可在更紧凑的相机中提供热成像功能的新镜头

美国犹他大学的研究人员开发了一种新型的平板光学镜头，它比传统的相机镜头更薄更轻。尽管用于智能手机相机的传统镜头厚几毫米，但超薄镜头却只有几微米厚。新镜头也可以用于热成像。

超薄透镜具有许多微结构，每个微结构都会使传感器处的光线弯曲。犹他州的研究人员设计了薄的多层衍射透镜（MDL）来校正像差，包括长波红外（LWIR）波段中的色差，从而减轻了透镜的重量。通过实验，他们证明了新型平板透镜可以进行宽带LWIR成像，这种新型平板透镜的厚度为10μm，重量比传统的折射光学镜小100倍。

由犹他大学研究人员开发的扁平镜头比常规镜头更薄，更轻，可以配合无人机使用的相机和士兵使用夜视相机。图片由犹他大学工程学院提供。

由于MDL非常薄，研究人员发现他们可以将易于制造的聚合物用于制作镜片。该团队开发了一种使用新型聚合物的制造工艺，以及可以计算微结构几何形状的算法。Rajesh Menon教授说：“这些微结构可以视为透镜中很小的像素。它们本身不是透镜，而是全部协同工作以充当透镜。”

最终，新镜头可以代替智能手机中的厚重，凹凸不平的镜头，从而可制作外形更时尚的设备，同时还可以使智能手机用于热签名。该技术的更直接的用途是允许轻型无人机飞行更长的时间，而野外的士兵可以更长时间地携带轻型的夜视摄像机。这种新镜头的制造成本也可能更低，因为这种设计允许由塑料而不是玻璃制成。

研究人员的工作证明了轻巧，超薄的宽带透镜在LWIR波段进行高质量成像的潜力。我们的镜头轻了一百倍，变薄了千倍，但是性能却可以达到传统镜头一样的水平。该研究已发表于“Proceedings of the National Academy of Sciences”。