и зелёный, что уменьшило разницу эффективности между цветами.

Прототип и нерешённые задачи

В прототипе очков белый текст отображался на улице при ярком солнце. В помещении очки показывали цветное изображение, которое оставалось видимым при смещении глаза в определённых пределах. Поскольку свет используется эффективнее, подход, как ожидается, в будущем поможет снизить энергопотребление дисплея.

Для коммерциализации нужны дополнительные исследования. Среднюю яркость необходимо довести до уровня, которого требует индустрия, а радужные размытия, возникающие при попадании внешнего света на микроструктуры, — уменьшить. Остаются также однородность цвета и яркости и технологический процесс, пригодный для массового производства.

Команда планирует сократить два волновода до одного и применить крупноформатную наноимпринт-технологию, чтобы снизить стоимость изготовления biz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.combiz.heraldcorp.comОткрыть источник ↗. По словам Но Джунсока, работа показывает: точное управление путём света внутри линзы позволяет получить яркое и чёткое изображение на улице с помощью тонкой линзы.