哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）在本周发布了一篇文章，分享他们研究超透镜（meta-lens）的新进展。研究人员表示，虽然1mm厚的超透镜能将入射光聚集成一个单一的焦点，但他们再次改进了超透镜的设计，从而可以任意调整光线通过镜头不同位置时的透射速度。通过调节传输速度，可以使从不同位置射入的光线同时到达焦点，产生的图像更加清晰。

未来的AR和VR头盔可以有更清晰、更轻、更薄的镜片，这要多亏一种新的制造工艺，它利用纳米技术不仅可以缩小透镜的厚度，而且还可以纠正目前在VR头盔中使用的镜片的颜色失真。

为了使从不同位置射入的光线同时到达焦点，从透镜边缘经过的光线必须比通过透镜中心的光线传播的更快。因此我们设计了一种能加快光线传播速度的纳米结构，并把这些纳米结构放在透镜的边缘，光线通过它们的速度要比通过中心部位时更快，有效的让透镜边缘的光线追上中心的光线，使所有的光线聚焦在一起。

哈佛发文 纳米技术可让AR/VR更小更清晰

纳米结构

尽管纳米技术听起来很新奇（也很昂贵），但研究人员表示这种方法可以带来更好、更便宜的镜片，并特别建议将头戴式显示器作为一个潜在的应用领域。

设计完成后，超透镜就可以进入到VR头显或AR眼镜的生产流程中。此外，超透镜还可以用来替代手机和笔记本电脑上昂贵的传统玻璃透镜，从而降低移动设备的重量、厚度和成本。

早在2015年2月26日，哈佛大学的研究人员便介绍过一种“平面透镜”的技术改进原型，使用了特殊的玻璃基板和硅天线来重定向光线。此次技术更新后的超透镜与之前的平面透镜区别在于，超透镜换用了纳米级硅天线，可以立即弯曲入射光。得益于使用了最新的电绝缘材料，现在可以对可见光光谱中的红绿蓝三色进行重定向。

哈佛大学工程与应用科学学院的首席研究员Federico Capasso教授表示，像色彩校正这样的复杂效果，对于传统光学系统来说非常麻烦，需要让光线通过数个厚透镜，而现在只需要一个轻薄的微型化装置即可实现。

将目前VR头显中厚重的传统透镜换成新一代的超透镜，不仅可以显著降低头显的尺寸和重量，还可以完全消除由于传统镜片折射光线错位造成的色差现象。

修正色差现象的传统办法是增加镜片的数量，将光谱的红色，绿色和蓝色移近中心焦点。镜片越多效果越接近完美，但每增加一个矫正镜片都会让产品的尺寸、重量和成本更高一些。

哈佛发文 纳米技术可让AR/VR更小更清晰

增加镜片数量

另一种色差校正方法是通过软件处理实现的，该方法主要用于Oculus Rift这种使用单透镜的消费级VR头显。但这种方法并不是完美的，只有当使用者的眼睛直视镜头中心时才会起作用，而当用户在看镜头的其他地方时，还是会显露出色差的痕迹。

目前还没有任何消息表明这种新型透镜技术什么时候可以投入生产，也没有提到过具体的费用问题，但这类技术的发展可能会与未来VR头显设备的升级保持同步。随着VR需求的增长，目前所广泛选用的源自手机的显示屏可能会让位于更加强大的定制显示屏，从而提供更高的刷新率、分辨率和更广阔的视野。

哈佛发文 纳米技术可让AR/VR更小更清晰

射光聚焦

VR技术对光学领域的需求可能也会增加，最终会让透镜制造商将它们的产品推向市场，当然前提是他们的技术已经在实验室内验证成熟之后。

不过像摄影、天文学和显微镜这样的成熟领域可以很好的应用这些全新的光学组件，并有助于将技术推向市场。因此，VR领域也许不得不扮演次要角色，只有在其他行业广泛应用这些新技术之后才能享受到它们。