北京，2023年9月8日/PRNewswire/-全球领先的全息增强现实（“AR”）技术提供商WiMi全息云股份有限公司（NASDAQ:WiMi）（“WiMi”或“公司”）今天宣布，已经开发出一种用于增强现实的元表面目镜，该目镜基于由人工制造的亚波长结构组成的元表面。超表面目镜采用特殊的光学设计和工程化的各向异性光学响应，以实现超宽视场（FOV）、全色成像和高分辨率近眼显示。
WiMi金属透镜的核心是具有高数值孔径（NA）、大面积和宽带特性的透明金属透镜。其各向异性光学响应使其能够同时执行两种不同的光学功能。首先，它可以对虚拟信息进行成像，充当虚拟信息的成像镜头。其次，它可以透射光，充当观看真实世界场景的透明玻璃。这种设计允许透明金属透镜直接放置在眼睛前面，而不需要额外的光学器件，从而获得更宽的视场。
金属透镜的制造使用纳米压印技术，该技术能够制造具有亚波长结构的大面积金属透镜。首先，制备具有所需结构的模具或模板。然后，将模具或模板与透明基底接触，并通过施加压力和温度来转移纳米级结构。通过这种纳米压印工艺，金属透镜的亚波长结构被成功复制到透明基底上，从而形成金属透镜。
WiMi为增强现实开发的超表面目镜经过了一系列光学性能测试，以确保其具有高透射率、调制效率和色散特性。透射率测试评估了金属透镜在不同波长范围内的透射率，以确保在整个可见光范围内具有高透射率。调制效率测试评估金属透镜在传输光信号时的调制能力，以确保其能够准确地对虚拟信息进行成像。还评估了金属透镜的色散特性，以确保在宽带范围内的颜色精度和成像质量。在原型显示系统的实验中，WiMi的研究人员实现了一种宽视场（90°；）的透明近眼显示器。通过增加金属透镜的直径，FOV可以进一步扩展到超过120°；。这是通过调整金属透镜的尺寸和形状以及优化光学设计来实现的。金属透镜的设计和制造过程经过精确优化和调整，以确保尽可能获得最佳的FOV和成像性能。
该技术与现有技术相比具有以下差异和优点，并且可以解决现有技术的一些问题和缺陷：
超宽视野：相对于传统的增强现实眼镜，元表面目镜实现了超宽视野。通过优化设计和使用具有工程各向异性光学响应的透明金属透镜，FOV可以达到90°；甚至可以扩展到120°以上；通过增加金属透镜的直径。这大大增强了用户的视野，从而获得更身临其境的增强现实体验。
高分辨率全彩成像：传统的AR技术在分辨率和色彩再现方面存在一些局限性。超表面目镜通过使用高性能透明金属透镜实现高分辨率和全色成像。通过镜头观看虚拟信息或真实世界场景时，用户可以获得更清晰、更逼真的图像质量和色彩渲染。
紧凑设计的扩展眼盒：传统的增强现实眼镜通常需要使用更大的光学器件，从而产生更大的设备，并可能限制眼球运动的空间。相反，超表面目镜利用金属透镜的各向异性光学响应将其直接定位在眼睛前方，从而消除了对额外光学元件的需要。这使得元表面目镜具有更紧凑的设计和足够大的眼盒，以允许用户自由舒适地观看图像。
大规模生产的优势和耐磨性：该技术利用纳米压印来制造金属透镜，从而能够大规模生产具有大面积和高数值孔径的透明金属透镜。纳米压印技术比传统的光学元件制造方法更具可扩展性和成本效益。这使得超表面护目镜能够更好地适应商业化需求，并提高可穿戴设备的生产力和可用性。
