Samsung metalenzų proveržis: plonesnės modulės neaukojant vaizdo kokybės

Samsung metalenzų proveržis: plonesnės modulės neaukojant vaizdo kokybės

Samsung kartu su Pohango mokslo ir technologijų universitetu (POSTECH) pristatė naują metalensų koncepciją, kuri gali leisti ateities išmaniesiems telefonams ir papildytos realybės (XR) akinėms tapti žymiai plonesnėms. Straipsnis, publikuotas žurnale Nature Communications, siūlo pakeisti tradicinius kreivus stiklinius optinius elementus inžineriniais nanostruktūrais, kurių dydis mažesnis už žmogaus plauką. Toks poslinkis žada plonesnius kamerų modulius, didesnį atsparumą mechaniniams pažeidimams ir paprastesnį gamybos procesą.

Kaip veikia ši technologija

Tyrimų grupę vadovauja dr. Jeong-Geun Yun iš Samsung Research ir profesorius Junsuk Rho iš POSTECH; jie pasiūlė dviejų trečdalių bangos ilgio fazės delsos metodiką. Vengdami aukštų ir trapios struktūros nanodalelių poreikio, ši technika sumažina gamybos sudėtingumą ir padidina konstrukcijų tvirtumą. Prototipo dizainas sumažina fotoaparato modulio storį maždaug 20 %, nuo apie 2,0 mm iki 1,6 mm, tuo pačiu išlaikant optinį našumą.

Produkto savybės ir veikimas

Pagrindinės savybės

• Metalensų optika, paremta nanoskalės kolonėlėmis ir masyvais
• Dviejų trečdalių bangos ilgio fazės delsos sprendimas kompaktiškiems ir tvirtesniems dizainams
• Infraraudonųjų spindulių (IR) pritaikymas XR akių kameroms
• Pagerintas modulacijos perdavimo funkcija (MTF) — nuo 50 % iki 72 %
• 120° matymo laukas patikimam vyzdžių sekimui ir rainelės atpažinimui

Taikymo sritys: XR akių sekimas ir išmaniųjų telefonų kameros

Komanda demonstravo metalensą infraraudonųjų spindulių akių kameroje, pritaikytoje XR galvadarbiams, pasiekdama tikslią rainelės atpažinimą ir vyzdžių sekimą per platų 120° matymo lauką. Samsung nurodė, kad pritaikys metalensą ir matomojo šviesos diapazono kameroms, kas atvers kelią plonesniems galiniams kamerų moduliams išmaniuosiuose telefonuose ir mažesniam telefono svyravimui, kai įrenginys dedamas ant lygaus paviršiaus.

Privalumai ir palyginimai

Lyginant su įprastiniais stikliniais lęšiais ir aukštais metasurface tipo elementais, šis metalensų sprendimas siūlo kelis pranašumus: mažesnius kameros iškilimus, geresnį mechaninį atsparumą ir galimą mažesnę gamybos kainą. Dideli vaizdo jutikliai pagerina silpno apšvietimo našumą, tačiau padidina kameros iškilimą — tai matyti, pavyzdžiui, įrenginiuose kaip vivo X200 Ultra. Metalensai gali padėti suderinti didesnius jutiklius su elegantiškesniu telefono korpusu. Teigiama, kad Apple ir kiti gamintojai tiria panašias idėjas, įskaitant sprendimus po ekranu ir alternatyvas Dynamic Island, todėl konkurencija rinkoje jau įkaista.

Rinkos reikšmė ir perspektyvos

OEM gamintojams ir komponentų tiekėjams gamyboje pritaikomas metalensas, kuris pagerina MTF ir mažina modulio storį, galėtų pakeisti dizaino prioritetus — link tvarkingesnių, lygesnių išmaniųjų telefonų nugarėlių ir lengvesnių XR galvučių. Svarbiausias iššūkis bus transformuoti infraraudonųjų spindulių prototipus į aukštos kokybės, matomosios šviesos kameras plačiame mastu. Jei Samsung ir partneriams pavyks tai įgyvendinti, kitos kartos išmanieji telefonai ir prietaisai papildytai realybei galės derinti didelius jutiklius su beveik plokščiais korpusais ir pagerinta optine stabilizacija.

Išvados

Šis metalensų tyrimas sujungia nanofotoniką, praktinę inžineriją ir taikomąją optiką, sprendžiant akivaizdžią šiuolaikinių prietaisų dizaino problemą: kameros iškilimą. Pagerinus aštrumą, matymo lauką ir ilgaamžiškumą, metalensai yra perspektyvus kelias link plonesnės ir elegantiškesnės vartotojiškos elektronikos be vaizdo kokybės praradimo.