京瓷开发出可实现波长控制聚焦的超透镜

2026-01-16

该公司还开发了一种可穿戴式空中显示器，能够“以自然的深度感知再现图像”。

传统镜头（左）和京瓷的新型超透镜（右）

总部位于京都的日本跨国陶瓷和电子产品制造商京瓷宣布，已开发出一种超表面光学控制技术，可根据光的波长精确操纵焦点位置的超透镜。

运用这项技术，该公司打造了一款名为“可穿戴式空中显示器”的原型产品，该产品既实现了高度紧凑的光学系统，又能够呈现具有自然深度感知的图像。该设备上周在美国内华达州拉斯维加斯举行的2026年国际消费电子展（CES 2026）上全球首发。

京瓷新型超透镜的主要特点包括：

它能够制造更小、更轻的光学器件。超透镜是一种超薄光学元件，它包含一个超表面——一种由尺寸小于光波长的柱状超原子密集排列而成的结构——用于控制光的传播。这种结构使京瓷能够制造厚度小于1毫米的超透镜，而传统的光学透镜通常需要超过10毫米的厚度。
此外，通过精确设计超原子，可以将多种光学功能（例如波长控制和相位调制）集成到单个超透镜中。这显著减少了传统光学元件的数量。因此，光学系统和最终器件都可以显著缩小尺寸并减轻重量。
它能够实现具有自然深度感知的图像显示。京瓷利用其专有的“超原子设计技术”，开发出一种超透镜，其焦距会根据光波长而变化。使用这种透镜，不同颜色的图像可以形成在不同的高度——例如，绿色图像看起来离观看者更远，而红色图像看起来更近。
该系统通过生成不同深度的图像，即使在可穿戴设备大小的光学模块内，也能生成具有丰富深度信息的三维空中视觉效果。这项创新无需笨重的多层光学组件，即可实现自然的深度表现。

京瓷表示，通过将新开发的超透镜与该公司现有的空中成像技术（该技术源于其对高分辨率空中显示器的研究）相结合，成功打造出一款紧凑轻便的可穿戴显示器，能够投射具有逼真景深的悬浮图像。这是迈向下一代视觉界面的重要一步，该界面将高质量光学元件集成到小型可穿戴设备中。

目前，京瓷的技术能够拍摄焦点位置随波长变化的航拍图像。未来，提高波长控制精度有望实现全彩高分辨率航拍图像，而超原子设计的进步则可能使流畅的3D图像投射到空中成为可能。

潜在应用包括：更小型化、更可穿戴的 VR/AR 眼镜；更纤薄、更节省空间的相机和投影仪设计；以及其他对紧凑性要求极高的光学设备。