Исследователи разработали технологию изгибания коммерческидоступных матриц для камер. По сравнению с плоскими, такие матрицы теряют гораздо меньше света по краям, а также меньше подвержены влиянию аберраций. Работа специалистов из исследовательского подразделения Microsoft и компании HRL Laboratories опубликована в журнале Optics Express.

Человеческий глаз устроен таким образом, что изображение формируется на изогнутой сетчатке, расположенной на задней поверхности глаза. В отличие от глаза, камеры используют плоскую конструкцию матрицы или пленки. Для того чтобы сфокусировать изображение на плоской поверхности и устранить возникающие аберрации, инженеры используют сложные системы с несколькими линзами, которые увеличивают размер, вес и стоимость камер. Ранее уже были представлены прототипы изогнутых матриц, однако они имели низкое разрешение, а некоторые из них требовали сильной доработки технических процессов при производстве.

Полученный учеными изогнутый сенсор. Brian Guenter et al. / Optics Express, 2017

Ученые обошли эти ограничения с помощью технологии, которая позволяет изгибать существующие коммерчески доступные сенсоры с использованием относительно простого оборудования. Они изготовили специальную пресс-форму с нанесенным на нее тонким слоем клеящего вещества, в которую помещалась гибкая подложка с сенсором. На подложку прикреплялась тонкая мембрана. Полученная конструкция переносилась в аппарат, который постепенно увеличивал давление и прижимал подложку с мембраной к пресс-форме. В отличие от подхода, использованного в других работах, исследователи решили не закреплять подложку по краям. Это позволило им избежать концентрации механических напряжений в краях подложки, которые могли бы привести к ее повреждению. За счет этого ученые получили изогнутую матрицу с гораздо большей кривизной, чем в других работах.

Исследователи сравнили качество изображения, получаемого с помощью нового сенсора формата 1/2.3″ (6,1 × 4,6 миллиметра), с изображением, полученным с использованием профессиональной полнокадровой (36 × 24 миллиметра) фотокамеры. В тестах новый сенсор показал гораздо меньшее снижение резкости на краях и практически не зависящую от удаления от центра яркость изображения.

Изображение, полученное с изогнутого сенсора. Brian Guenter et al. / Optics Express, 2017

Ученые считают, что их метод производства изогнутых матриц полностью готов к использованию с помощью существующего оборудования и технологических процессов и позволит производить небольшие камеры с характеристиками на уровне профессионального оборудования.

В 2016 году был представлен прототип камеры, позволяющий менять угол обзора за счет гибких матрицы и линз.

Автор: Григорий Копиев