Zoom y smartphones óptica - la próxima gran cosa?

Cámaras de teléfonos inteligentes están haciendo grandes avances en estos días. Claridad de la imagen está en alza, mientras que el ruido y la interferencia en los sensores más pequeños se está reduciendo gradualmente. A pesar de todas estas mejoras, las cámaras de teléfonos inteligentes todavía faltan algunas de las características más importantes que todavía dan simple punto y disparar y cámaras compactas, dejar DSLR de gama superior, solo un borde. Estamos, por supuesto, hablando de las capacidades de zoom óptico y longitudes focales variables.

Mientras que Samsung Galaxy zoom cámara / teléfono inteligente ofrece algo para los amantes de la fotografía, el diseño en realidad no se presta a los factores de forma cada vez más delgados que exigimos de nuestros smartphones. Mecanismos de enfoque automático y zoom convencionales no son apropiados para las cámaras digitales miniaturizados debido al tamaño voluminoso de tales mecanismos. Si los teléfonos inteligentes son ofrecer a los consumidores la fotografía experiencias cada vez más apremiantes, estamos en necesidad de un nuevo avance tecnológico.

El Galaxy S4 zoom marca un buen punto de partida, pero los teléfonos inteligentes realmente requieren factores de forma más pequeños de la cámara.

Varias patentes y empresas han surgido ofreciendo tecnologías ópticas pequeño factor de forma que podría ofrecer una mejor funcionalidad de la cámara mientras unes las pequeñas requisitos de diseño de dispositivos electrónicos portátiles. Los avances que hacen uso de nuevos procesos de fabricación de sistemas microelectromecánicos y de alta precisión podrían traer la funcionalidad de zoom óptico para nuevos teléfonos inteligentes en un futuro no muy lejano.

¿Cómo estas tecnologías podrían funcionar

Como usted podría haber esperado, Google es una de las empresas a la vanguardia del desarrollo de la lente de zoom basado en MEMS, la empresa presentó una patente para esta tecnología de vuelta en 2012. Usted puede haber notado los MEMS plazo antes de la hora de buscar a algunos nuevos emergente tecnologías, tales como una nueva técnica de producción para pantallas móviles. MEMS significa sistema microelectromecánico, y puede probablemente mejor se describe como máquinas mecánicas microscópicas.

La tecnología ya se utiliza en algunos módulos de cámara para ayudar con enfoque automático, y un principio de diseño similar se aplica al desarrollo de MEMS módulos de zoom óptico. Actuadores mecánicos pequeño, un tipo de motor, se utilizan para ajustar el punto focal de una lente. Aquí es donde necesitamos un poco de ciencia. La patente Google menciona una lente Alvarez, una configuración de lente que consiste en dos placas con potencias que varían (grosor) y niveles de refracción.

Lentes Alvarez son sólo una de las formas en que los pequeños aumentos de factor de forma se puede lograr.

Mover las placas en diferentes posiciones altera la potencia de salida total a través de la lente, ya sea de aumento o de-magnificando la luz que pasa a través de él. Si bien es un poco complicado, básicamente todo lo que necesita saber es que es un método para crear un nivel de cambio de ampliación / enfoque sin tener que cambiar la lente.

El siguiente paso es donde entra en juego MEMS, ya que se necesitan los pequeños motores para desplazar las partes de la lente y ajustar el nivel de ampliación. Para cumplir con el bajo consumo de energía y los requisitos de tamaño de pequeños dispositivos electrónicos portátiles, motores piezoeléctricos encajaba muy bien. La imagen de la patente de Google a continuación ayuda a demostrar cómo todo esto encaja.

Un diseño para un MEMS controlado Alvarez Lente módulo de enfoque óptico.

El mayor beneficio es, obviamente, que los pequeños dispositivos móviles, tales como teléfonos inteligentes, podrían beneficiarse de las propiedades de zoom óptico en lugar de tener que depender de digital, lo que no hay pérdida de calidad mientras que el zoom. Hay ciertas limitaciones con este tipo de diseño- sólo hay tanto de ampliación que se puede lograr con lentes pequeñas y diseños serán atrapados dentro de un cierto rango de zoom. Objetivos, también no pueden ser reemplazados o cambian para diferentes módulos, pero eso es un pequeño precio a pagar por un diseño de factor de forma pequeño.

Diseño de Google no es la única manera de que los módulos de zoom óptico pequeño factor de forma se podrían construir. Diseños utilizando espejos flexibles para llevar a cabo la ampliación también se están probando, donde el ángulo de los espejos y el enfoque de las lentes pueden ser controlados por motores pequeños. Wavelens está incluso trabajando en un diseño que utiliza membranas flexibles para alterar dinámicamente la forma y el foco de una lente de uso de aceites ópticos y actuadores MEMS, lo que podría escalar hasta menos de 0,4 mm de altura.

Top: ejemplo de flexibilidad de ampliación basado espejo. En pocas palabras: el diseño de una lente de llenado de aceite flexibles controlado por activadores MEMS

Enfoque Módulos para los OEM

En el lado práctico de las cosas, técnicamente la mayoría, si no todas, de estas tecnologías va a funcionar con la amplia gama de sensores de imagen móvil existentes OEM. Los esfuerzos que HTC, Samsung, Sony, etc todos se han puesto en la mejora de sus propios sensores de imagen en los últimos años no será en vano si quieren seguir el camino de zoom óptico, como el enfoque y la ampliación es controlado por el módulo de la lente.

Por ejemplo, newScale tecnologías ya tiene su propio módulo de 3,3 voltios M3-F (imagen superior) que es compatible con una amplia gama de sensores de imagen y tamaños de la lente y se puede montar en otra PCB sensor de imagen desarrolladores. También es relativamente adecuado para teléfonos inteligentes, el módulo tiene un tamaño de sólo 20 x 22 x 16 mm, que no debe extruir desde la parte posterior de un teléfono demasiado lejos.

Aunque no hay teléfonos se ponen a hacer uso de pequeños módulos de zoom óptico en el futuro inmediato, la próxima Cámara Samsung Galaxy K parece estar pegando con un diseño más tradicional cámara compacta, y esta es una tecnología que se puede esperar para saber más acerca de los próximos años. Tecnología de la cámara de Smartphone simplemente sigue mejorando, parece que no pasará mucho tiempo hasta que las líneas entre los teléfonos inteligentes y de apuntar y disparar cámaras son completamente borrosa.

¿Emocionada?