镜头可以像纸一样薄吗?科学家研发出不用透镜的相机

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尽管智能手机越做越薄,运算能力越来越强,但为了提升手机照相机的解析度及功能,手机厂商却不得不使用更多透镜,而镜头里面的透镜则需要固定的角度、固定的形状才能正常运作,造成相机镜头的部分很难缩小,因此这也成为各家手机厂商最烦恼的问题之一。

加州理工学院(California Institute of Technology,Caltech)的研究团队近日研发出一种不用透镜的相机,他们运用一种称为“光学相控阵”(Optical Phased Array)的技术,取代原有的透镜,处理入射光线来捕捉影像,阵列上每个元件都用于接收光波,并由于光波的叠加特性,其中一个入射方向的光波会增强,其他方向则抵消。此外此装置还能以精准度达到一千万分之一秒来控制时差观察接收光线的方向。

该团队在 2016 年就研发过一维的相机版本,只能检测一条线上的图,今年二维相机版本则可以产生 8×8 网格的二维阵列图形。

镜头可以像纸一样薄吗?科学家研发出不用透镜的相机

▲ 右边为无透镜相机照出来的影像,可以看到还非常粗糙。(Source:caltech)

虽然目前此相机能照出的照片解析度非常差,但是此种不需要依靠透镜的相机系统算是一种开创性的概念,让大家知道将镜头做得跟纸一样扁平是有可能的。

“这种发明有非常广泛的应用,以今日的智能手机来说,镜头就是手机能否更轻薄的关键。它甚至还可以应用在太空望远镜中?!毖芯吭敝坏?Behrooz Abiri 表示。

该团队也表示,下一步将改进晶片设计,让接收器变得更大,具备更高的灵敏度及解析度。

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