德國又出黑科技：3D打印超微透鏡，僅頭發(fā)絲般粗細

南極熊2017年2月17日訊，德國斯圖加特大學的科學家們近日研發(fā)出了一種可用于微型攝像監(jiān)視系統(tǒng)的3D打印透鏡。這種透鏡采用了凹成像技術，具有超清晰的中心焦點和比其它相機更寬的周邊視角，所以更接近自然視覺。

目前，科學家們已經將這項研究寫成了論文“3D打印鷹眼：凹成像復合微透鏡系統(tǒng)”發(fā)表到了最新一期的《Science Advances》雜志（感興趣可以向南極熊索要）。在論文中，他們詳細闡述了利用4個3D打印透鏡讓相機實現(xiàn)更自然視覺聚焦的全過程。這種微型攝像系統(tǒng)可用于小型監(jiān)視器（如昆蟲無人機）、內窺鏡，或是光學傳感器。

據(jù)悉，這4個由塑料制成的透鏡都具有不同的焦距，而且是被直接3D打印到單個圖像傳感器上的。這標志著人類首次實現(xiàn)了將一個復雜的成像系統(tǒng)直接3D打印到芯片上并由此制造出一個超微型相機。

使用時，這4個鏡頭會在各自的焦距下記錄圖像。其中，焦距較長的鏡頭能在比較狹窄的視角中捕獲分辨率較高的圖像，焦距較短的鏡頭則能在較寬的視角中捕獲分辨率較低的圖像。如果使用拼接軟件覆蓋這些圖像，結果便會出現(xiàn)“浮動圖像”，其中最高聚焦程度在圖像的中心。

值得一提的是，整個系統(tǒng)的尺寸非常小（不到300微平方米，僅相當于3根頭發(fā)絲），所以不使用3D打印技術制造根本無法實現(xiàn)。

3D打印透鏡不僅帶來了更接近有機視角的圖像，而且還縮短了圖像的處理時間和能耗。這是因為被捕獲的圖像只有中心部分需要密集處理。

毫無疑問，這種搭載3D打印透鏡的微型攝像系統(tǒng)擁有很大應用前景。但目前，它仍有一定的局限性，比如透鏡只能使用一種塑料制造。要知道如果能使用更多種材料，透鏡就能擁有更好的色彩像差平衡，而這可以更好地消除視覺失真。

延伸閱讀：
《中科院理化所用納米3D打印技術造出超微型透鏡》
《黑科技！德國3D打印出了世界最小透鏡！尺寸僅0.1毫米》

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編譯自 3ders