Samsung „измами физиката“, разработвайки свръхтънки лещи за камерите на смартфоните

Samsung съобщи, че е работила с университета POSTECH за разработването на нов клас металещи за ултратънки оптични системи. Компанията не харесва сегашните лещи, стърчащи от елегантните корпуси на смартфоните. Новата разработка ще спомогне за свиване на оптиката на камерата и ще я направи нископрофилна в смартфоните.

Инженерите на Samsung и учените от Университета за наука и технологии в Поханг (POSTECH) са описали подробно новите металещи в статия, публикувана в списание Nature Communications. Изследователите са проектирали, конструирали и тествали инфрачервена металика за потребителски камери за проследяване на погледа. Такива камери позволяват приложенията да се управляват само чрез движенията на очите, а също така осигуряват контрол в устройствата с добавена реалност. По-късно въз основа на натрупания опит ще бъдат създадени металенти за работа в оптичен обхват.

По принцип металещите са вид структури, изградени от елементи, сравними по размер с дължината на вълната. Те не са като обикновените стъклени лещи, които могат да бъдат много изпъкнали за по-голямо увеличение.

Тъй като елементите на металещите могат да бъдат подредени в различна ориентация от стъклените, по-специално вертикално, това позволява значително намаляване на дебелината на оптичната система. В общия случай, за ефективно пречупване (фокусиране) на светлината, елементите на металещите трябва да създадат фазово забавяне на светлината с една дължина на вълната. Корейските изследователи отидоха по-далеч и създадоха първата в света металеща, която фокусира светлината с елементи с размер 2/3 от дължината на вълната.

Това означава, че височината на металещата е намалена с около 30%, което прави устройството, което я използва още по-тънко. Освен това се опростява производството, тъй като се намалява броят на брака.

Друг аспект на разработката също е свързан със степента на бракуване. Ако височината на елементите на металната леща е равна на една дължина на светлинната вълна, всеки наноелемент се произвежда със съотношение на страните 1:10. И без това тънките власинки на пречупващите елементи се оказват изключително крехки по време на производството. Новата разработка прави косъмчетата по-къси, което променя съотношението на страните на всяко от тях на 1:5. В резултат на това наноструктурите са по-здрави и по-малко склонни към коравина по време на масовото производство.

„Металещите бяха трудни за пускане на пазара поради сложността на производството и ниската механична стабилност. За да решим този проблем, обединихме усилията си с експерти в областта на проектирането, моделирането, производството и проверката, за да разработим нов метод за проектиране на наноструктури.“

обясняват същността и целите на разработката от Samsung

Чрез използването на металеща екипът е успял да намали дебелината на камерата с 20% в сравнение с конвенционалните камери с пречупващи лещи – от 2,0 мм на 1,6 мм, което води до намаляване на теглото и обема. Системата също така осигурява точно проследяване на погледа и разпознаване на характерна точка на ириса в широко зрително поле от 120 градуса. Освен това ефективността на функцията за предаване на модулацията (MTF) – важна характеристика на обектива за получаване на резки изображения – се е подобрила от 50 % на 72 %.

Сега остава да изчакаме реализацията на тази разработка, а познавайки Samsung, тя няма да се забави много.