Сверхтонкая камера без оптических линз

12.07.2017

Традиционные камеры, даже самые маленькие, которые устанавливаются в мобильных телефонах, не могут быть очень тонкими из-за наличия в них оптической системы, линз, которые должны иметь строго определенную форму и размеры. Но исследователи из Калифорнийского технологического института разработали принципиально новый тип камеры, в котором линзы заменены оптической фазовой решеткой (optical phased array, OPA). И эта решетка выполняет ту же самую роль, что и большие оптические компоненты, она позволяет управлять попадающим на датчик светом для того, чтобы датчики могли сформировать полноценное изображение.

Линзы, имеющие определенный радиус кривизны, преломляют попадающий в них свет и позволяют сфокусировать его на поверхности датчика. Оптическая фазовая решетка состоит из множества фотоприемников, каждый из которых срабатывает со строго определенной задержкой, что позволяет регистрировать свет с заданным значением фазы. Это, в свою очередь, позволяет плоской камере "смотреть" в различных направлениях и фокусироваться на разных объектах.

Высокая скорость работы фазовой решетки позволяет камере последовательно фокусироваться на небольших частях будущего изображения. При этом, смена направления "взгляда" камеры производится очень быстро, за периоды времени, исчисляющиеся фемтосекундами.

Фазовые решетки уже достаточно давно используются в радиосвязи и радиолокационных технологиях. Эти решетки состоят из множества передающих элементов, излучающих один и тот же сигнал с немного отличающейся фазой. Электромагнитные волны этих сигналов взаимодействуют друг с другом, что приводит к тому, что усиливается лишь сигнал, распространяющийся только в определенном направлении. И такая решетка способна излучать сфокусированный луч электромагнитных волн, направлением которого можно управлять с достаточно высокой точностью без необходимости использования движущихся механических компонентов.

Оптическая фазовая решетка состоит из 64 светочувствительных элементов и представляет собой тонкий слой кремния, на котором созданы все необходимые фотонные элементы. Этот компонент выполняет сразу две функции, функцию линзы и функцию светочувствительного датчика, что, по идее, должно существенно понизить стоимость будущих цифровых камер. Помимо этого, цифровое управление оптической решеткой позволяет переключать ее в несколько режимов, в режим обычного объектива, в решим широкоугольного объектива, так называемого "рыбьего глаза", и в режим телеобъектива.

<< Назад: Построены гигантские молекулярные клетки 13.07.2017

>> Вперед: Стыковочная станция Iogear GTD733 12.07.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива MSP430FR5969 - производительный микроконтроллер с FRAM памятью 02.05.2015 MSP430FR5969 от компании Texas Instruments - это инновационный микроконтроллер в котором вместо FLASH-памяти используется память, реализованная по технологии FRAМ. FRAM-память имеет преимущество по сравнению с традиционной для микроконтроллеров FLASH-памятью, что определяет ее надежность и удобство в использовании. Из дополнительных плюсов стоит отметить возможность использования области FRAM-памяти в качестве оперативной памяти, причем размер этой области задается пользователем. Также разработчик может установить защиту определенных областей памяти от разного типа доступа (чтение/запись). В MSP430FR5969 интегрирована производительная аналоговая периферия, включающая 12-битный АЦП с источником опорного напряжения и 16-входовый аналоговый компаратор. Для коммуникации с внешними устройствами в контроллере предусмотрены интерфейсы UART, SPI, I2C, а также модулятор IrDA для использования в интерфейсах обмена данными с использованием инфракрасного излучения. Интерфейсы UART и I2C могут использоваться для программирования или обновления ПО контроллера с использованием загрузчика BSL. Все выводы GPIO поддерживают технологию реализации емкостных сенсоров CapTouch. Весомым преимуществом является наличие отладочной платы MSP-EXP430FR5969 с реализованным на ней инструментом EnergyTrace++. EnergyTrace++ - единственная технология, позволяющая отследить потребление микроконтроллера, режим работы ядра и состояние каждого из периферийных модулей в реальном времени. Это позволяет провести максимальную оптимизацию профиля энергопотребления системы и повысить эффективность программного обеспечения для микроконтроллера. MSP430FR5969 - это идеальный вариант для применения в устройствах, ведущих частую перезапись данных в области постоянной памяти, а также для батарейных устройств с долгим временем работы. Основные параметры Частота тактирования: 16 МГц; Объем FRAM-памяти: 64 КБайт; Объем SRAM-памяти: 2 КБайт; Количество выводов GPIO: 40; Количество интерфейсов I2C: 1; Количество интерфейсов SPI: 3; Количество интерфейсов UART: 2; Количество каналов DMA: 3; Аналого-цифровой преобразователь: 12-бит, 16 каналов; Количество входов аналогового компаратора: 16; Количество 16-разрядных таймеров: 5; Модуль шифрования: AES256; Диапазон рабочих температур: -40...85.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026