I ricercatori hanno creato un display AR ad alta risoluzione che si adatta agli occhiali, combinando tecnologie di lenti metasuperficiali e refrattive. Questa innovazione potrebbe avere un impatto significativo su campi come la chirurgia e le auto a guida autonoma con una migliore qualità delle immagini e portabilità.
In un significativo balzo in avanti per la tecnologia della realtà aumentata (AR), i ricercatori guidati da Youguang Ma dell'Università di Zhejiang hanno raggiunto una svolta che potrebbe consentire ai display AR ad alta risoluzione di adattarsi perfettamente agli occhiali. Questo sviluppo, di recente pubblicato in ACS Photonics, combina due tecnologie ottiche avanzate per creare un design AR ibrido compatto e a lente singola.
La realtà aumentata sovrappone immagini digitali a viste del mondo reale, offrendo applicazioni trasformative che vanno oltre l'intrattenimento, come la chirurgia e la guida autonoma.
I sistemi AR tradizionali richiedono componenti ingombranti, il che rende difficile integrarli nei dispositivi personali di uso quotidiano senza compromettere la qualità dell'immagine. Tuttavia, Ma e il suo team hanno ideato una soluzione che potrebbe cambiare le cose.
Hanno ingegnosamente combinato una metasuperficie con una lente rifrattiva e uno schermo microLED, creando un display abbastanza piccolo da stare negli occhiali senza sacrificare le prestazioni. La metasuperficie, una pellicola di nitruro di silicio ultrasottile, è incisa con un motivo di precisione che modella e focalizza la luce da minuscoli microLED verdi. Questa luce forma quindi un'immagine su una lente rifrattiva in polimero sintetico, che nitida e affina l'immagine.
Per migliorare l'immagine finale, il team ha utilizzato algoritmi informatici che correggono piccole imperfezioni ottiche prima che la luce lasci il microLED. Questa fase di pre-elaborazione è stata fondamentale per ottenere un'elevata qualità dell'immagine. Secondo i loro test, gli occhiali prototipo con il display AR ibrido hanno mostrato una distorsione inferiore al 2% su un campo visivo di 30 gradi, corrispondente alla qualità dell'immagine degli attuali sistemi AR commerciali a quattro lenti.
DIDASCALIA: Un nuovo e più semplice display AR incorporato negli occhiali prende un'immagine originale (in alto) e produce un'immagine proiettata (al centro) che viene ulteriormente migliorata da un algoritmo informatico (in basso).
Crediti: Adattato da ACS Photonics 2024, DOI: 10.1021/acsphotonics.4c00989
I risultati sono stati impressionanti. Un'immagine riproiettata di un panda rosso ha mostrato una somiglianza strutturale del 74.3% con l'originale, un miglioramento del 4% rispetto alla proiezione non corretta.
Questo successo indica che, con ulteriori sviluppi, questa piattaforma potrebbe essere estesa ai display a colori, aprendo le porte a una nuova generazione di occhiali AR di uso comune.
Questa innovazione nella tecnologia AR non solo apre la strada a dispositivi più portatili e pratici, ma anticipa anche una portata più ampia di applicazione della realtà aumentata, dal miglioramento delle attività professionali in medicina e ingegneria alla rivoluzione dei prodotti di consumo di uso quotidiano.