Wetenschappers hebben een miniatuur groothoekcamera gemaakt met platte metalen lenzen

De ontwikkeling werd mogelijk gemaakt dankzij de combinatie van vele homogene metalenses (metalen lenzen) -

vlakke oppervlakken met nanostructuur,gebruikt om het licht te regelen. Ze zijn allemaal zorgvuldig ontworpen om scherp te stellen onder verschillende lichthoeken. Hierdoor kan de lens een deel van een groothoekonderwerp of scène duidelijk vastleggen. De duidelijkste delen van alle afbeeldingen worden vervolgens gecombineerd om het uiteindelijke beeld te creëren.

"Om een ​​extreem compactegroothoekcamera gebruikten we een set metalen lenzen, die elk bepaalde delen van de groothoekscène vastleggen”, zegt Tao Li, een van de ontwikkelaars. "De beelden worden vervolgens aan elkaar genaaid om een ​​groothoekbeeld te creëren zonder afbreuk te doen aan de beeldkwaliteit."

Opnamen maken met een groothoekcamera

Er werd een reeks siliciumnitride-metalinen op gemonteerdCMOS-beeldsensor. Het resultaat was een platte camera van ongeveer 1 cm x 1 cm x 0,3 cm, waarmee wetenschappers een groothoekscène in beeld brachten. Hiervoor plaatsten ze een gebogen scherm om de camera, op een afstand van 15 cm, en verlichtten deze met behulp van twee projectoren. De camera produceerde een afbeelding die elke letter duidelijk liet zien en een gezichtsveld had van meer dan 120 °, meer dan drie keer zo groot als die van een conventionele op metalens gebaseerde tegenhanger.

“Dankzij het flexibele ontwerp van metasurfacesde focus en beeldkwaliteit van elke lens kunnen onafhankelijk van elkaar worden geoptimaliseerd”, aldus Lee. “Dit zorgt voor een hoogwaardig uiteindelijk groothoekbeeld na het stikproces. Bovendien kan de array worden vervaardigd met slechts één laag materiaal, wat de kosten helpt verlagen.”

In de toekomst zijn onderzoekers van plan om te verhogenmetalens diameter van 0,3 mm tot 1-5 mm om de beeldkwaliteit van de camera te verbeteren. Eenmaal geoptimaliseerd, kan de array in massaproductie worden geproduceerd om de kosten van elk apparaat te verlagen.

Door omvangrijk en zwaar te eliminerenlenzen die normaal nodig zijn voor dit soort beeldvorming, zou de nieuwe aanpak het mogelijk kunnen maken om groothoekcamera's in smartphones en draagbare beeldapparatuur voor voertuigen zoals auto's of drones in te bouwen.

Lees verder:

Na tien jaar werk zetten wetenschappers vraagtekens bij het standaardmodel van de natuurkunde

MIT creëert een stationaire warmtemotor die beter presteert dan turbines

Startup heeft kleine robots gemaakt die in het menselijk brein werken