Phát minh mới giúp camera điện thoại mỏng hơn hàng nghìn lần

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Utah vừa phát triển một ống kính phẳng siêu mỏng và nhẹ gấp hàng nghìn lần so với ống kính thông thường, có thể ứng dụng để sản xuất máy ảnh nhẹ hơn cho máy bay không người lái và camera cho điện thoại thông minh.

Làn sóng điện thoại thông minh mới tung ra thị trường đều đi kèm với những chiếc máy ảnh đáng kinh ngạc khi tạo ra những bức ảnh rực rỡ. Chỉ có một lời phàn nàn là ống kính máy ảnh dày ở mặt sau, trông như những vết sưng xấu xí trên một tấm kính.

Nhưng các nhà nghiên cứu kỹ thuật điện và máy tính của Đại học Utah đã phát triển một loại ống kính quang học mới mỏng hơn và nhẹ hơn nhiều so với ống kính máy ảnh thông thường, nhưng vẫn cho những hình ảnh ban đêm sắc nét. Điều này mang đến lợi ích đầy triển vọng cho điện thoại thông minh, có thể làm phẳng những "camera" khó coi.

Một ống kính phẳng được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Utah mỏng hơn và nhẹ hơn nhiều so với ống kính thông thường.

Công trình của nhóm được mô tả trong một bài nghiên cứu mới trong Kỷ yếu mới nhất của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ. Trong khi các ống kính thông thường cho máy ảnh điện thoại thông minh dày vài mm, ống kính mới chỉ dày vài micron, hoặc mỏng hơn hàng nghìn lần so với ống kính thông thường, Phó giáo sư kỹ thuật điện và máy tính Rajesh Menon cho biết.

"Ống kính của chúng tôi nhẹ hơn hàng trăm lần và mỏng hơn hàng nghìn lần, nhưng hiệu suất có thể tốt như ống kính thông thường", ông nói.

Một ống kính cong thông thường lấy ánh sáng chiếu ra khỏi một vật thể và uốn cong nó trước khi chạm tới cảm biến máy ảnh, tạo thành hình ảnh kỹ thuật số. Nhưng ống kính mới này có nhiều cấu trúc vi mô, mỗi góc uốn ánh sáng theo đúng hướng cảm biến. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một quy trình chế tạo với một loại polymer mới cùng với các thuật toán có thể tính toán hình học của các cấu trúc vi mô này.

"Bạn có thể nghĩ về các cấu trúc vi mô này như các pixel rất nhỏ của ống kính”, ông Menon giải thích. "Nó không phải là một ống kính mà tất cả các chi tiết cùng làm việc để hoạt động như một ống kính".

Mặc dù mục đích cuối cùng của nghiên cứu là có thể tạo ra máy ảnh điện thoại thông minh không có bị lồi, nhưng nghiên cứu cũng có thể cung cấp công nghệ cho phép các máy bay không người lái quân sự nhẹ hơn, bay lâu hơn cho các nhiệm vụ ban đêm, lập bản đồ các vụ cháy rừng hoặc tìm kiếm các nạn nhân của thảm họa thiên nhiên. Và những người lính trong lĩnh vực này có thể mang theo máy ảnh tầm nhìn ban đêm nhẹ hơn nhiều trong thời gian dài hơn.

Ông Menon nói rằng khi sản xuất đồng loạt, ống kính mới này có thể rẻ hơn vì thiết kế cho phép họ tạo ra chúng bằng nhựa thay vì thủy tinh.