工程師開發新的相機鏡頭,重100倍,較薄1000倍

猶他大學研究人員開發的扁平鏡頭比傳統鏡頭更薄,更輕,可以為士兵生產更輕的攝像頭和夜間視覺攝像機。學分:丹·希克森(Dan Hixson)/猶他大學工程學院

猶他大學工程師會開發薄,輕巧的鏡頭,可以生產較薄的相機手機,越來越長的無人機。

新的智能手機浪潮全都帶有令人難以置信的相機,這些相機會產生出色的照片。只有一個抱怨 - 背面厚的攝像頭鏡頭,就像一張玻璃上的醜陋顛簸一樣。

但是,猶他大學電氣和計算機工程研究人員開發了一種新型的光學鏡頭,它比傳統的攝像機鏡頭更薄,更輕,它也適用於夜像,這是智能手機的未來福音,可以使那些難看的“相機顛簸”以及士兵的無人機和夜視攝像機變平。

團隊的工作是在新的研究論文今天(2019年10月7日)在最新版本國家科學院論文集。該論文由猶他大學電氣與計算機工程研究生Monjurul Meem,Sourangsu Banerji,Apratim Majumder,猶他大學電氣和計算機工程副教授Rajesh Menon和Berardi Sensale Rodriguez,以及猶他州數學副教授Fernando Guevara Vasquez。可以在此處查看紙張的副本。

梅農說,雖然傳統的智能手機攝像機鏡頭厚幾毫米,但它們的新鏡頭只有幾微米厚,或者比普通鏡頭薄。

他說:“我們的鏡頭比一百倍,比一千倍,但性能與常規鏡頭一樣好。”

傳統的彎曲鏡頭會彈出從物體上彈出並彎曲的燈光,然後它最終到達形成數字圖片的相機傳感器。但是,這種新鏡頭有許多微觀結構,每個微觀結構都沿傳感器的正確方向彎曲。該團隊開發了一種具有新型聚合物的製造過程,以及可以計算這些微觀結構幾何形狀的算法。

Menon解釋說:“您可以將這些微觀結構視為鏡頭的很小像素。” “它們本身不是鏡頭,而是共同努力充當鏡頭。”

結果是一個鏡頭,它是平坦的,而不是彎曲的鏡頭,而不是人的頭髮,其鏡頭比人的頭髮更瘦20倍以上,具有在熱成像中使用以在黑暗中看到物體的功能。

儘管這最終可能會產生沒有顛簸的智能手機攝像機,但它也可以使他們能夠進行熱成像尋找熱特徵。但是,對這項技術的更直接使用將使更輕的軍用無人機可以飛行更長的時間進行夜間任務或繪製森林火災或尋找自然災害的受害者。野外的士兵可以在更長的時間內攜帶更輕的夜視攝像機。

梅農說,這種新鏡頭也可以便宜地製造,因為該設計使它們可以用塑料而不是玻璃製成它們。

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該研究由國家科學基金會和美國海軍研究辦公室資助。

參考:Monjurul Meem,Sourangsu Banerji,Apratim Majumder,Fernando Guevara Vasquez,Berardi Sensale-Rodriguez和Rajesh Menon,2019年10月7日國家科學院論文集
doi:10.1073/pnas.1908447116

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