A Massachusetts Institute of Technology (MIT) és a University of Massachusetts kutatói egy olyan halszemoptikát hoztak létre, ami teljesen lapos, és egyetlen egy üvegtagból áll. A kör alakú lencsével éles, 180°-os látószögű panorámafényképeket lehet készíteni. Ez a világ első olyan lapos halszemoptikája, ami csupán egyetlen egy darab, csupán 1 mm „vastag” lencsetagból áll! A hagyományos halszemeket jellemzően több üvegtagból állítják össze; az optika úgy hajlítja a fénysugarakat, hogy azok egy kör alakú, ultra nagylátószögű képet rajzoljanak. Az újonnan kifejlesztett lapos üveg sok apró struktúrából, „nanostruktúrákból” áll, amelyek a szokásos, jellemzően nagy görbületű lencsetagot helyettesítik.
3D illusztrációja az ultra nagylátószögű metalencsének, ami épp egy 180°-os panorámaképet rögzít, hogy egy monokromatikus, lapos képet alkosson az MIT Killian Courtről (Kép forrása: Mikhail Shalaginov, Tian Gu, Christine Daniloff, Felice Hankel, Juejun Hu)
A kutatók által most bemutatott lencse infravörös képalkotáshoz készült, de a csoport elmondása szerint fejlesztésük könnyűszerrel módosítható úgy, hogy a fény látható spektrumával dolgozhassunk. A lapos kialakítás előnye a jóval alacsonyabb gyártási költség és a kis méret. A mérnökök számos alkalmazási területet vizionálnak, amelyek jóval túlmutatnak az egyszerű cserélhető objektíves fényképezőgépek világán. A vékony, lapos kialakításnak hála ezeket a lencséket akár okostelefonok kameramoduljaiba is be lehet építeni, így megspórolhatnánk az utólagos előtétlencsék beszerzését. De szóba kerültek notebookok, VR fejegységek, vagy akár orvostechnikai eszközök is.
Felülnézeti képe a metalencsének – a zöld terület a metafelületet ábrázolja (Kép forrása: Felice Frankel)
Bár korábban úgy vélték a kutatók, hogy lehetetlen olyan metalencsét alkotni, ami ultra nagylátószögű képet rajzol, mégis itt van előttünk a kész termék. A metalencse olyan lapos, vékony lencsetag, ami számtalan apró, felszíni struktúrával fókuszálja a fényt. Bár a nagylátószögű metalencse nem újdonság, kiegészítő optikai eszközök nélkül legfeljebb 60 fokos látószög volt (eddig) elérhető.
Ez a 180 fokos halszem metalencse egyetlen egy darab kalcium-fluoridból készült víztiszta üvegből áll, aminek egyik oldala ólom-tellurid filmmel van bevonva. A metaatomoknak nevezett „optikai struktúrák” mintáját litográfiai eljárásokkal vésték bele a filmbe, aminek eredményeként számos „parányi minta” keletkezett, melyek a fényt pontosan, precízen képesek hajlítani. A bevésett szerkezetek fáziskésleltetést okoznak a fény szétszóródásában, így – alakjuktól függően – képesek utánozni a halszemoptikák ívelt üvegelemeinek természetes fénytörő hatását. A fény a lencse hátoldalán kialakított szerkezeteken keresztül a lencse elején lévő optikai nyíláson keresztül halad át: a tanulmány társszerzője, Mihail Shalaginov elmondása szerint miután a fény áthalad ezen a nyíláson, megtörik az üveg első felületén, majd ferdén szétszóródik. A fény ezután eltérő, de mégis állandó szögekből érkezve a hátoldal különböző részeinek ütközik. Megfelelő tervezés esetén biztosak lehetünk benne, hogy a panorámakép teljes felületén tökéletes lesz a rajz.
A tanulmányt részben a DARPA finanszírozta az EXTREME programján keresztül, amely optikai eszközök fejlesztésével bízza meg a szakértőket, hogy „új funkciókat biztosítsanak és / vagy nagymértékben feljavítsák a hagyományos optikai rendszereket (méret, súly és teljesítmény szempontjából)”. (Forrás: dpreview.com)
