Rewolucja metalensów Samsung: cieńsze moduły i najwyższa jakość obrazu

Przełom Samsunga w technologii metalensów: cieńsze urządzenia bez utraty jakości zdjęć

Samsung wraz z Uniwersytetem Nauki i Technologii w Pohang (POSTECH) zaprezentował innowacyjną metodę budowy metalensów, która może znacząco odchudzić przyszłe smartfony oraz zestawy XR. Wyniki badań opublikowanych w Nature Communications pokazują, że zamiast klasycznych, zakrzywionych soczewek szklanych, nowatorskie rozwiązanie bazuje na zaawansowanych nanostrukturach, wielokrotnie cieńszych od ludzkiego włosa, skutecznie kontrolujących światło. Zmiana ta przewiduje nie tylko smuklejsze moduły aparatów, ale również większą wytrzymałość i uproszczony proces produkcji.

Jak działa ta technologia?

Zespół pod przewodnictwem dr. Jeong-Geuna Yuna z Samsung Research oraz profesora Junsuka Rho z POSTECH opracował technikę opóźnienia fazy wynoszącą dwie trzecie długości fali. Odejście od wysokich, delikatnych nanostruktur uprościło produkcję i zwiększyło odporność komponentów. Dzięki prototypowi udało się zredukować grubość modułu aparatu o około 20%, z blisko 2,0 mm do 1,6 mm, bez pogorszenia parametrów optycznych.

Cechy i wydajność produktu

Wyróżniające właściwości

• Metalensy wykonane z nanoskaliowych filarów i siatek
• Fazowe opóźnienie równe 2/3 długości fali gwarantujące kompaktowe i odporne rozwiązania
• Obsługa podczerwieni (IR) z myślą o kamerach śledzących wzrok w XR
• Wyższa funkcja transferu modulacji (MTF) — wzrost z 50% do 72%
• 120-stopniowe pole widzenia dla precyzyjnego śledzenia źrenic i rozpoznawania tęczówki

Zastosowania: śledzenie wzroku w XR oraz aparaty w smartfonach

Zespół naukowców wykazał skuteczność metalensów na przykładzie kamery śledzącej ruch oczu w zestawie XR, która zapewniała dokładne rozpoznawanie tęczówki oraz śledzenie źrenicy w szerokim kącie 120°. Samsung zapowiada wykorzystanie metalensów również w aparatach operujących w świetle widzialnym, co otwiera drogę do cienkich modułów aparatów z tyłu smartfonów i mniejszego kołysania urządzeń leżących na płaskich powierzchniach.

Zalety i porównanie z tradycyjnymi rozwiązaniami

W zestawieniu z klasycznymi soczewkami szklanymi oraz wysokimi strukturami metasurface, nowe metalensy przynoszą szereg korzyści: mniej odstający aparat, lepszą odporność mechaniczną oraz potencjalnie obniżone koszty produkcji. Większe sensory zapewniają lepszą jakość zdjęć przy słabym oświetleniu, jednak prowadzą do wyraźnego wybrzuszenia modułów — jak np. w vivo X200 Ultra. Metalensy mogą pozwolić na łączenie zaawansowanych sensorów z eleganckimi, płaskimi obudowami smartfonów. Doniesienia sugerują, że Apple i inni producenci opracowują podobne koncepcje — również niewidoczne aparaty pod ekranem czy alternatywy dla Dynamic Island — konkurencja na rynku gwałtownie rośnie.

Znaczenie dla rynku i perspektywy rozwoju

Dla producentów (OEM) oraz dostawców komponentów, wdrożenie zoptymalizowanych metalensów poprawiających MTF przy jednoczesnym zmniejszeniu grubości modułów, może spowodować nacisk na bardziej płaskie, estetyczne tyły smartfonów i lżejsze zestawy XR. Kluczem będzie skuteczne przeniesienie prototypów opartych na podczerwieni do systemów kamer bazujących na świetle widzialnym i osiągnięcie wysokiej wydajności w masowej produkcji. Jeśli Samsung i partnerzy odniosą sukces, kolejne generacje smartfonów oraz urządzeń rzeczywistości rozszerzonej mogą połączyć duże sensory z niemal płaskimi obudowami i skuteczniejszą stabilizacją obrazu.

Podsumowanie

Projekt metalensów Samsunga łączy nanofotoniczne innowacje, praktyczną inżynierię i optykę użytkową, by zmierzyć się z jednym z widocznych problemów współczesnych urządzeń — wybrzuszeniem modułu aparatu. Dzięki lepszej ostrości, szerokiemu polu widzenia oraz wytrzymałości, metalensy mogą zrewolucjonizować rynek cienkich, nowoczesnych urządzeń elektronicznych bez kompromisów w jakości obrazu.