Lensi hareket ettirmeden yakınlaştırmalı görüntüleme yapabilen "akıllı lens" doğdu
Mobil cihazların kamera performansının çoğu son kullanıcının hedeflerinden biri olduğu kanıtlanmıştır.Optik görüntü kalitesinin iyileştirilmesinin önemi ve daha ince ve daha ince akıllı telefonların trendi, üreticileri daha iyi cep telefonları sağlamak için kamera sayısını artırmaya yöneltmiştir. Yakınlaştırma, düşük ışık pozlama, yüksek kaliteli fotoğrafçılık ve portre ayarları. Bununla birlikte, minyatürleştirilmiş optik yapıya ilave lensler eklemek ve ışık odaklamayı sağlamak için elektronik cihazlar kullanmak, özellikle küçük ölçeklerde veya sınırlı alanlarda göründüğü kadar kolay değildir.
Ayarlanabilir dinamik yakınlaştırma merceğinin milimetre kalınlığındaki bir cep telefonunun, minyatür bir mikroskopun veya bir tıbbi endoskopun uzak ucuna entegre edilmesi gerekir. Tam spektrumu işleyebilen ve birkaç milisaniye içinde elektronik olarak yeniden şekillendirebilen karmaşık bir lens gereklidir. Şimdiye kadar, sıvı kristal uzaysal ışık modülatörü adı verilen yumuşak bir malzeme, yüksek çözünürlüklü ışık şekillendirme için tercih edilen bir araç olmuştur.
Ancak gerçekler, uygulamanın performans, boyut ve maliyet açısından sınırlamaları olduğunu kanıtladı. Fransız Görme Enstitüsü'nden Pascal Berto, Chang Liu ve Gilles Tessier arasındaki yakın işbirliğinin sonuçları "Nature Photonics" dergisinde yayınlanan bir çalışmada yer alıyor.
Araştırmacılar, herhangi bir mekanik hareket olmaksızın ışığı manipüle edebilen ayarlanabilir bir teknoloji gösterdiler. Smartlens adı verilen bu yöntemde, akım optimize edilmiş mikron boyutlu bir dirençten geçer ve yerel ısıtma, direnci tutan şeffaf polimer plakanın optik özelliklerini değiştirir. Tıpkı bir serap, sıcak havadan geçen ışığı bükerek uzaktaki bir gölün illüzyonunu yaratması gibi, bu mikro ölçekli termal alan ışığı saptırabilir. Birkaç milisaniye içinde, basit bir polimer plaka bir lens ve lensin arkası haline gelebilir: mikron boyutlu akıllı lensler, minimum güç tüketimi ile hızlı bir şekilde ısıtılabilir ve soğutulabilir.
Hatta bir dizi haline getirilebilir Araştırmacılar, her nesnenin önündeki akıllı lensi etkinleştirerek, sahne renkli olsa bile, aynı görüntüde çok farklı mesafelerdeki birkaç nesnenin odağa getirilebileceğini söylediler. Araştırmalar, ısı iletimini ve ışık yayılmasını modelleyerek ve doğal seçilim yasalarından esinlenen algoritmaları kullanarak, basit lenslerin çok ötesine geçebileceğini göstermiştir: uygun şekilde tasarlanmış bir direnç, çok yüksek bir kontrol seviyesi altında ışığın şeklini şekillendirebilir. Ve çeşitli optik işlevleri gerçekleştirin. Örneğin, doğru direnç bir polimer parçası üzerine basılmışsa, etkinleştirilebilir veya devre dışı bırakılabilir:
Bu, belirli bir "serbest form" oluşturur ve görüntüleme odağındaki belirli kusurları veya optik aletlerin bozulmasını düzeltir. Akıllı lens teknolojisinin uygun maliyetli ve ölçeklenebilir olduğu ve son kullanıcılar için üst düzey teknik sistemlere ve basit görüntüleme ekipmanlarına uygulanma potansiyeline sahip olduğu kanıtlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, mevcut optik sistemler üzerinde büyük bir etkiye sahip olacak düşük maliyetli ve dinamik olarak ayarlanabilen cihazların geliştirilmesi için yeni bir pencere açmıştır.
