پیشرفت متالنز سامسونگ: ماژول های باریک تر دوربین بدون کاهش کیفیت تصویر

دستاورد جدید سامسونگ در فناوری متالنز: نازک‌تر شدن ماژول‌ها بدون افت کیفیت تصویری

سامسونگ با همکاری دانشگاه فناوری و علوم پوهانگ (POSTECH) رویکرد نوینی را در حوزه متالنز ارائه کرده است که می‌تواند باعث کاهش چشمگیر ضخامت تلفن‌های هوشمند و هدست‌های واقعیت افزوده و مجازی (XR) در آینده شود. این پژوهش که در نشریه Nature Communications منتشر شده، به جای استفاده از عدسی‌های شیشه‌ای خمیده مرسوم، از ساختارهای نانومقیاس بسیار ظریفی بهره می‌گیرد که قطرشان حتی کمتر از یک تار مو است و با دقت بی‌نظیری نور را کنترل می‌کنند. این تغییر نوآورانه می‌تواند منجر به تولید ماژول‌های دوربین باریک‌تر، دوام بالاتر و فرآیند ساخت ساده‌تر گردد.

فناوری متالنز چگونه عمل می‌کند

تیم پژوهشی به سرپرستی دکتر جینگ‌گون یون از مرکز تحقیقاتی سامسونگ و پروفسور جونسوک رو از POSTECH تکنیک تأخیر فازی معادل دوسوم طول موج را معرفی کرده‌اند. این روش، نیاز به ساختارهای نانویی بلند و شکننده را حذف کرده و ساخت را ساده‌تر و استحکام ماژول را بالا برده است. طراحی نمونه اولیه، ضخامت ماژول دوربین را تقریباً ۲۰ درصد، از ۲.۰ میلی‌متر به حدود ۱.۶ میلی‌متر کاهش داده و بدون افت کیفیت اپتیکی، عملکرد آن را حفظ می‌کند.

ویژگی‌ها و کارایی محصول

ویژگی‌های برجسته

• متالنزهای ساخته شده با ستون‌ها و آرایه‌های نانومقیاس
• تأخیر فازی دوسوم طول موج جهت طراحی‌های فشرده و مقاوم
• کاربرد در حوزه مادون قرمز (IR) برای دوربین‌های چشمی XR
• افزایش عملکرد تابع انتقال مدولاسیون (MTF) – از ۵۰٪ به ۷۲٪
• زاویه دید ۱۲۰ درجه برای ردیابی دقیق مردمک و شناسایی عنبیه

موارد مصرف: ردیابی چشم در XR و دوربین‌های تلفن همراه

این تیم، کاربرد متالنز را در یک دوربین چشمی مادون قرمز ویژه هدست‌های XR به نمایش گذاشتند که توانست شناسایی صحیح عنبیه و ردیابی دقیق مردمک را با زاویه دید وسیع ۱۲۰ درجه عملی کند. سامسونگ اعلام کرده است که این فناوری را به سیستم‌های دوربین با نور مرئی نیز توسعه خواهد داد. در نتیجه، شاهد دوربین‌های پشتی باریک‌تر در گوشی‌ها و کاهش لرزش هنگام قرارگیری دستگاه بر سطح صاف خواهیم بود.

مزایا و مقایسه‌ها

در مقایسه با عدسی‌های شیشه‌ای سنتی و ساختارهای منطقه‌ای با ارتفاع زیاد، متالنزهای جدید چندین مزیت را فراهم می‌کنند: برآمدگی کمتر ماژول دوربین، مقاومت مکانیکی بیشتر و احتمالاً هزینه تولید پایین‌تر. سنسورهای تصویری بزرگ‌تر، عملکرد مطلوب در شرایط کم‌نور را فراهم کرده‌اند اما برآمدگی دوربین را افزایش داده‌اند؛ همانگونه که در محصولاتی مانند vivo X200 Ultra دیده می‌شود. متالنزها می‌توانند تعادلی میان استفاده از سنسورهای بزرگ‌تر و طراحی باریک گوشی‌ها ایجاد کنند. همچنین گزارش شده است که اپل و سایر تولیدکنندگان نیز در حال بررسی مفاهیم مشابه مانند فناوری زیرنمایشگر و جایگزین‌هایی برای Dynamic Island هستند و بنابراین رقابت بازار شدت یافته است.

اهمیت در بازار و چشم‌انداز آینده

برای تولیدکنندگان تجهیزات و تأمین‌کنندگان قطعات، توسعه متالنزی که MTF را بالا برده و ضخامت ماژول را کاهش می‌دهد، می‌تواند باعث تغییر رویکرد به سمت گوشی‌های هوشمند با پشت کاملاً صاف و هدست‌های XR سبک وزن شود. چالش اصلی، تجاری‌سازی نسخه مادون قرمز و انتقال این موفقیت‌ها به دوربین‌های نور مرئی با کارایی بالا است. در صورتی که سامسونگ و شرکایش موفق شوند، نسل جدید گوشی‌ها و دستگاه‌های واقعیت افزوده، با بهره‌مندی از سنسورهای بزرگ و طراحی بدنه‌ای تقریباً تخت و پایداری اپتیکی بهتر روانه بازار خواهند شد.

جمع‌بندی

پژوهش حول متالنزها ترکیبی از نانوفوتونیک، مهندسی کاربردی و اپتیک‌های نوین است که به یکی از چالش‌های طراحی دستگاه‌های امروزی – بیرآمدگی دوربین – پاسخ داده است. با بهبود وضوح، گستره دید و دوام، متالنزها راهکاری نویدبخش برای تولید الکترونیک مصرفی نازک‌تر و پیشرفته‌تر بدون فدا کردن کیفیت عکس‌برداری به شمار می‌روند.