理大首創切削法製3D成像「複眼」

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理 大 首 創 切 削 法 製 3D 成 像 「 複 眼 」

理 大 工 業 及 系 統 工 程 學 系 講 座 教 授 李 榮 彬 （ 中 ） 與 團 隊 研 發 高 清 3D 成 像 複 眼 透 鏡 ， 贏 得 今 年 日 內 瓦 國 際 發 明 展 特 別 大 獎 及 金 獎 。


　　(星島日報報道)昆蟲有別於人類，擁有的「複眼」視野廣闊，能快速觀察及計算物體的方位和距離。理工大學工業及系統工程學系研究發現，傳統技術製成的複眼透鏡，容易在生產過程中產生較大的誤差。由理大首創的超精密滾筒切削方法，既能將成本由五千元大幅降至五毫外，亦可將小眼的形狀誤差控制在一百納米以下。學者表示，新技術應用廣泛，包括安裝在相機及顯微鏡內，做到先拍照後聚焦的效果，日後亦可用作製作3D照片和電影。

　　照片和錄影的成像質素，取決於環境光線干擾、圖像採集和成像系統的限制，由於拍攝時光源難以平均，成像質素容易出現色度偏差、光學畸變等問題。通過模仿昆蟲「複眼」的構造，可以觀察及計算物體的方位和距離。傳統複眼透鏡的加工主要分為光刻法及超精密車削法，前者加工材料較少，但加工設備價格高；後者則容易令複眼中的「小眼」邊緣形狀誤差較大。

　　理大工業及系統工程學系講座教授李榮彬表示，理大首創的超精密滾筒切削方法，所需的生產設備及原材料成本較低，而產品售價可由傳統做法的五千元，大幅降至五毫，並且沒有對環境造成污染。

　　他指，複眼內的小眼數目逾十萬個，可應用於近場及遠場的成像。由於生產在光學塑料上，除了透明度高及較玻璃的成本低，亦可套用於不同種類的成像產品上，包括相機、光場顯微鏡、胃鏡等，解決因光線不足所致的成像失真問題。「現時技術上已完成，正與不少商人洽談合作，包括閉路電視、3D電視機等。」

　　理大超精密加工技術國家重點實驗室夥伴實驗室項目經理陳增源補充指，在應用的時候，需要配合理大研發的圖像處理軟件，用家可先拍照，再從軟件上選取想要的聚焦畫面。換言之，加上複眼透鏡後無損相機光圈大小的分別。此外，用家通過軟件計算後，得知被拍攝物體的尺寸、位置及速度資訊。

　　至於研究的難處在於控制小眼的形狀誤差在一百納米以下，李榮彬形容，這個技術在幾十年前是匪夷所思。他又稱，下一步計畫微型化，最終目標將複眼透鏡應用在手機上，日後用家可拍攝3D照片、短片，甚至電影。


2016-05-09

judy

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