Płaskie i wolne od wad optycznych soczewki
Naukowcy z Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) poinformowali o opracowaniu płaskich soczewek, które posiadają zdolność skupiania światła, a jednocześnie nie powodują powstawania wad optycznych takich jak dystorsja, koma, czy astygmatyzm.
Mając grubość około 60 nanometrów płaska soczewka jest praktycznie dwuwymiarowa, a jej zdolność skupiania światła jest bliska idealnej, przez co może pracować praktycznie w limicie dyfrakcyjnym. Powstała ona z niezwykle cienkiego wafla krzemu, na którym została naniesiona warstwa złota o grubości zaledwie kilku nanometrów. Następnie złoto zostało usunięte z powierzchni soczewki, co spowodowało pozostanie na jej równomiernej siatki porów w kształcie litery V. Działają one jak antena satelitarna i skupiają w sobie światło, a następnie przesyłają je dalej powodując niewielkie opóźnienie fazowe, które tutaj powstaje niejako na powierzchni soczewki, a nie jak dotychczas w wyniku propagacji fali przez soczewkę. Opóźnienie to przyczynia się do załamania światła i co ciekawe jest skalowalne dzięki możliwości tworzenia porów o różnych rozmiarach. W efekcie, załamana fala świetlna może zostać skupiona w odpowiednim punkcie, a proces ten nie powoduje powstawania wad optycznych takich jak dystorsja, koma i astygmatyzm.
W pierwszej kolejności płaskie soczewki znajdą zastosowanie w branży telekomunikacyjnej, gdzie za pomocą światła możemy przekazywać informacje. Jednak powinny one też znaleźć się w kręgu zainteresowania producentów instrumentów optycznych, gdyż w pewnością ułatwią pracę inżynierów, którzy muszą zmagać się z korekcją wad optycznych.
Najbliższe lata pokażą, czy płaskie soczewki zrewolucjonizują branżę fotograficzną, jednak trzeba przyznać, że nowa technologia wydaje się być niezwykle obiecująca.
Komentarz można dodać po zalogowaniu.
Zaloguj się. Jeżeli nie posiadasz jeszcze konta zarejestruj się.
Niesamowite!!
Może dzięki nim obiektyw o ogniskowej 300 będzie miał długość np. kilku centymetrów??
z tego co przeczytałem to nie będzie problemu z soczewką "+", gorzej będzie wyglądała sprawa z soczewką "-" , dodatkowo pozostaje pytanie jak będzie z jakością optyczną jeśli chodzi o ostrość obrazu. Ogólnie wygląda obiecująco ale w branży fotograficznej chyba nie zrobi to chyba furory
Będzie powtórka z rozrywki - miało być mniejsze i tańsze z tą samą (albo lepszą jakością) a wiemy co wyszło... ;)
wow! a wydawało się że w optyce rewolucji już nie będzie... :-)
Aczkolwiek news bardzo ciekawy :) Fajnie, że ciągle idziemy do przodu.
klausownik - tak dobrze to nie będzie. Obiektyw o ogniskowej 300 mm będzie miał rozmiary coś około 300 mm - to się akurat nie zmieni. Jest jednak nadzieja, że jak będzie miał światło f/2.8 to właśnie na nim będzie osiągał maksymalną rozdzielczość, a nie dopiero po przymknięciu.
Tylko to są miniaturowe soczewki, których zastosowanie to będzie mikroelektronika i światłowody.
Nikt z tego nie zrobi obiektywu bo by miał wielkość ziarnka pieprzu :)
Fajny news, tylko że to żaden news! Ma takim sobie portalu banchmark.pl był już 27.08 -> link
niezłe!
Ale czy nie można byłoby alternatywnie umieścić matrycę na wycinku kuli a obiektywy robić z pojedynczej soczewki?
Pewnie słaba transmisja i o konstrukcjach wielopłytkowych można zapomnieć.
A mnie ciekawi wytrzymałość takiego cuda, mam wątpliwości czy te soczewki byłyby wystarczająco mocne aby wytrzymać w konstrukcji przenośnej.
Zasadniczo idea płaskiej soczewki to zdaje się jest już znana od jakiegoś czasu. Np rztuniki do folii (to takie stare urządzenie sprzed ery projektorów multimedialnych, nadal stosowane na uniwerkach :-) )
Albo soczewka wmurowana w tylną szybę japońskich vanów z przełomu lat 80-90.
@andrzejm
Też już o tym myślałem i jestem przekonany, że gdy koszty produkcji i problemy technologiczne umożliwią produkcję takich matryc to dni firm zasłużonych w szkłach będą policzone.
A o ile lżejsze się zrobią szkła :)
Fakt faktem, że Optyczne mocno się spóźnili z tym newsem - na polskich portalach nie zwiazanych z tematyką można było o tym poczytać tydzień temu.
Co nie zmienia faktu, że trzeba o tym napisać, zaś sama technologia ma przyszłość.
Akurat kilka ostatnie dni to były targi IFA i galimatias związany z nowościami i wyjazdami przesunął publikację niektórych newsów na później.
Ci, którzy tak ochoczo obwieszczają rychły koniec obecnych producentów optyki czy fantazjują o budowie obiektywów albo wytrzymałości mechanicznej tych soczewek chyba nie zauważyli jednego...
Ta soczewka ma grubość 60 nanometrów!
Powłoki nanoszone na filtry mają podobną grubość :)
Tu nie o fantazje chodzi lecz o fakt, że przy zastosowaniu sferycznej matrycy soczewki byłby niemal zbędne. Gdyby taka sferyczna matryca miała zmienną wypukłość to zastąpiłaby nawet zoomy.
Swoją drogą w tanich okularach dla biedniejszych krajów stworzono już soczewki zmiennoogniskowe (takie napełniane wodą prezerwatywki) tyle, że zapewne ich rozdzielczość dla fotografii jest zbyt mała. Cena takich okularów nie przekracza 10 $. Wyobraźmy sobie zatem zoom 15-200 typu naleśnik w cenie naleśnika...
@marcinek - pewni chodzi Ci o soczewki Fresnel'a, soczewkę najbardziej zbliżoną do modelowej soczewki płaskiej (z tego co pamiętam).
Trochę przypomina to "supersoczewkę", o której były wzmianki w 2005 roku - artykuł David R. Smith "How to build superlens" chyba z Science'a).
Nie wiem czy mi umknęła gdzieś informacja, ale czy nowa soczewka działa na całe spektrum fal czy tylko na wybrane długości fali? Bo może działać tak samo jak metamateriały - niby umożliwiają budowę "czapki niewidki", ale tylko (na razie) dla konkretnej długości fali.
Technika idzie do przodu, a obywateli i tak stać jedynie na coraz starsze obiektywy zza wschodniej granicy .... pierwsze proszę "ludzkie" pensje, a później informacje o takich cackach
@pralka28 - pieniądze naprawdę leżą na ulicy, ale trzeba mieć trochę chęci, aby się po nie schylić.
@ nienietaktak
Powiedz na jakiej ulicy i w jakim mieście rozrzucają to chętnie codziennie się przejdę i pozbieram :)
drobna errata do mojego posta - miało być soczewki cienkiej, a nie płaskiej
Dalkar, cienkie soczewki to mamy cały czas w obecnie sprzedawanych obiektywach. Przykładowo, był sobie Canon 70-200L/2,8, potem wersja IS, potem II wersja IS. Ta przedostatnia ma soczewki cienkie a ta pierwsza bardzo cienkie. Ta obecna ma przyzwoite. Będzie powstawać sukcesywnie jeszcze kilka coraz lepszych wersji, żeby Canon nie stracił rynku. A co jest najśmieszniejsze? Już dziś da się technologicznie wytworzyć obiektyw w wersji piątej albo lepiej. Tylko po co? Celowo więc osłabiają projekt lub szlifują mniej dokładnie (taniej). Akumulatorków AA o pojemności 2500 mAh też nie dostaliśmy od razu, a można było.
A ten wynalazek to mi przypomina procesory DLP. Oby tylko miał podobny sukces.
@ciekawus - możliwe, że są one cieknie, w sensie mają np. 0,5 cm grubości. Mi chodziło o soczewkę cienką w sensie takiej, która nie tworzy aberracji geometrycznej, taki przypadek prawie idealny.
A co do postępu technicznego, to w wielu dziedzinach techniki jest tak, że istnieją już dużo lepsze rozwiązania niż obecnie stosowane, tylko specjalnie nie wprowadzane/wprowadzane z opóźnieniem/celowo pogarszane.
Dalkar, dziękuję za wyjaśnienie ;-)
zapowiada sie rewolucja w optyce.
jesli chodzi o nanometryczne grubosci tych soczewek; nic nie stoi na przeszkodzie aby eksperymentowac z dobrym plaskim szklem stosujac go jako podklad do krzemu. Bedzie rewolucja za kilka lat.
Oby to nie była taka "rewolucja", jak Foveon Sigmy... albo Segway.
@dcs - zgadzam się całkowicie.
Ciekawe jaką głębię ostrości można uzyskać, bo transmisja będzie raczej kiepska. Patrząc na iloraz powierzchni "dziurek" do całej powierzchni, wychodzi kilka procent. Pomysł jest jednak bardzo ciekawy.
coś mi się zdaje że zanim to wejdzie do powszechnego użycia to jeszcze minie kilkadziesiąt lat kilka innych technologii będzie musiało się zwrócić...
o ile da się z tego zrobić sensowny obiektyw
Oj oxygenium79, aleś wypalił bzudurną złośliwość. Przeczytaj sobie ostatni post w Luminous Lanscape na temat Sigmy DP@ Merrill ( Medium Format Image Quality
In a Pocket Sized Camera?). A Segwaye zasuwają stadami z turystami w mieście w którym mieszkam (Kopenhaga).
Jak będą tą technologię wprowadzać do użytku to większość z nas będzie się już przygotowywała do zejścia z tego świata :-) albo już będzie po tamtej stronie cokolwiek jest tam po tamtej stronie...może Aniołowie są tam ?
nikt tego nie dopuści , może jakieś drobne elementy. w teorii pozostanie. To tak jak samochód na wodę.
Cóż, wymienione liczne granty rozliczone, więc co autorów obchodzi czy znajdzie to praktyczne zastosowanie...
A gdyby trafiło to do foto - co będzie z testami obiektywów ;)?
To jest metamateriał. W dodatku rozmiary charakterystyczne tej struktury są rządu długości fali światła widzialnego (to jest soczewka na podczerwień).
Wątpię aby dało się zrobić soczewkę z nanoantenami na szerokie spektrum ale mój kolega z pracy zajmował się różnymi modelami metamateriałów więc może coś w tym temacie powiedzieć.
Ze względu na prawie dwukrotną różnicę pomiędzy długościami fali na skrajach zakresu widzialnego, opóźnienie fazowe wnoszone przez taką strukturę może się diametralnie różnić dla różnych długości fali (czytaj: monstrualna aberracja chromatyczna). Gdyby było inaczej, w abstrakcie wytłuszczono by "over wide spectral range", bo to by było osiągnięcie.
Niemniej fajnie że się dzieje (szkoda że nie w Polsce). Czekamy na rozwój technologii :)
link
FENOMENALNE ^^!!! za to kocham naukę.... łamie wcześniej uznane za "niepodważalne prawa fizyki" nadając im nowe brzmienie
Mamy 2019 i cos o tym nie slychac a kroluja 3x zoom z napisem PRO, i to nie w FF.