تولید لنزهای مسطح و فوق باریک برای ایجاد رنگ‌های دقیق‌تر توسط دوربین‌ها

تیم مهندسی از محققان دانشگاه هاروارد موفق به ایجاد روش خاصی جهت تولید لنز‌های فوق باریک و فلت دوربین شده‌اند که توسط آن می‌توان در آینده‌ای نزدیک لنز‌های دوربین را در ابعاد کوچکتر و وزن کمتر تولید کرد.

این روش، تعداد عناصر کوچک سیلیکونی را بر روی شیشه‌های فوق باریک و مسطح تولید می‌کند تا بتوان از طریق آن مسیر نور را تغییر داد. در واقع زمانی که نور به سطح لنز برخورد می‌کند با این روش رنگ‌های دقیق‌تر و واضح‌تری از نور تولید می‌شود. این عنصر سیلیکونی موجود در لنز مسطح قادر است سه طیف موج اصلی را همزمان به یک نقطه هدایت کند؛ در حالی که امروزه دوربین‌ها برای انجام این کار حداقل به سه عنصر مجزا در یک لنز شیشه‌ای معمولی نیاز دارند.

در لنزهای معمولی طرز کار به روشی متفاوت است؛ همه‌ی دوربین‌ها دارای لنزهایی هستند که از چندین عدسی تشکیل شده‌ است. هر یک از این اجزا به رساندن پرتوهای نور و بازسازی تصویر در حسگر دوربین دیجیتال کمک می‌کنند. هدف نهائی به حداقل رساندن ناهنجاری‌های تصویری با عناصر معمولی است. در واقع در لنزهای معمولی زمانی که نور سفید وارد لنز می‌شود به سه طیف موج مجزا تقسیم می‌شود، مانند این است که منشور، نور سفید را به طیفی از رنگ‌ها مانند رنگین‌کمان تجزیه می‌کند. حال جهت ادغام این طیف موج‌ها و ایجاد رنگ نیاز به لنز‌های مجزای دیگری وجود دارد که به این مراحل «apochromat» گفته می‌شود.

ap

لنزهای اپوکروماتیک بسیار دقیق و با کیفیت بوده و عکس‌های تولید شده توسط این دوربین دارای طیف‌های رنگی بدون خطا هستند. این لنزها پرکاربرد تر از لنزهای «achromat» هستند؛ در این لنزها نیز به دلیل عدم انطباق رنگ‌های نور شکست یافته در محل همگرایی، باعث ایجاد تصویر غیر واضح می‌شود. این حالت بخاطر ضریب شکست متفاوت رنگ‌ها در عدسی ایجاد می‌شود. حال محققان دانشگاه هاروارد معتقد هستند که این اختراع جدید دیگر به این لنزها نیاز نخواهد داشت و لنزهای فوق باریک و مسطحی که با این روش تولید خواهند شد همه‌ی این کارها را یک‌جا و بدون نیاز به این نوع لنزها انجام می‌دهند.

این لنزهای فلت و فوق باریک، مناسب برای عکاسی است. لنز جدید ساخته شده بر اساس نمونه‌ی اولیه اصلی که در سال ۲۰۱۲ ابداع شد، همان طوری که قبلا نیز اشاره شد با استفاده از متاسطح آکروماتیک برای تمرکز طول‌موج‌های مختلف در یک نقطه، ایجاد شده‌ است. این لنز می‌تواند بدون ایجاد اعوجاج و انحراف موجب تمرکز نور شود. با این حال، نور با طول‌موج‌های مختلف به نانوآنتن‌ها به شیوه‌های مختلفی پاسخ می‌دهند، به این معنی که نمونه اولیه تنها قادر به کار با یک طول موج از نور در یک زمان بود.

گروه بخش مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد مدعی است که این لنزها طول موج‌های مختلف را به راحتی به سطح مسطح هدایت می‌کنند. تا به حال این اختراع موفق شده مانع از استفاده‌ی اپتیک‌ها دو وجهی توسط پهنای باند وسیع از رنگ‌ها شود. از این پس به جای تعامل با هریک از طیف نورها می‌توان با لنزهای مسطح و فوق باریک جدید به همراه نانوآنتن‌ها، طیف نوری را به یک نقطه هدایت کرده و در نتیجه رنگ‌های بهتر و واضح‌تری تولید کرد.

نادر انقطاع (متولد ۸ اکتبر، ۱۹۵۵ در چهارراه عزیزخان، خیابان حافظ تهران) دانشمند ایرانی-آمریکایی است. او هم اکنون استاد ندویل رمسی در دانشگاه پنسیلوانیا، در فیلادلفیا، پنسیلوانیا، ایالات متحده است و با دانشکده‌های مهندسی برق و سیستم‌ها، مهندسی پزشکی، فیزیک و نجوم همکاری دارد.

«نادر انقطاع» پروفسور دانشگاه «پنسیلوانیا» و جزو افراد پیشتاز رشته نانو تکنولوژی در جهان محسوب می‌شود، او که در این پروژه فعالیت داشته، گفت:

این لنزها دستاورد جدید و پیشگامانه‌ای به حساب می‌آیند.

 lenssاین اختراع به معنای امکان تولید لنز فلت جدید است که سطح آکروماتیک نامیده شده و از مشکلات کروماتیک رنج نمی‌برد. به همین ترتیب لنز جدید نیاز به عناصر اضافی معمول مورد استفاده برای بالا بردن کیفیت لنزها ندارد؛ این عناصر همان لنزهای معمولی است که توضیح داده شد. این لنزهای جدید از مواد دی‌الکتریک به جای فلز به عنوان نانوآنتن بهره می‌برد. به این ترتیب کارآمدی مدل جدید افزایش یافته و با روش طراحی جدید این مدل قادر به تولید افکت پایدار بیشتر با فوکوس چندین طول موج در یک نقطه برای دستیابی به دقت رنگ‌ها است. این تغییرات، لنز جدید را قادر به تولید تصاویر رنگی با طیف رنگی‌های مختلف در یک نقطه می‌کند. 

این لنزهای جدید در زمینه‌های مختلف تکنولوژی از جمله فضانوردی، عکاسی و میکروسکوپی کاربرد دارد. در واقع لنزهای جدید فوق باریک بسیار سبک‌تر،کوچک‌تر و با کیفیت‌تر از لنزهای معمولی بوده و رنگ‌های دقیق‌تری را تولید می‌کنند. 

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید