新型硅納米結(jié)構(gòu)會將智能手機塑料鏡頭淘汰掉嗎？

初創(chuàng)公司Metalenz表示，它的納米結(jié)構(gòu)比彎曲的塑料透鏡在引導(dǎo)光進入圖像傳感器方面做得更好。

對于塑料鏡片制造商來說，近十年是一個非常好的階段。近年來，智能手機制造商一直在增加攝像頭模塊，從一個到兩個，再到五個甚至更多。每個攝像頭模塊都包含幾個塑料鏡頭。多年來，這些鏡頭變化不大，盡管圖像處理軟件已經(jīng)有了很大改進，可以將多個相機模塊中的圖像合并為一張高質(zhì)量的圖片，并可以實現(xiàn)選擇性對焦和其他功能。

然而，塑料鏡頭的輝煌時代可能即將結(jié)束了。至少這是Metalenz所希望的 -- 一家波士頓地區(qū)的初創(chuàng)公司近日正式揭幕。

該公司的目標是用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體加工技術(shù)，用硅納米結(jié)構(gòu)制成的波導(dǎo)取代塑料透鏡。Metalenz的技術(shù)源于哈佛大學(xué)約翰保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的工作。哈佛大學(xué)并不是唯一一個研究用作光波導(dǎo)的元結(jié)構(gòu)的大學(xué)實驗室——哥倫比亞大學(xué)、密歇根大學(xué)和沙特阿拉伯國王阿卜杜拉科技大學(xué)都是研究這項技術(shù)的機構(gòu)。然而，由應(yīng)用物理學(xué)教授Federico Capasso領(lǐng)導(dǎo)的哈佛研究小組是第一個能夠使用金屬透鏡聚焦可見光全光譜的小組。

Capasso于2017年與Robert Devlin共同創(chuàng)立了Metalenz，這是他在哈佛項目中工作，作為其博士研究的一部分。該公司擁有哈佛有關(guān)metalenses專利的獨家許可。

Devlin說metalens有幾個優(yōu)點。

“通過半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)透鏡，降低了現(xiàn)在制造相機模塊的多步驟工藝的復(fù)雜性。他說：“這樣做可以使模塊更小，透鏡直接貼在傳感器表面，而不是使用更復(fù)雜的包裝方法?！?/p>

此外，Devlin指出，“在同一個芯片上有各種這樣的結(jié)構(gòu)，一個metalens就可以像多個塑料鏡頭一樣，讓圖像處理軟件組合圖像，以提高圖像質(zhì)量，就像今天它組合來自不同相機模塊的圖像一樣?！?/p>

Metalenz已經(jīng)籌集了1000萬美元用于擴大其設(shè)備的生產(chǎn)規(guī)模，投資者包括3M Ventures、Applied Ventures、Intel Capital、M Ventures和TDK Ventures。該公司預(yù)計在2022年初推出第一批芯片。這些將用于三維成像。

“ 3D攝像機比傳統(tǒng)攝像機還要復(fù)雜，” Devlin說?！八鼈冇卸鄠€鏡頭，有時是由不同的供應(yīng)商制造的，還有一盞照亮現(xiàn)場的激光。我們帶來了更少的復(fù)雜性，并且因為我們可以向傳感器提供更多的光，所以激光不必具有那么長的亮度，因此我們可以延長電池壽命?！?/p>

目前，Metalenz的目標是替換手機中現(xiàn)有的攝像頭模塊，但是Devlin預(yù)計，在未來，該技術(shù)將允許新的成像工具進入移動設(shè)備。

“我們可以在單層中組合不同類型的光學(xué)元件，所以現(xiàn)在太大而笨重的東西無法離開實驗室或醫(yī)療機構(gòu)，因為它們包含許多大透鏡（例如光譜儀）可以縮小到一定尺寸和價格，可以將它們放到任何人的口袋里。”

原文標題：新型硅納米結(jié)構(gòu)能將手機相機的塑料鏡頭淘汰嗎？

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