Le zoom optique et smartphones - la prochaine grande chose?

Smartphone caméras font des progrès considérables ces jours. La clarté de l'image est à la hausse, alors que le bruit et la diaphonie dans les petits capteurs se réduit progressivement. Malgré toutes ces améliorations, les caméras de smartphones sont toujours portées disparues certaines des caractéristiques les plus importantes qui donnent toujours simple point et tirer et les appareils photo compacts, et encore moins élevés reflex numériques d'extrémité, un bord. Nous sommes bien sûr parler de capacités de zoom optique et focales variables.

Alors que Samsung Galaxy Zoom appareil photo / téléphone intelligent offre quelque chose pour les amateurs de photographie, la conception ne se prête pas vraiment aux plus minces facteurs de forme que nous exigeons de nos smartphones. Mécanismes de l'autofocus et zoom conventionnelles ne sont pas appropriées pour les appareils photo numériques miniaturisés en raison de la taille volumineuse de ces mécanismes. Si les smartphones sont d'offrir aux consommateurs de plus en plus impérieuses photographie expériences, nous sommes dans le besoin d'une nouvelle percée technologique.

Le Galaxy S4 Zoom marque un bon point de départ, mais les smartphones nécessitent vraiment petites caméras facteurs de forme.

Divers brevets et les entreprises ont vu le jour offrant des technologies optiques à petit facteur de forme qui pourraient offrir une fonctionnalité améliorée de la caméra tout en faisant correspondre les petites exigences de conception de l'électronique portable. Percées faisant usage de nouveaux procédés de fabrication de systèmes microélectromécaniques et de haute précision pourraient apporter des fonctionnalités de zoom optique pour les nouveaux smartphones à l'avenir pas trop lointain.

Comment ces technologies pourraient travailler

Comme vous l'avez prévu, Google est l'une des sociétés à la pointe du développement de la lentille de zoom à base de MEMS, la société a déposé un brevet pour cette technologie de retour en 2012. Vous avez peut-être remarqué les MEMS terme avant quand on regarde un peu de nouvelles émergent technologies, comme une nouvelle technique de production pour écrans mobiles. MEMS signifie microsystème électromécanique, et peut probablement mieux être décrit comme des machines mécaniques microscopiques.

La technologie est déjà utilisée dans certains modules de caméra pour aider avec auto-focus, et un principe de conception similaire applique à l'élaboration de modules zoom optique MEMS. Petits actionneurs mécaniques, un type de moteur, sont utilisés pour régler le point focal d'une lentille. Voici où nous avons besoin d'un peu de science. Le brevet mentionne une lentille Google Alvarez, une configuration de lentilles qui se compose de deux plaques avec des puissances différentes (épaisseur) et les niveaux de réfraction.

Objectifs Alvarez ne sont qu'un des moyens que petit facteur de grossissement de la forme peut être accompli.

Déplacer les plaques dans différentes positions modifie la puissance de sortie totale à travers la lentille, soit grossissant ou dé-magnifier la lumière qui le traverse. Bien qu'il soit un peu compliqué, essentiellement tout ce que vous devez savoir est qu'il est une méthode pour créer un niveau de grossissement / focus changement sans avoir à changer la lentille.

La prochaine étape est l'endroit où MEMS arrive, que les petits moteurs sont nécessaires pour déplacer les parties de la lentille et de régler le niveau de grossissement. Pour répondre à la faible puissance et les exigences de petite taille de l'électronique portable, les moteurs piézoélectriques intègrent le projet de loi bien. L'image du brevet Google ci-dessous permet de démontrer comment tout cela se ensemble.

Une conception pour un MEMS contrôlé Alvarez Objectif module de mise au point optique.

Le plus grand avantage est évidemment que les petits appareils mobiles, tels que les smartphones, pourraient bénéficier de propriétés de zoom optique plutôt que d'avoir à compter sur le numérique, ce qui entraîne aucune perte de qualité tout en zoomant. Il ya certaines limitations avec ce genre de conception-il ya seulement tellement grossissement que vous pouvez réaliser avec de petites lentilles et dessins seront coincés dans une certaine plage de zoom. Objectifs également ne peuvent pas être remplacés ou changent pour les modules différents, mais qui est un petit prix à payer pour un design petit facteur de forme.

Le design de Google est pas la seule façon que les modules de zoom optique petit facteur de forme pourraient être construits. Les conceptions utilisant des miroirs souples pour effectuer le grossissement sont également en cours d'expérimentation, où l'angle des miroirs et l'orientation des lentilles peuvent être contrôlés par des moteurs minuscules. Wavelens travaille même sur un design qui utilise des membranes flexibles pour modifier dynamiquement la forme et foyer d'une lentille en utilisant des huiles optiques MEMS et actionneurs, ce qui pourrait réduire à moins de 0,4 mm de hauteur.

Haut: exemple de grossissement souple à base de miroir. En bas: la conception pour une huile lentille souple rempli contrôlée par des activateurs MEMS

Modules Focus pour les OEM

Sur le côté pratique des choses, techniquement la plupart, sinon la totalité, de ces technologies va travailler avec la large gamme de capteurs OEM illustrées mobiles existants. Les efforts que HTC, Samsung, Sony, etc ont tous mis dans l'amélioration de leurs propres capteurs d'image au cours des dernières années ne sera pas gaspillé si ils veulent aller dans la voie de zoom optique, que l'accent et le grossissement est contrôlé par le module de lentille.

Par exemple, newScale Technologies a déjà son propre module de 3.3 volts M3-F (photo ci-dessus) qui est compatible avec une gamme de capteurs d'image et la taille de la lentille et peut être monté sur un autre PCB de capteur d'image des développeurs. Il est aussi relativement convenable pour les smartphones, le module est de taille à seulement 20 x 22 x 16 mm, ce qui ne devrait pas extruder de l'arrière d'un combiné trop loin.

Bien qu'aucune combinés sont mis à faire usage de petits modules zoom optique dans un avenir immédiat, la prochaine Appareil photo Samsung Galaxy K semble coller avec un design plus traditionnel appareil photo compact, et cela est une technologie que vous pouvez vous attendre à entendre parler davantage au cours des années à venir. Technologie de caméra Smartphone ne cesse de mieux en mieux, il semble que ce ne sera pas trop long jusqu'à ce que les lignes entre les smartphones et les caméras point et tirer sont complètement floue.

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