小型相机要足够小,小到甚至可以用注射器注射到人体内。这似乎听起来有点天方夜谭,但现在,已经有人做到了。

德国斯图加特大学研究人员蒂姆·吉斯布尔(Timo Gissibl)、西蒙·迪勒(Simon Thiele)、奥洛斯·海科默(Alois Herkommer)以及哈拉尔德·吉森(Harald Giessen)近期就开发出了这种相机。

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3D打印机

根据他们发布在《自然光子学》杂志上的研究成果,该团队使用3D打印技术打印出了一个三镜头相机,只有0.1毫米宽,比一粒盐还小。

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一个直径为600微米的多镜头系统

这项技术的原理是,将超短激光脉冲导入到液体中,后者因为吸引脉冲而硬化,逐渐形成了一个微观镜头元件。多余的液体随后将被冲走。

借助这一过程,科学家可以构成任何形状的镜头,包括多元件镜头系统,该系统可以修正光学像差,提供远优于单镜头的图像质量。

斯图加特研究团队已经演示了打造该微型相机的全过程,从光学设计、生产到性能测试,并提供了图像示例和性能测试结果。

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直接将镜头集成到CMOS图像传感器上

该过程中涉及的一项技术是将一个镜头直接打印到单片光学纤维的顶端,这可能会对内窥镜技术产生重大影响,因为尺寸更小的镜头能够显著降低光学仪器的尺寸。

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光学仪器

在斯图加特大学研究的技术中,多个微小镜头直接被集成到了标准CMOS传感器上,供微型相机使用。

纳米镜头或许还能用于开发微型照明系统,微型无人机以及自动化版的微型机器人。

吉斯布尔称,配备了纳米镜头的无人机尺寸可能不大于一只蜜蜂。这为隐蔽监视系统开创了令人激动,但又让人感到可怕的可能性,因为它远小于当前可用的间谍相机。

研究人员相信,未来人们可能将迎来超快制造时代,这一技术从光学设计、CAD建模到微型物镜3D打印的完成可能花费不到1天时间,开创光学制造的全新时代。 20160630000123