• 2017年7月3日

    新型摄像头可被嵌入任何地方


    根据最新硏究,一种没有镜头、薄如纸片的微型摄像头可能颠覆常规摄影术。该装置呈近似于正方形的矩形,边长分别为1毫米和1.2毫米,可以改变“光圈”在广角、鱼眼和变焦模式间切换。由于该设备极薄,厚度只有几微米,因此可以被嵌入任何地方(作为比较;人类头发的平均直径约为100微米)。

    加州理工学院电气工程和医学工程教授、研究报告的负责人阿里•哈吉米里在描述这种新型摄像头时说:“可以把你手机的整个背面做成摄像头。”哈吉米里对趣味科学网站的记者说,该装置可以壤嵌在手表、眼镜或者织物中。他还说,它甚至可以被做成一个小包裹专门发射到太空,然后展开成为一些非常巨大的薄片,它们将以过去不可能实现的分辨率对宇宙进行拍摄。哈吉米里说:“至于你可以把分辨率提高到多少,这并没有根本性的限制。如果你愿意,你可以扩展到几千兆像素。”

    哈米里和他的同事在3月份举办的美国光学会激光与光电会议上展示了他们名为光学相控阵的新发明。相关论文也发表在《美国光学会技术文摘》网站上。哈吉米里说,这个概念验证装置是一个分布着由64个光接收器组成的阵列的平板,这些光接收器可以被认为是经调节用来接收光波的微型天线。阵列中的每个接收器由一个计算机在几分之一秒内,光接收器经操作可以生成位于视野极右侧、极左侧或两者之间任何地方的物体的图像。

    完成这一工作并不需要将该装置对准物体,而这一动作对于普通摄像机却是必需的。哈吉米里说:“这一装置的出色之处就在于我们不需要任何机械运动就能生成图像。”他将这种特性称为“合成孔径”。为了测试它的效果如何,研究人员将这一纤薄的阵列放置在一个计算机硅芯片上。在实验中,合成孔径收集光波,然后芯片上的其他组件将光波转化为发送到传感器的电信号。

    哈吉米里说,生成的图像看起来像一个带有发光方格的棋盘,但这种基本的低分辨率图像只是第一步。他说,这种装置可以十分精密、迅速地控制入射光波,因此从理论上讲,它可以在几秒钟内生成任何类型光线一包括红外光——下的数百幅不同类型的图像。哈吉米里说:“现在的问题只是你可以把这个相控阵做到多大。”

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