研究人員已經能夠使用非常薄的單個鏡頭制造出不需要對焦的新相機。與當今智能手機中使用的傳統(tǒng)相機相比,該技術具有顯著優(yōu)勢。顯著的好處之一是當前的相機需要多個鏡頭才能形成高質量的對焦圖像。
猶他大學該項目的研究人員表示,平面鏡頭可以大大降低相機和其他成像系統(tǒng)的重量、復雜性和成本。同時,新的平面鏡頭也增加了相機的功能。該團隊表示,他們的光學器件可以實現(xiàn)更薄的智能手機相機、用于生物醫(yī)學成像的改進和更小的相機,以及用于汽車的更緊湊的相機。
平面鏡頭可以對相距約 6 米的物體保持對焦。鏡頭本身使用平面上的納米結構圖案而不是笨重的玻璃或塑料來實現(xiàn)控制光傳播方式所需的光學特性,就像傳統(tǒng)的相機鏡頭一樣??茖W家們認為,新的平面鏡頭可以在攝影之外有許多應用,包括非常有效的激光雷達照明,這對自動駕駛汽車至關重要。
研究人員表示,為了使傳統(tǒng)鏡頭能夠聚焦光線,它將平行光波轉換成球面波,然后匯聚成一個焦點。平面透鏡的重要突破是認識到具有其他形狀的波浪可以產生類似的效果。然后,科學家們選擇了用于深度聚焦的最佳鏡頭設計,并使用納米制造技術來構建他們的原型鏡頭。
新鏡頭的演示使用紅外光和相對較低的數(shù)值孔徑。未來,該團隊計劃將鏡頭擴展到更大的光圈,并將其用于可見光譜。該組織表示,他們還需要確保鏡頭在商業(yè)化之前可以批量生產。