למכשיר, ריבוע שגודלו 0.0 ס"מ על 0.05 אינץ '(1 על 1.2 מילימטרים), יש פוטנציאל להחליף את "הצמצם" שלו בין זווית רחבה, עין הדגים ולהתרחק באופן מיידי. ומכיוון שהמכשיר כה דק, רק בעובי כמה מיקרון, הוא יכול להיות מוטמע בכל מקום. (לשם השוואה, הרוחב הממוצע של שיער אדם הוא בערך 100 מיקרון.)
עלי הג'ימירי, פרופסור להנדסת חשמל והנדסה רפואית במכון הטכנולוגי בקליפורניה (Caltech) והחוקר הראשי של עבודת המחקר, תיאר את המצלמה החדשה. "כל החלק האחורי של הטלפון שלך יכול להיות מצלמה."
זה יכול להיות מוטבע בשעון או בזוג משקפיים או בבד, אמר חג'ימירי ל- Live Science. הוא יכול אפילו להיות מעוצב כך שישגר לחלל כחבילה קטנה ואז יתפרק לגיליונות גדולים ודקים מאוד שמדמיינים את היקום ברזולוציות שמעולם לא היו אפשריות, הוסיף.
"אין גבול מהותי לכמה אתה יכול להגדיל את הרזולוציה," אמר חג'ימירי. "אתה יכול לעשות ג'יגה-פיקסל אם אתה רוצה." (לתמונת ג'יגה-פיקסל יש מיליארד פיקסלים, או פי 1,000 יותר מתמונה ממצלמה דיגיטלית מגה-פיקסל.)
חג'ימירי וחבריו הציגו את החדשנות שלהם, המכונה מערך שלב אופטי, בכנס האגודה האופטית (OSA) בנושא לייזרים ואלקטרו-אופטיקה, שהתקיים במרץ. המחקר התפרסם גם באופן מקוון ב- OSA Technical Digest.
מכשיר ההוכחה לקונספט הוא יריעה שטוחה עם מערך של 64 מקלטים שאפשר לחשוב עליהם כאנטנות קטנות המותאמות לקבלת גלי אור, אמר חג'ימירי. כל מקלט במערך נשלט באופן אינדיבידואלי על ידי תוכנית מחשב.
בשברים של שנייה, ניתן לטפל במקלטי האור בכדי ליצור תמונה של אובייקט בצד הימני הקיצוני של התצוגה או בצד שמאל הקיצוני או בכל מקום שביניהם. ניתן לעשות זאת מבלי להפנות את המכשיר אל החפצים, שיהיה צורך במצלמה.
"היופי של הדבר הזה הוא שאנחנו יוצרים תמונות ללא שום תנועה מכנית", אמר.
חג'ימירי כינה את התכונה הזו כ"צמצם סינטטי ". כדי לבדוק כמה זה עבד, הניחו החוקרים למערך הדק שבב מחשב סיליקון. בניסויים, הצמצם הסינטטי אסף גלי אור ואז רכיבים אחרים בשבב המירו את גלי האור לאותות חשמליים שנשלחו לחיישן.
התמונה המתקבלת נראית כמו לוח דמקה עם ריבועים מוארים, אך תמונה בסיסית ברזולוציה נמוכה זו היא רק צעד ראשון, אמר חג'ימירי. יכולתו של המכשיר לתפעל גלי אור נכנסים היא כה מדויקת ומהירה, עד כי תיאורטית הוא יכול לתפוס מאות תמונות מסוגים שונים בכל סוג של אור, כולל אינפרא אדום, תוך שניות, אמר.
"אתה יכול לעשות מצלמה חזקה וגדולה במיוחד", אמר חג'ימירי.
השגת תצוגה עוצמתית עם מצלמה קונבנציונלית דורשת שהעדשה תהיה גדולה מאוד, כך שתוכל לאסוף מספיק אור. זו הסיבה שצלמים מקצועיים בשולי אירועי ספורט מריסים עדשות מצלמה ענקיות.
אבל עדשות גדולות יותר דורשות יותר זכוכית וזה יכול להכניס פגמים קלילים וצבעיים בתמונה. למערך שלבים אופטייים של החוקרים אין בעיה זו, או בתפזורת נוספת, אמר חג'ימירי.
לשלב הבא במחקר שלהם, חג'ימירי ועמיתיו פועלים להגדלת המכשיר, עם מערכי מקלט אור יותר במערך.
"בעיקרון, אין הגבלה בכמה שתוכל להגדיל את הרזולוציה," אמר. "זו רק שאלה כמה גדול אתה יכול ליצור את המערך השלב."
