В наступному році бургери для американців будуть робити роботи
11 Липня , 2017
Caterpillar інвестує 2 млн. доларів у проект робота-будівельника
12 Липня , 2017

Створена нова надтонка камера, яка робить знімки без використання оптичних лінз

Традиційні камери, навіть найменші, які встановлюються в мобільних телефонах, не можуть бути дуже тонкими через наявність в них оптичної системи, лінз, які повинні мати певну форму і розміри. Але дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту розробили принципово новий тип камери, в якому лінзи замінені оптичною фазовою решіткою (optical phased array, OPA). І ця решітка виконує ту ж саму роль, що і великі оптичні компоненти, вона дозволяє керувати світлом, що потрапляють на датчик для того, щоб датчики могли сформувати повноцінне зображення.
Лінзи, які мають певний радіус кривизни, заломлюють світло, яке потрапляє в них і дозволяють сфокусувати його на поверхні датчика. Оптична фазова решітка складається з безлічі фотоприймачів, кожен з яких спрацьовує з певною затримкою, що дозволяє реєструвати світло з заданим значенням фази. Це, в свою чергу, дозволяє плоскій камері “дивитись” в різних напрямках і фокусуватись на різних об’єктах.
“Висока швидкість роботи фазової решітки дозволяє камері послідовно фокусуватись на невеликих частинах майбутнього зображення. При цьому, зміна напряму “погляду” камери проводиться дуже швидко, за періоди часу, які обчислюються фемтосекундами” – розповідає Алі Айімірі (Ali Hajimiri), професор з Каліфорнійського технологічного інституту.
Зазначимо, що фазові решітки вже досить давно використовуються в радіозв’язку та радіолокаційних технологіях. Ці решітки складаються з безлічі передавальних елементів, що випромінюють один і той же сигнал, який трохи відрізняється фазою. Електромагнітні хвилі цих сигналів взаємодіють один з одним, що призводить до того, що посилюється лише сигнал, який розповсюджується тільки в певному напрямку. І така решітка здатна випромінювати сфокусований промінь електромагнітних хвиль, напрямком якого можна керувати з досить високою точністю без необхідності використання рухомих механічних компонентів.
Оптична фазова решітка являє собою тонкий шар кремнію, на якому створені всі необхідні фотонні елементи. Зазначимо, що цей компонент виконує відразу дві функції, функцію лінзи і функцію світлочутливого датчика, що, по ідеї, має істотно знизити вартість майбутніх цифрових камер. Крім цього, цифрове управління оптичною решіткою дозволяє перемикати її в кілька режимів, в режим звичайного об’єктива, режим ширококутного об’єктива, так званого “риб’ячого ока”, і в режим телеоб’єктиву.
І на закінчення слід зазначити, що оптична фазова решітка камери складається з 64 світлочутливих елементів, сформованих у вигляді матриці 8 на 8 елементів, і отримане нею зображення має низьку роздільну здатність. “Але наша система являє собою лише дослідний зразок” – розповідає професор Айімірі, – “І метою створення цього зразка є лише демонстрація працездатності принципу, який незабаром зможе перевернути з ніг на голову всі технології виготовлення цифрових камер”.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline