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レンズ

スマホのカメラを激変させる「液体レンズ」、中国ファーウェイが来年にも実用化へ

1: すらいむ ★ 2020/12/02(水) 17:17:23.21 ID:CAP_USER

スマホのカメラを激変させる「液体レンズ」、来年にも実用化へ

 スマートフォンのカメラ性能を、次の次元に引き上げる画期的テクノロジーが来年にも実用化されようとしている。

 スマホのカメラ技術の最先端を行くファーウェイは、2021年のフラッグシップモデルに最新の「リキッドレンズ(liquid lens)」を搭載する見通しだ。
 リキッドレンズは、アップルやサムスンらを上回るカメラ性能を実現し、人間の目に匹敵するフォーカス速度と、従来のカメラを超える手ブレ補正を可能にすると見られている。

 スマホの性能指標の一つである、Antutuベンチマークを発表するAntutu.comの報告によると、ファーウェイは従来の光学ガラスの代わりに、電圧によって形状を変える液体をレンズに用いるという。
 液体レンズは、光学レンズを大幅に上回るスピードでフォーカスを調整可能で、衝撃にも強いとされる。

 スマホのカメラ性能を評価するDxomarkベンチマークによると、今年最も優れたカメラ性能を実現したスマホは、約350ミリ秒でフォーカスの調整が可能だった。
 一方で、ファーウェイのリキッドレンズは、わずか数ミリ秒でピントを調整できるという。

 ただし、リキッドレンズは全く新しい技術ではない。
 2011年に発表されたコーニングのB617と呼ばれるリキッドレンズも、同程度の性能を持つものとされていた。
 しかし、ファーウェイは競合メーカーに先駆け、このテクノロジーを市場に投入する準備を整えた模様だ。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)。

Forbes JAPAN 12/2(水) 12:30
https://news.yahoo.co.jp/articles/4a3d61cef8afd02650238f5a3a92aa80150d3e6a



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1606897043/続きを読む

2000年以上にわたって科学者を悩ませた「レンズの収差問題」がついに解決される

1: 一般国民 ★ 2019/07/09(火) 02:04:45.74 ID:CAP_USER

2000年以上にわたって科学者を悩ませた「レンズの収差問題」がついに解決される
https://gigazine.net/news/20190708-aberration-problem-solved/
2019/7/8
GIGAZINE

【科学(学問)ニュース+】

「古代ギリシャの科学者であるアルキメデスが凹面鏡で太陽光を集めて敵艦を焼き払った」という伝説がある通り、光学の歴史の始まりは2000年以上前に遡ります。そんな光学の歴史上で人類が2000年以上も解決できなかった「レンズの収差の解消」という難問をメキシコの大学院生が数学的に解決したと報じられています。

■■略

反射鏡やレンズに入射した光は、屈折または反射することで光軸上の1点に収束すると理論付けられています。しかし、現実にあるほとんどのレンズは加工の問題で表面が球面の一部となっているため、実際にはすべての光線を1点に集光することはできません。そのため、解像力を上げようとレンズの口径を大きくすると、像がぼやけてしまうことがあります。この光線のズレが起きる現象を「球面収差」と呼びます。

no title


レンズの球面収差については、2000年以上前のギリシャの数学者であるディオクレスが言及していました。また、17世紀の数学者クリスティアーン・ホイヘンスは1690年に著書「光についての論考」の中で、アイザック・ニュートンやゴットフリート・ライプニッツが望遠鏡のレンズの球面収差を解決しようとしたができなかったと述べています。

実際にニュートンが考案したニュートン式反射望遠鏡では、色のにじみ(色収差)は発生しないものの、反射鏡を使っているために当時では球面収差をどうしても完全に補正できませんでした。

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by Internet Archive Book Images

1949年には、「完全に球面収差を解消したレンズを解析的に設計するにはどうしたらよいのか?」という問題が数学の世界で定式化され、「Wasserman-Wolf問題」として取り扱われてきました。

メキシコ国立自治大学で博士課程の学生であるラファエル・ゴンザレス氏は、以前からレンズと収差の問題について数学的に取り組んでいた一人。ゴンザレス氏によると、ある日の朝食で一切れのパンにヌテラを塗っていた時に、突然アイデアがひらめいたとのこと。「わかった!」と叫んだゴンザレス氏は湧いたアイデアをそのままコンピューターに打ち込んでシミュレーションを行ったところ、球面収差を解消できていたそうです。「あまりのうれしさに、いろんなところに飛び乗りました」とゴンザレス氏は語りました。以下の非常に複雑な数式が、レンズの表面を解析的に設計できる公式だそうです。

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その後、ゴンザレス氏は同じく博士課程の学生で研究仲間であるヘクトル・チャパッロ氏と一緒に500本の光線でシミュレーションを行い、有効性を計算したところ、すべての結果で得られた平均満足度は99.9999999999%だったとのこと。以下は、ゴンザレス氏(画像右)が解析的に導き出した球面収差が解消されたレンズの図(画像左)です。

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また、ゴンザレス氏やチャパッロ氏ら研究チームは、「General formula to design a freeform singlet free of spherical aberration and astigmatism(球面収差と非点収差のない自由曲面一重項を設計するための一般式)」という論文も発表し、1900年に定式化されたLevi-Civita問題も解決したと報じられています。

レンズの収差が数学的に解決されたことによって、さらに性能のよいレンズの開発や、望遠鏡や分光器の大きなブレイクスルーが訪れることも十分期待できますが、このニュースを報じているカメラ系メディアのPetaPixelは「今よりもずっと優れたレンズがどれだけ安価に作られても、製品に『写真家向け』というステッカーが貼られると、その付加価値のために何倍も高い値段が付けられるのでしょう」とレンズ市場の活性につながるかは疑問視しました。



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1562605485/
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