Комфорт окулярів доповненої реальності врешті-решт визначається їхньою масою, а маса багато в чому залежить від лінз та скелець гаджета. Саме ці елементи спрямовують світло мініатюрного проєктора на сітківку ока, що робить їх складними та громіздкими. 11 листопада 2026 року в журналі Nature опублікована робота, в якій вчені Університету науки і технологій Пхохана (POSTECH) спільно з дослідниками Samsung Research демонструють спосіб зробити такі лінзи помітно тоншими — до 1,5 мм.

Третина товщини комерційних лінз

Заявлена товщина розроблених лінз становить приблизно третину від товщини лінз, що використовуються в актуальних комерційних пристроях AR-окулярів. Ключовим елементом розробки стала метаповерхня — структура з нанометровими елементами, розміри яких менші за довжину хвилі видимого світла. Така структура дозволяє керувати фазою та напрямком поширення світла, зменшуючи його втрати всередині прозорої лінзи. Авторами роботи заявлені вчені POSTECH та дослідники Samsung Research.

Проблема традиційної оптики

У традиційних AR-окулярах для перенаправлення зображення від проєктора до ока користувача застосовуються дифракційні оптичні елементи всередині скелець. Світло багаторазово відбивається всередині лінзи, фактично поширюючись по хвилеводу, проте частина випромінювання розсіюється. Це знижує яскравість зображення, причому збільшення площі лінзи супроводжується додатковими втратами світла.

Як влаштована нова оптична система

У новій роботі дослідники розмістили в зоні хвилеводу метаповерхню, що складається зі спеціально сформованих наноструктур. Геометрія — форма і розміри — та відстань між наноелементами на цій поверхні були підібрані так, щоб напрямок світла залежав від кута і точки його входу. Для формування повнокольорового зображення дослідники об'єднали два шари хвилеводу: один призначений для передачі синього та зеленого світла, другий — червоного та зеленого.

Результати прототипу

Розроблена оптична система дозволила отримати яскравіше зображення при збереженні енергоспоживання на рівні, сумісному з показниками наявних пристроїв. По суті, наноструктури метаповерхні зменшили втрати світла, які інакше були б вищими через багаторазове перевідбиття від стінок хвилеводу на шляху до зіниці користувача. За даними дослідників, прототип забезпечував хорошу читабельність білого тексту за яскравого денного освітлення, а в приміщенні повнокольорове зображення зберігалося навіть при зниженні потужності дисплея до 30 % від початкового рівня.

Шлях до комерціалізації

Йдеться не просто про зменшення товщини лінзи, а про спробу водночас розв'язати кілька завдань: зберегти яскравість, забезпечити достатнє поле зору та зменшити габарити оптики. Водночас розробка поки що залишається прототипом. Для подальшої комерціалізації дослідникам доведеться досягти аналогічних характеристик з використанням одного шару хвилеводу замість двох, а також зменшити райдужні ореоли й розмиття, що виникають при взаємодії зовнішнього світла з наноструктурами. Розробники розраховують вивести окуляри з новою оптикою на ринок протягом трьох років.