Cieńsze aparaty w telefonach? Samsung sprawdza możliwości

Samsung razem z naukowcami z POSTECH opisali w Nature Communications nowy rodzaj ultracienkiej soczewki – tzw. metalensy. Najważniejszy trik polega na tym, iż do zbudowania ostrego obrazu nie trzeba już pełnego „przesunięcia fazy” światła.

Wystarczy 2/3 długości fali. Brzmi technicznie, ale efekt jest prosty: taką soczewkę da się zrobić niższą, stabilniejszą i łatwiejszą w produkcji.

Metalensa w pigułce

Zwykła soczewka zagina światło dzięki swojej krzywiźnie. Metalensa jest płaska – ma na powierzchni mikroskopijne wzorki, które kierują światło we adekwatne miejsce. Do tej pory te wzorki musiały być bardzo „wysokie”, co było trudne i drogie w wytwarzaniu. Nowe rozwiązanie pozwala je obniżyć mniej więcej o połowę, bez straty jakości obrazu. To otwiera drogę do produkcji na większą skalę.

Żeby sprawdzić pomysł w praktyce, zespół zbudował miniaturową kamerę podczerwoną do śledzenia wzroku w goglach XR. Moduł zrobił się o około 20% cieńszy (z ok. 2,0 mm do 1,6 mm), a jednocześnie zachował szerokie pole widzenia – około 120 stopni – i lepiej odwzorowuje szczegóły obrazu. Innymi słowy: mniejsze wymiary, lepsza jakość.

Zasada działania metaloskopów / Źródło: Samsung

Co z tego będziemy mieli w telefonach

Najbardziej oczywista korzyść to szansa na mniejsze i lżejsze moduły aparatów. jeżeli płaskie soczewki trafią do widzialnego światła (czyli do zwykłych aparatów), „wyspa” z tyłu telefona może w końcu przestać tak wystawać. Podobnie w zestawach VR/AR: każdy milimetr mniej to wygodniejsze i lżejsze gogle.

Metalens o zmniejszonej wysokości nanostruktury / Źródło: Samsung

Dotąd problemem metalens było nie tyle samo działanie, co produkcja: wysokie, cienkie struktury łatwo się uszkadzały, a proces był kosztowny. Sztuczka z „2/3 długości fali” pozwala obniżyć te struktury i utrzymać ostrość obrazu. To jednocześnie poprawia trwałość, zmniejsza liczbę wad i może obniżyć koszty.

• Przeczytaj naszą recenzję Galaxy Z Flip7. Nareszcie udany składak?

Co dalej

Naukowcy chcą teraz przenieść rozwiązanie z podczerwieni na światło widzialne, czyli to, czego potrzebują aparaty w telefonach. Równolegle trzeba przygotować procesy pod masową produkcję i przetestować działanie w różnych temperaturach i warunkach. jeżeli to się uda, pierwsze telefony i gogle z metalensami mogą być po prostu cieńsze, lżejsze i bardziej energooszczędne – bez kompromisów w jakości zdjęć.