Laitteella, joka on neliö, joka mittaa vain 0,04 tuumaa - 0,05 tuumaa (1 x 1,2 millimetriä), on mahdollisuus vaihtaa "aukko" laajakulman, kalansilmän ja zoomin välillä heti. Ja koska laite on niin ohut, vain muutaman mikronin paksu, se voidaan upottaa mihin tahansa. (Vertailun vuoksi ihmishiusten keskimääräinen leveys on noin 100 mikronia.)
"Koko puhelimesi takaosa voi olla kamera", sanoi Kalifornian teknillisen instituutin (Caltech) sähkötekniikan ja lääketieteellisen tekniikan professori Ali Hajimiri ja tutkimuspaperin päätutkija kuvaavan uutta kameraa.
Se voidaan upottaa kelloon tai silmälasien pariin tai kankaaseen, Hajimiri kertoi Live Science: lle. Hän voisi jopa suunnitella laskemaan avaruuteen pienikokoisena pakkauksena ja sitten purkautumaan erittäin suuriksi, ohuiksi arkeiksi, jotka kuvaavat maailmankaikkeutta resoluutioilla, jotka eivät koskaan ennen olleet mahdollisia, hän lisäsi.
"Ei ole mitään rajallista rajaa sille, kuinka paljon voit lisätä päätöslauselmaa", Hajimiri sanoi. "Voit tehdä gigapikseliä, jos haluat." (Gigapikselin kuvassa on 1 miljardi pikseliä tai 1 000 kertaa enemmän kuin 1 megapikselin digitaalikameran kuva.)
Hajimiri ja hänen kollegansa esittelivät innovaatiotaan, nimeltään optinen vaihejoukko, maaliskuussa pidetyssä optisten yhdistysten (OSA) laserien ja elektro-optiikan konferenssissa. Tutkimus julkaistiin myös verkossa OSA Technical Digest -lehdessä.
Konseptinvarmuuslaite on litteä arkki, jossa on 64 valovastaanotinta, joita voidaan pitää pieninä antenneina, jotka on viritetty vastaanottamaan valoaaltoja, Hajimiri sanoi. Jokaista taulukon vastaanotinta ohjataan erikseen tietokoneohjelmalla.
Sekunnin murto-osissa valonvastaanottimia voidaan manipuloida kuvan muodostamiseksi esineestä kuvan oikeassa reunassa tai vasemmassa reunassa tai missä tahansa niiden välissä. Ja tämä voidaan tehdä osoittamatta laitetta kohteisiin, jotka olisivat tarpeen kameran kanssa.
"Tämän asian kauneus on, että luomme kuvia ilman mekaanista liikettä", hän sanoi.
Hajimiri kutsui tätä ominaisuutta "synteettiseksi aukkoksi". Testaakseen, kuinka hyvin se toimi, tutkijat asettivat ohut ryhmä pii-tietokonepiirin. Kokeissa synteettinen aukko keräsi valoaallot, ja sitten muut sirun komponentit muuttivat valoaallot sähköisiksi signaaleiksi, jotka lähetettiin anturiin.
Tuloksena oleva kuva näyttää tammilaudalta, jossa on valaistuja neliöitä, mutta tämä alhaisen resoluution peruskuva on vasta ensimmäinen askel, Hajimiri sanoi. Laitteen kyky manipuloida saapuvia valoaaltoja on niin tarkka ja nopea, että teoreettisesti se pystyi muutamassa sekunnissa vangitsemaan satoja erilaisia kuvia kaikenlaisessa valossa, mukaan lukien infrapuna, hän sanoi.
"Voit tehdä erittäin tehokkaan ja suuren kameran", Hajimiri sanoi.
Suuren tehonäkymän saavuttaminen tavanomaisella kameralla edellyttää, että linssi on erittäin suuri, jotta se pystyy keräämään tarpeeksi valoa. Siksi urheilutapahtumien sivussa olevat ammattikuvaajat käyttävät valtavia kameran linssejä.
Suuremmat linssit vaativat kuitenkin enemmän lasia, ja ne voivat tuoda kuvaan valo- ja värivirheitä. Tutkijoiden optisessa vaiheittaisessa ryhmässä ei ole tätä ongelmaa tai mitään lisättyä massaa, Hajimiri sanoi.
Seuraavaa tutkimusvaihettaan varten Hajimiri ja hänen kollegansa pyrkivät parantamaan laitetta suurempana, ja ryhmässä on enemmän valovastaanottimia.
"Pohjimmiltaan ei ole mitään rajaa sille, kuinka paljon voit lisätä resoluutiota", hän sanoi. "Se on vain kysymys siitä, kuinka suuri voit tehdä vaiheittaisen taulukon."
