积分成像(II)显示器因其紧凑的体积、全视差、方便的全彩显示而成为最有前途的近眼显示器(NED)之一，更重要的是，由于消除了真实的3D和更真实的深度感知，聚散调节冲突(VAC)。然而，基于传统光学架构(如微透镜阵列)的II型显示器在分辨率、视场角、景深等方面受到限制。随着微显示器像素密度越来越高，传统光学架构在像素级上已经不够用了。光操纵。元光学凭借其在单片设备像素级光操控方面前所未有的灵活性，有可能突破这些瓶颈。通过创造更加身临其境的体验，Meta-II显示有望成为下一代虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR) 的一大进步。
然而，在meta-II显示器成为NED领域的主流之前，还必须克服一些挑战。其中一个挑战是，由于大面积更高精度纳米制造技术的不发达，作为meta-II显示器的关键组件的超透镜阵列太小，无法与商用高分辨率微型显示器及其光学扩展量相匹配。另一个挑战是，对于高分辨率可穿戴 NED 来说，渲染的计算成本很高，因为必须针对每个视点计算元素图像阵列 (EIA)(输入到 Meta-II 显示器的信号)，因此需要 GPU 来加速。幸运的是，纳米加工和 II 算法的最新进展开启了实用的 meta-II 显示器的可能性。随着这些挑战的克服，meta-II 显示器有望推动 VR/AR 显示器的发展。它们可以彻底改变人们与这些技术的交互方式，并最终成为 VR 和 AR 显示器的标准。
在《eLight》发表的一篇新论文中，中山大学董建文教授和秦宗教授领导的科学家团队创造了一种名为meta-II NED的新型真3D技术架构，首次实现了元光学的结合II展示了NED的实际应用。
meta-II NED 结合了商用高像素密度微显示器和大面积超透镜阵列。该超透镜阵列的最小特征尺寸约为100 nm，最大纳米结构高度约为500 nm，由高折射率纳米压印胶制成，并采用高精度大面积纳米压印技术制造。与电子束光刻相比，纳米压印技术可以快速复制许多超透镜阵列样品，尤其是大面积样品。低成本、大面积的纳米压印制造工艺使得超透镜阵列可以大规模生产。为了匹配这种方便的meta-II NED架构，开发了一种新的实时渲染方法，通过利用不变的体素像素映射来快速生成平均帧率为67 FPS的EIA。真 3D 显示通过单眼焦点线索和运动视差进行了实验验证。meta-II NED模块的透视效果是通过将3D图像与周围物体融合来实现的，展示了meta-II显示器在AR方面的更广泛潜力。
该研究团队率先开发了结合元光学和 II 显示器的真正 3D NED。请注意，针对传统 II 架构中几个长期存在的问题，超透镜阵列的设计灵活性对于下一代 NED 来说是有希望的。例如，扩展景深对于真正的 3D NED 呈现从人体空间到远景空间的图像至关重要，而微透镜阵列则产生非常有限的景深。相比之下，超透镜阵列可以轻松设计为具有不同焦距的偏振复用元件，以允许景深扩展。此外，meta-II 架构为增加 FOV 提供了一个有前景的解决方案，以供进一步研究：可以在细长的超透镜阵列中记录精确补偿传统微透镜阵列的场相关像差的自由形式相位分布。更重要的是，与上面提出的meta-II相比，扩展景深和FOV扩展的meta-II架构都没有计算复杂性和系统体积的成本。总的来说，超透镜阵列正在实现下一代真 3D 近眼显示器。
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