Forskare har skapat en vidvinkelkamera i miniatyr med platta metalllinser

Utvecklingen möjliggjordes tack vare kombinationen av många homogena metallenser (metalllinser) -

plana ytor med nanostruktur,används för att styra ljus. Var och en är noggrant designad för att fokusera i olika ljusvinklar. Detta gör att objektivet tydligt fångar en del av ett vidvinkelmotiv eller en scen. De tydligaste delarna av alla bilder kombineras sedan för att skapa den slutliga bilden.

"För att skapa en extremt kompaktvidvinkelkamera använde vi en uppsättning metalllinser, som var och en fångar vissa delar av vidvinkelscenen, säger Tao Li, en av utvecklarna. "Bilderna sys sedan ihop för att skapa en vidvinkelbild utan att kompromissa med bildkvaliteten."

Fotografera med en vidvinkelkamera

En uppsättning kiselnitridmetalliner monterades påCMOS bildsensor. Resultatet blev en platt kamera som mätte cirka 1 cm × 1 cm × 0,3 cm. Forskare använde den för att avbilda en vidvinkelscen. För att göra detta placerade de en böjd skärm runt kameran, på ett avstånd av 15 cm, och belyste den med hjälp av två projektorer. Kameran producerade en bild som tydligt visade varje bokstav och hade ett synfält på över 120°, mer än tre gånger så mycket som en konventionell metalens-baserad motsvarighet.

"Tack vare den flexibla designen av metasytorfokus och bildkvalitet för varje objektiv kan optimeras oberoende av varandra, säger Lee. "Detta möjliggör en slutlig vidvinkelbild av hög kvalitet efter sömnadsprocessen. Dessutom kan arrayen tillverkas med bara ett lager material, vilket hjälper till att minska kostnaderna."

I framtiden planerar forskarna att ökametallens diameter från 0,3 mm till 1-5 mm för att förbättra kamerans bildkvalitet. När den väl är optimerad kan arrayen massproduceras för att minska kostnaden för varje enhet.

Genom att eliminera skrymmande och tungalinser som normalt behövs för denna typ av bildbehandling, kan det nya tillvägagångssättet göra det möjligt att bygga in vidvinkelkameror i smartphones och bärbara bildenheter för fordon som bilar eller drönare.

Läs mer:

Efter tio års arbete ifrågasatte forskare Fysikens standardmodell

MIT skapar en stationär värmemotor som överträffar turbiner

Startup har skapat små robotar som fungerar i den mänskliga hjärnan