用于增强现实的超薄、偏振无关且焦距可调液晶衍射透镜

尽管增强现实（AR）近期取得了进展，其通过提供操纵和与虚拟信息交互的新方式显示出显著影响我们日常生活的潜力，但由辐辏-调节冲突引起的视觉不适最小化仍是一项挑战。新兴的 AR 技术常利用焦距可调光学器件来解决此问题。尽管它们通过提供适当的聚焦线索改善了深度感知，但焦距可调光学器件笨重的形态阻碍了它们以眼镜形式使用。在此，我们描述了一种具有大孔径、低重量和低工作电压的超薄、焦距可调液晶（LC）衍射透镜。此外，我们表明，作为 LC 透镜固有光学性质的透镜偏振依赖性，可通过使用双折射薄膜作为衬底并将双折射衬底与 LC 的光轴以特定角度对齐来消除。偏振无关性消除了对偏振片的需求，从而进一步减小了光学系统的形态。接下来，我们利用该超薄透镜展示了具有可寻址焦平面的 AR 眼镜原型。该原型 AR 眼镜可调节虚拟图像的调节距离，在不显著牺牲形态或图像质量的情况下缓解辐辏-调节冲突。这项关于超薄透镜技术的研究为在各种应用中开发紧凑型光学显示展现了广阔潜力。