德國(guó)又出黑科技：3D打印超微透鏡，僅頭發(fā)絲般粗細(xì)

南極熊2017年2月17日訊，德國(guó)斯圖加特大學(xué)的科學(xué)家們近日研發(fā)出了一種可用于微型攝像監(jiān)視系統(tǒng)的3D打印透鏡。這種透鏡采用了凹成像技術(shù)，具有超清晰的中心焦點(diǎn)和比其它相機(jī)更寬的周邊視角，所以更接近自然視覺(jué)。

目前，科學(xué)家們已經(jīng)將這項(xiàng)研究寫(xiě)成了論文“3D打印鷹眼：凹成像復(fù)合微透鏡系統(tǒng)”發(fā)表到了最新一期的《Science Advances》雜志（感興趣可以向南極熊索要）。在論文中，他們?cè)敿?xì)闡述了利用4個(gè)3D打印透鏡讓相機(jī)實(shí)現(xiàn)更自然視覺(jué)聚焦的全過(guò)程。這種微型攝像系統(tǒng)可用于小型監(jiān)視器（如昆蟲(chóng)無(wú)人機(jī)）、內(nèi)窺鏡，或是光學(xué)傳感器。

據(jù)悉，這4個(gè)由塑料制成的透鏡都具有不同的焦距，而且是被直接3D打印到單個(gè)圖像傳感器上的。這標(biāo)志著人類(lèi)首次實(shí)現(xiàn)了將一個(gè)復(fù)雜的成像系統(tǒng)直接3D打印到芯片上并由此制造出一個(gè)超微型相機(jī)。

使用時(shí)，這4個(gè)鏡頭會(huì)在各自的焦距下記錄圖像。其中，焦距較長(zhǎng)的鏡頭能在比較狹窄的視角中捕獲分辨率較高的圖像，焦距較短的鏡頭則能在較寬的視角中捕獲分辨率較低的圖像。如果使用拼接軟件覆蓋這些圖像，結(jié)果便會(huì)出現(xiàn)“浮動(dòng)圖像”，其中最高聚焦程度在圖像的中心。

值得一提的是，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸非常小（不到300微平方米，僅相當(dāng)于3根頭發(fā)絲），所以不使用3D打印技術(shù)制造根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3D打印透鏡不僅帶來(lái)了更接近有機(jī)視角的圖像，而且還縮短了圖像的處理時(shí)間和能耗。這是因?yàn)楸徊东@的圖像只有中心部分需要密集處理。

毫無(wú)疑問(wèn)，這種搭載3D打印透鏡的微型攝像系統(tǒng)擁有很大應(yīng)用前景。但目前，它仍有一定的局限性，比如透鏡只能使用一種塑料制造。要知道如果能使用更多種材料，透鏡就能擁有更好的色彩像差平衡，而這可以更好地消除視覺(jué)失真。

延伸閱讀：
《中科院理化所用納米3D打印技術(shù)造出超微型透鏡》
《黑科技！德國(guó)3D打印出了世界最小透鏡！尺寸僅0.1毫米》

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編譯自 3ders