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 распо��ожен 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.
