傳統(tǒng)的相機(jī)-即使是手機(jī)中最薄的相機(jī)-由于其光學(xué)元件而不可能是真正的扁平的：鏡頭需要一定形狀和尺寸才能實(shí)現(xiàn)功能。在加州理工學(xué)院，工程師們開發(fā)了一種新的相機(jī)設(shè)計(jì)，用超薄光相控陣列（OPA）代替鏡頭。OPA在計(jì)算上是使用大片玻璃來實(shí)現(xiàn)鏡頭的功能：它操縱入射光以捕獲圖像。 b^c9po  
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透鏡具有一個(gè)聚焦曲線，該曲線彎折入射光的路徑并將其聚焦到一片膠片上，或者在數(shù)碼相機(jī)中，將光線聚焦到圖像傳感器上。OPA具有一個(gè)大的光接收器陣列，每個(gè)光接收器可以分別對(duì)其接收到的光線進(jìn)行精確控制的時(shí)間延遲（或相移），使照相機(jī)能夠選擇性地觀察不同的方向，并聚焦在不同的事物上。 Q:C$&-$  
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“在這里，像生活中的大多數(shù)其他事情一樣，時(shí)間即是一切，通過我們的新系統(tǒng)，你能夠在任何給定的時(shí)間選擇性地觀察預(yù)定方向，并觀察在你面前的圖片的很小一部分，這需要在飛秒-千萬億分之一秒的精度控制時(shí)間�！� 加州理工學(xué)院工程與應(yīng)用科學(xué)系電氣工程與醫(yī)學(xué)工程系的阿里·哈吉米瑞，布朗教授和一個(gè)介紹這種新相機(jī)的論文的主要研究員這樣說道。該論文在美國光學(xué)學(xué)會(huì)（OSA）激光和電光學(xué)會(huì)議（CLEO）上發(fā)表，并于2007年3月在OSA技術(shù)文摘中由OSA在線公布。 )}%O>%  
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“我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)單層的集成硅光子學(xué)薄層，這種薄層模擬鏡頭和數(shù)碼相機(jī)的傳感器，這降低了數(shù)碼相機(jī)的厚度和成本。這種薄層可以模仿一個(gè)普通的鏡頭，但可以瞬間從魚眼鏡頭切換到長焦鏡頭-只需簡(jiǎn)單的調(diào)整陣列接收光線的方式�！惫�吉米瑞說道。 FbnO/! $8  
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在無線通信和雷達(dá)中使用的相控陣列是多個(gè)獨(dú)立發(fā)射機(jī)的集合，所有發(fā)射機(jī)均以波形的方式發(fā)射相同的信號(hào)。這些波形建設(shè)性和破壞性地相互干擾，在一個(gè)方向上放大信號(hào)，同時(shí)在其他方向上削弱信號(hào)。因此，陣列可以產(chǎn)生緊密聚焦的信號(hào)波束，可以通過陣列上的多個(gè)點(diǎn)在時(shí)域上交錯(cuò)地發(fā)射來實(shí)現(xiàn)信號(hào)波束的不同方向傳輸。 d@0Kr5_  
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一個(gè)類似的原理反過來應(yīng)用在光學(xué)相控接收器陣列上，光學(xué)相控接收器陣列是這種新相機(jī)的基礎(chǔ)。陣列上的每個(gè)像素接收到的光波在除了一個(gè)方向上外的所有方向上彼此抵消。在這個(gè)方向上，光波疊加放大，以產(chǎn)生可以電子控制的聚焦的“注視”。 VQI(Vp|  
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該OSA論文的第一作者，研究生雷扎·法特米（MS '16）說：“照相機(jī)的作用就像穿過很薄的一層稻草看東西，并掃描這層稻草以找到視角，我們可以通過操控光而不是移動(dòng)機(jī)械物體以實(shí)現(xiàn)非常快的速度形成圖像。” x3ERCqTR  
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去年，哈吉米瑞的團(tuán)隊(duì)推出了一種能夠在一條線上探測(cè)圖像的一維版本的相機(jī)，使其像無鏡頭的條形碼讀取器那樣運(yùn)作，這種一維相機(jī)沒有機(jī)械移動(dòng)的部件。今年的進(jìn)步是建立了首個(gè)能夠創(chuàng)建完整圖像的二維陣列。該首個(gè)2D無鏡頭相機(jī)具有一個(gè)由8×8網(wǎng)格中的64個(gè)光接收器組成的陣列。所獲得圖像的分辨率低。但是，這個(gè)系統(tǒng)代表了對(duì)相機(jī)技術(shù)的根本反思的概念證明，哈吉米瑞和他的同事說道。 vP@v.6gS,  
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“應(yīng)用是無止境的”，該OSA論文的共同作者的研究生貝赫魯茲·阿比瑞（MS '12）說道�！凹词乖诮裉斓闹悄苁謾C(jī)中，相機(jī)也是限制手機(jī)能夠達(dá)到多薄的組件，一旦升級(jí)換代，這種技術(shù)可以使得鏡頭和尺寸厚的相機(jī)過時(shí)。甚至可以通過在地面或太空中采用超輕，超薄的巨大的平面望遠(yuǎn)鏡將這種技術(shù)應(yīng)用到天文學(xué)中”。 'V+
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“使用低成本硅光子學(xué)的如紙般薄的薄層來電子控制相機(jī)的所有光學(xué)特性，這種控制不采用任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)、鏡頭或鏡子，這開啟了一個(gè)成像器件新大陸，這種成像器件可以看起來像壁紙，百葉簾甚至可穿戴的織物�！惫�吉米瑞說道。接下來，該團(tuán)隊(duì)將通過設(shè)計(jì)芯片來升級(jí)這種相機(jī)，設(shè)計(jì)的芯片能夠使相機(jī)具有更多的接收器，使相機(jī)具有更高分辨率和靈敏度。 RE$`YCs5  
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文章來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170622104049.htm