Смартфоны в настоящее время отличаются множеством конструктивных особенностей, включая отверстия и выемки на экранах и панелях, а также выступы для размещения камеры. Из-за всех этих технологических решений нередко страдает внешний вид смартфона. Но всё может измениться благодаря команде исследователей из Университета Юты, которая разработала радикально новые линзы для камеры.
Для сравнения, линзы, используемые в современных камерах смартфонов, которые собирают и фокусируют свет на крошечный сенсор, имеют толщину несколько миллиметров. Может показаться, что это не так уж и много, но в лучших камерах смартфонов используется сразу несколько линз, которые складываются друг с другом, из-за чего камера нередко выступает над поверхностью задней панели смартфона. Команде исследователей в области электротехники и вычислительной техники в Университете Юты удалось создать объектив нового типа толщиной всего несколько микрон — примерно в тысячу раз тоньше и в сто раз легче, чем линзы, которые устанавливаются в большинстве смартфонов.
Как это возможно, учитывая, что изогнутая форма линзы необходима для того, чтобы она могла захватывать и фокусировать свет в заданной области, подробно описано в новой исследовательской работе, опубликованной на сайте Национальной академии наук — объектив использует подход, подобный солнечным печам. Вместо одного большого отражающего элемента, который был бы чрезмерно дорогим и сложным в изготовлении, в больших солнечных печах используют растягивающуюся матрицу из меньших отражателей, каждый из которых расположен под разным углом.
Объектив, созданный исследователями, на самом деле состоит из множества крошечных микроструктур, незаметных для человеческого глаза. Они расположены и изогнуты таким образом, что каждая из них перенаправляет свет на сенсор камеры. Когда они все работают вместе, они дают те же результаты, что и одна большая линза.
Производство линз потребовало от команды разработки нового процесса изготовления, нового материала и алгоритмов для расчета формы и положения каждой микроструктуры. Но получившийся объектив, по словам исследователей, получается абсолютно плоским.
Этот новый подход не только устраняет неровности камеры, но и может помочь сделать все смартфоны тоньше и меньше, освободив еще больше места внутри корпуса. Это также может улучшить время полета разведывательных беспилотных летательных аппаратов, которым не придется нести тяжелые широкоугольные или телескопические линзы во время своих миссий, а профессиональным фотографам больше не придется тащить огромные «телевики», похожие на базуки.
