avènement de rafraîchissement de la lentille d'imagerie mince cognitif: focus sans avoir une grande profondeur de champ, une épaisseur d'environ 25 microns

Peut-être dans un proche avenir, nous avons aucune chance de Tucao iPhone « Yuba N photo » laid, il ne sera pas envie ceux qui joueront la photographie reflex des plus de bétail. Depuis ce temps, le téléphone est plus léger, plus beau, tout le monde peut facilement prendre des photos de qualité professionnelle et des uvres vidéo. « Caméra multi-objectif » cessera d'exister, la caméra suivante sera complètement rafraîchir nos connaissances.

Et toutes les possibilités, sont inextricablement liées à une petite lentille plane.

Récemment, l'Université de l'Utah Professeur agrégé de l'équipe de recherche en génie électrique et informatique dirigée par Rajesh Menon, un article publié dans la revue Optical Society of America (OSA) de Optica dans la recherche à fort impact, a appelé décrit un détail multi-niveaux lentille de diffraction (multi-niveau lentille diffractive, MDL) nouvelle face de la lentille.

L'utilisation de l'équipe de recherche seulement un millième des pouces d'épaisseur (0,0254 mm) dans une lentille plan unique LDM, ne pas besoin de créer un foyer de la caméra. Par rapport aux caméras conventionnelles, comme la plupart des caméras smartphone, cet appareil a un grand avantage.

Selon le document de recherche décrit, LDM, tout en réduisant considérablement le poids des caméras et d'autres systèmes d'imagerie, la complexité et les coûts, mais aussi donné de nouvelles fonctionnalités pour eux. En outre, la LDM peut être utilisé pour obtenir une caméra de smartphone plus mince, endoscope peut également être utilisé pour améliorer l'imagerie biomédicale, ainsi que la fabrication automobile appareil photo numérique plus compact. MDL est faite d'un matériau nanostructuré, plutôt que de verre ou de plastique, ce qui fait qu'il est important de contrôler les propriétés optiques du mode de propagation de la lumière.

A cette fin, DeepTech à interviewer l'auteur correspondant du document de recherche Rajesh Menon. Il nous a donné des détails sur les scénarios d'application potentiels uniques pour cette invention.

Carte | millièmes de pouce d'épaisseur d'environ LDM (Source: EurekAlert!)

Rajesh Menon de DeepTech a dit que, en plus de la photographie, il y a beaucoup LDM d'autres applications intéressantes, telles que la création d'un éclairage efficace pour le radar laser, ainsi que pour les endoscopes, les véhicules aériens sans pilote et des satellites.

1 peut être supérieur à N

caméras classiques, que ce soit pour un téléphone intelligent ou un microscope, vous avez besoin d'un moyen de faire en sorte que la mise au point des détails clairement présentée de l'objet, si plusieurs objets à des distances différentes de la présence de la caméra, vous devez vous concentrer séparément pour chaque objet.

Afin de focaliser la lumière, des ondes lumineuses classiques dans la lentille seront parallèles aux ondes sphériques convergent vers un point focal. Ici, je dois mentionner le concept d ' « aberration », fait référence à un écart par rapport aux aberrations d'imagerie réelle de la lentille d'imagerie idéale est déterminée selon une théorie unique. Généralement, dans les appareils photo, télescopes et autres instruments d'optique, l'aberration peut être réduite en combinant une pluralité de lentilles. Dans les appareils photo classiques, généralement six ou sept plaques de verre.

(Source: pixabay)

Dans le système optique réel, seul le miroir plan avant d'avoir des propriétés d'imagerie idéal en théorie. Nous utilisons actuellement les instruments optiques, la plupart du temps en combinant une pluralité de lentilles d'imagerie de mise au point plus d'assurer l'imagerie parfaite. Rajesh Menon ledit seul effet de MDL peut être obtenue même sur une pluralité de lentilles superposées classiquement utilisés.

MDL peut produire une focalisation en continu sur une grande distance, comme la lentille classique, comme ne peut être réalisé en une seule distance de focalisation. Cela signifie que les rayons lumineux émis par la lentille d'objet est éloigné des distances différentes peuvent être concentrées jusqu'à un point sur l'image correspondant à un seul plan d'image. MDL seule image peut être formée sur la largeur de bande de travail du bleu (450 nm) à la grande longueur d'onde infrarouge (15 microns). À cet égard, Rajesh Meno a dit: « bien que ne sera efficace que dans une plage, mais le fait que cette plage correspond à la plage qu'une lentille classique de plusieurs ordres de grandeur. »

En outre, un appareil photo classique nécessite l'utilisation d'une pluralité de lentilles simultanément en mise au point pour la lumière de différentes couleurs, la LDM élimine cette demande, ce qui permet de tout appareil se concentrer simultanément tous les objets. DeepTech comprendre qu'ils peuvent même créer un plan focal unique de la lentille une toutes les couleurs de la lumière, ce qui simplifie grandement la conception de la caméra. Par exemple, en raison de l'épaisseur réduite, MDL possible de réduire l'épaisseur globale de l'appareil, et peut être utilisé pour MDL conçu pour avoir une large gamme de la bande passante de fonctionnement du système d'imagerie, pour remplacer une pluralité de caméras, quels produits électroniques grand public, y compris les téléphones portables très important.

Après avoir sélectionné le modèle de lentille de profondeur optimale largement, les chercheurs ont utilisé une technique de nano-fabrication du MDL, et infrarouge et relativement faible ouverture numérique (lentille peut accepter une représentation de la plage angulaire numérique de la lumière) montre la nouvelle lentille. Les résultats expérimentaux conformes aux attentes, LDM ont reçu l'équivalent de plusieurs ordres de grandeur que celle de la profondeur des lentilles conventionnelles de champ. Ils projettent d'étendre à une lentille d'ouverture numérique plus grande, et dans le cas de l'ensemble du spectre visible.

Puis, en utilisant le dispositif de caméra peut maintenant atteindre LDM appareil photo Canon niveau, Sony, Nikon et d'autres appareils photo reflex? À cet égard, Rajesh Menon a dit: « Il n'y a aucune limite fondamentale des choses LDM peut générer une image de la lentille pour atteindre le niveau commercial haut de gamme. Avec la conception et la fabrication de générer suffisamment de progrès, nous sommes non seulement en mesure de répondre ou même dépasser la meilleure lentille classique système de performance .MDL peut avoir une pluralité de performance globale de la lentille classique, éliminant ainsi le besoin assemblage de caméra de précision ".

(Source: pixabay)

applications de prévision est très large, mais elle peut tomber?

En plus de appliqué à la caméra, Rajesh Menon a également cité les cas de plusieurs autres aspects de l'application.

MDL a une profondeur extrême de champ peut être généré pour maintenir un faisceau focalisé dans la longue distance. Un tel faisceau peut être utilisée pour éclairer le système de radar à laser. L'effet global du système radar laser est bonne ou mauvaise, l'efficacité de l'éclairage de chantier est un facteur limitant clé.

En endoscopie, l'avantage est très mince LDM, il peut facilement être installé dans un petit volume de dispositifs médicaux.

En outre, mince MDL peut être remplacé relativement plus épaisse, plus volumineux objectif de microscope, tout en offrant une meilleure résolution. LDM sur la scène caméra embarquée a également des applications importantes, telles que celles utilisées dans les véhicules aériens sans pilote, des satellites et d'autres applications de l'aérospatiale. En effet, l'aide au développement d'applications qui n'existent pas aujourd'hui.

Sur la base des résultats de l'équipe, Rajesh Menon estime que dit le contenu des manuels de classe optique était significativement différente, des études ont montré que la transmission de lumière acceptée (le concept est appelé fonction de la pupille) souhaite lentilles affectent plus d'une façon. Cela ouvre des possibilités infinies pour la fonction de la pupille de la lentille, dans laquelle l'équipe de recherche a trouvé un moyen d'atteindre la profondeur finale de mise au point.

« Cette étude montre abandonner le concept traditionnel peut rendre les choses précédemment pensé impossible devient possible, il est bon de rappeler aux gens de garder la question de l'histoire, c'est un bon exemple. » A déclaré Rajesh Menon.

De toute évidence, tous les produits peuvent être vendus marché des laboratoires. Rajesh Menon estime que avant la commercialisation, ils doivent veiller à ce que la LDM peut être produit en masse.

« Du laboratoire au monde réel est très difficile, mais nous avons eu une expérience réussie. Comme c'est une nouvelle façon de penser des lentilles, nous devons créer la conception et la fabrication de l'infrastructure pour atteindre ces objectifs. Heureusement, nous avons uS organismes fédéraux de financement ainsi que le fort soutien des partenaires de l'industrie, ces organisations nous aident à atténuer les risques associés. en outre, plusieurs projets commerciaux déjà en cours, nous sommes très disposés à travailler avec des groupes de LDM intéressés ».

(Source: pixabay)

Pour résoudre ce problème existe maintenant des défauts techniques LDM, Rajesh Menon a dit: « Nous avons encore besoin d'améliorer la qualité de l'image en améliorant la conception, plus important encore, nous pouvons vraiment produire ces lentilles sur le marché. En outre, nous devons continuer à travailler dur pour faire notre LDM existante de traitement d'image de la caméra conventionnelle sont compatibles ".

monde futur plein de possibilités sans fin, et la science est le meilleur outil pour notre aide de rêverie liberté. Que ce soit LDM, ou d'autres produits optiques apparaissent dans l'avenir, nous nous attendons à ces technologies et produits qui peuvent nous aider à mieux voir l'image réelle du monde. Peut-être, l'avenir est vraiment pas « N Yuba pris » la.

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