Cámara de gran angular con solo 3 milímetros de grosor

Una nueva cámara compacta capta imágenes de gran angular con alta calidad utilizando un conjunto de metalentes (superficies ultradelgadas con patrones nanométricos utilizadas para manipular la luz). Al eliminar las voluminosas y pesadas lentes que suelen requerirse para las fotos de gran angular, el nuevo diseño sería idóneo para incorporar cámaras de gran angular a los teléfonos móviles, a otros dispositivos pequeños, y a los sistemas de sensores destinados para drones y para coches autoconducidos.

Este logro tecnológico es obra del equipo de Tao Li, de la Universidad de Nankín en China.

La nueva cámara, que solo tiene 0,3 centímetros de grosor, puede producir imágenes claras de una escena con un ángulo de visión de más de 120 grados.

Las imágenes de gran angular son útiles para juntar grandes cantidades de información visual, como por ejemplo una vista panorámica para conocer un lugar con un solo vistazo.

En las aplicaciones de visión artificial, como la conducción autónoma y la vigilancia con drones, las imágenes de gran angular pueden mejorar el rendimiento y la seguridad, por ejemplo, al revelar un obstáculo que no se podría ver de otro modo mientras el vehículo da marcha atrás.

Los investigadores fabricaron un conjunto de metalentes (ampliado a la derecha) y lo instalaron directamente en un sensor CMOS. Así crearon una cámara ultradelgada que mide aproximadamente 1 cm x 1 cm x 0,3 cm. (Imágenes: Tao Li, Nanjing University)

Las imágenes de gran angular se consiguen normalmente con una lente de ojo de pez u otro tipo de lente multicapa. Aunque ya se han utilizado metalentes para crear cámaras de gran angular, las cámaras diseñadas hasta ahora han arrastrado una mala calidad de imagen u otros inconvenientes.

En la nueva cámara, Li y sus colegas utilizaron un conjunto de metalentes, cada una de ellas cuidadosamente diseñada para enfocar una gama diferente de ángulos de iluminación. Esto permite a cada lente captar con claridad una parte de un objeto o escena de gran angular. Las partes más nítidas de cada imagen pueden unirse computacionalmente para crear la imagen final.

Li y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Optica, bajo el título “Planar wide-angle-imaging camera enabled by metalens array”. (Fuente: NCYT de Amazings)