傳統(tǒng)3D顯示技術(shù)采用周期結(jié)構(gòu)調(diào)制光場(chǎng)，易引起圖像串?dāng)_和輻輳調(diào)節(jié)矛盾等問(wèn)題，視覺(jué)體驗(yàn)感不佳。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用四變量可變的像素化metagrating調(diào)制3D圖像位相信息，結(jié)合全息取樣顯示方法，再現(xiàn)會(huì)聚視點(diǎn)。在位相分布不變的情況下，刷新圖像振幅信息，大幅減小了數(shù)據(jù)處理量。進(jìn)一步地，結(jié)合彩色濾光片實(shí)現(xiàn)了無(wú)視覺(jué)疲勞的彩色3D顯示。

團(tuán)隊(duì)理論計(jì)算了會(huì)聚視點(diǎn)再現(xiàn)角間隔與像素化metagrating周期和取向變化的關(guān)系。像素內(nèi)結(jié)構(gòu)變化精度達(dá)到亞納米級(jí)才能形成會(huì)聚視點(diǎn)。例如，為獲得0.7°的視角間隔，metagrating周期調(diào)控精度需達(dá)到0.12nm。為了攻克亞納米精度metagrating的制備難題，研究團(tuán)隊(duì)自主研制了紫外連續(xù)變頻納米光刻系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)亞納米調(diào)控精度的像素化metagrating制備。      為了進(jìn)一步驗(yàn)證metagrating對(duì)3D光場(chǎng)調(diào)制的正確性，研究團(tuán)隊(duì)制備了6inch到32inch幅面，含不同metagrating結(jié)構(gòu)參數(shù)的視角調(diào)制板。將視角調(diào)制板與液晶屏幕結(jié)合。在LED光源的照明下，實(shí)現(xiàn)了16個(gè)視角的精確調(diào)制，得到了視場(chǎng)角為50°的真彩色3D顯示效果，重現(xiàn)3D圖像具有連續(xù)平滑的運(yùn)動(dòng)視差。

為了提高3D顯示體驗(yàn)效果，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備了緊密連續(xù)取樣視點(diǎn)的metagrating像素結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)連續(xù)3D光場(chǎng)的波前信息，重現(xiàn)了單色和彩色的3D光場(chǎng)信息。利用相機(jī)模擬單個(gè)眼睛調(diào)焦過(guò)程時(shí)發(fā)現(xiàn)，投影在不同深度的彩色字母與真實(shí)物體的深度信息一致，攻克了以往3D顯示中的輻輳調(diào)節(jié)矛盾這一國(guó)際難題。      綜上，研究團(tuán)隊(duì)提出的基于像素化metagrating的全息采用3D顯示技術(shù)與平板顯示結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了具有運(yùn)動(dòng)視差的寬視角彩色動(dòng)態(tài)3D顯示，并解決了3D顯示中輻輳調(diào)節(jié)矛盾引起的視覺(jué)疲勞。此外，該器件結(jié)構(gòu)輕薄，易于批量復(fù)制，為今后在移動(dòng)顯示設(shè)備上實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)3D效果提供了全新解決方案。