Công nghệ mới của Samsung - Caltech cho phép thấu kính máy ảnh mỏng gấp 80 lần tóc người

Các thấu kính được sáng chế dành cho thế hệ tiếp theo của smartphone có thể mỏng hơn cả độ dày của một sợi tóc người. Cụ thể, các nhà khoa học đến từ Caltech và Samsung mới đây đã chế tạo thành công một loại lens phẳng có khả năng kết hợp cùng một cảm biến kỹ thuật số, từ đó tạo nên một kết cấu camera siêu nhỏ.

Thông thường, một hệ camera truyền thống sẽ làm nhiệm vụ truyền tải hình ảnh bằng cách định hướng ánh sáng thông qua nhiều thấu kính thủy tinh lõm, có tác dụng giúp cho ánh sáng đi qua phần dày ở giữa nhanh hơn so với phần rìa mỏng. Từ đó, nhiều thấu kính được sắp xếp hợp lý ở khoảng cách khác nhau trong cùng hệ lắp đặt đó sẽ giúp tạo ra hình ảnh rõ nét hơn.

Tuy nhiên, thay vì sử dụng các thấu kính thủy tinh đó, nhóm nghiên cứu lại dùng 2 mảnh silicon hình trụ. Những kết cấu silicon này có thể được tùy biến và tinh chỉnh đường kính tiết diện rất linh hoạt và đa dạng. Nhờ vào khả năng độc đáo đó mà các nhà khoa học đã có thể tác động đến cách ánh sáng đi vào qua thấu kính vẫn cho ra hình ảnh nhận vào sắc nét trong khi chỉ cần đến sự trợ giúp của một tầng thấu kính, thay vì nhiều tầng nhiều lớp như thiết kế kính thủy tinh thông thường. Mỗi mảnh trụ có độ dày 600 nanomet – kích thước siêu nhỏ so với sợi tóc người 100.000 nanomet.

Thực tế thì đây không phải là trường hợp đầu tiên sử dụng chất liệu đặc biệt này để áp dụng cho công nghệ nhiếp ảnh, nhưng những nỗ lực trước đó lại thu được kết quả không mấy khả quan khi cho ra những ảnh bị vệt mờ bao xung quanh viền thấu kính. Công trình của nhóm nghiên cứu đến từ CalTech và Samsung lần này thì khác vì họ đã kết hợp 2 mảnh trụ silicon vào với nhau, loại bỏ được hiệu ứng mờ đó, ít nhất là trong giới hạn góc nhìn trong khoảng 70 độ.

“Vật liệu này có thể được nhanh chóng sản xuất và ra đời với số lượng lớn, tương đương với những linh kiện máy tính khác vậy. Điều này đồng nghĩa với việc đây là một phương pháp giá rẻ và dễ dàng hơn để ứng dụng thực tế vào các thiết bị,” chuyên gia Amir Arbabi tại Caltech phát biểu, người cũng đã làm việc với Andrei Faraon - giáo sư vật lý ứng dụng và khoa học vật liệu tại Caltech - và Seunghoon Han từ Samsung Electronics.

Loại lens phẳng này cũng có thể dễ dàng tích hợp cho loại cảm biến ảnh số SMOS, vì kỹ thuật chế tạo và chất liệu hoàn toàn tương tự. Nhờ đó, viễn cảnh về những camera siêu nhỏ trong tương lai gần là điều có thể đoán trước, hỗ trợ cho nhiều lĩnh vực và mục đích trong cuộc sống. Được biết, nhóm nghiên cứu sẽ luôn nỗ lực mở rộng và cải tiến công dụng tối ưu của loại lens này hơn nhiều, nhằm tiến đến áp dụng vào cả công nghệ kính hiển vi thế hệ mới.

Tham khảo: DigitalTrends