由光学学会 研究人员使用大约千分之一英寸厚的单个镜头，创造了一种不需要对焦的相机
这种新镜头可以大幅降低相机和其他成像系统的重量、复杂性和成本，同时增加它们的功能
荣誉:犹他大学拉杰什·梅农 研究人员使用大约千分之一英寸厚的单个镜头，创造了一种不需要对焦的相机
与大多数智能手机中的传统相机相比，这种技术具有相当大的优势，因为传统相机需要多个镜头才能形成高质量的对焦图像
犹他大学的研究小组组长拉杰什·梅农说:“我们的平板镜头可以大大减轻相机和其他成像系统的重量、复杂性和成本，同时增加它们的功能。”
“这种光学器件可以实现更薄的智能手机摄像头、改进的更小的生物医学成像摄像头(如内窥镜检查)以及更紧凑的汽车摄像头
" 在光学协会的高影响研究杂志《光学》中，梅农和他的同事描述了他们的新平板透镜，并表明它可以保持彼此相距约6米的物体的焦点
平面透镜使用在平面上形成图案的纳米结构，而不是笨重的玻璃或塑料，以获得控制光传播方式的重要光学特性
梅农说:“这种新镜头可以在摄影之外有许多有趣的应用，比如为激光雷达创造高效照明，这对于包括自动驾驶汽车在内的许多自主系统来说至关重要。”
研究人员说，他们使用的设计方法可以扩展到制造具有多种特性的光学元件，如极限带宽、更容易制造或更低的成本
质疑教科书 传统相机，无论是用于智能手机还是显微镜，都需要对焦来确保物体的细节清晰
如果在离摄像机不同的距离处有多个物体，则每个物体必须分别聚焦
梅农说:“新镜头消除了对焦的需要，允许任何相机同时保持所有物体的对焦。”
“传统相机也使用多个镜头来同时聚焦不同颜色的光线
由于我们的设计非常一般，我们也可以用它来创建一个单一的平面镜头，聚焦所有颜色的光，大大简化相机甚至更进一步
" 为了聚焦光线，传统的透镜将平行光波转换成球面波，汇聚成一个焦点
在一项重要的突破中，研究人员意识到其他形状的波可以产生类似的效果，大大增加了可能的透镜设计的数量
梅农说:“与光学教科书上的教导形成鲜明对比的是，我们的研究表明，光的传播不止一种方式受到理想透镜的影响——这是一个被称为瞳孔函数的概念。”
“这从本质上为晶状体瞳孔函数打开了无限的可能性，我们在这些可能性中寻找一个能够达到极度深度聚焦的可能性
" 实验证实 在选择了聚焦深度的最佳透镜设计后，研究人员使用纳米制造技术制作了一个原型透镜
实验证实，这种新透镜的性能如预期的那样，其焦深比同等的传统透镜大几个数量级
研究人员利用红外光和相对较低的数值孔径展示了这种新透镜——这个数值表征了透镜可以接受或发射光的角度范围
他们计划将透镜扩大到更大的数值孔径，并将其用于全可见光谱
在商业化之前，还需要努力确保这种镜片能够大规模生产
梅农说:“这项研究是一个很好的例子，说明放弃传统观念如何能够让以前被认为不可能的设备发挥作用。”
“它很好地提醒了我们要质疑过去的指令
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