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病気診断にマルチショットレンズレスカメラ

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October, 14, 2020, University Park--ペンシルバニア州立大学の研究者は、対象物のマルチショットを撮るためにレンズを必要とせず、再構成可能粒子ベースマスクを利用する新しいタイプのイメージングを開発した。電界印加自己組織化マスク技術は、ローコスト、迅速病気診断、光学顕微鏡の強化に用途があると期待されており、より薄型の携帯電話技術にさえつながる可能性がある。

研究チームは、微細金線のマスクを作り、それを撮像対象の物体の近くに設置する。そのマスクが物体からの反射光を散乱させ、画像センサがその光を収集。電流がマスク内の粒子を再整理し、反復されるごとに新しいマスクを生成し、システムが個々の新しい画像を記録する。マルチ光キャプチャは、次にコンピュータで元の物体画像を再構築し、著しく改善された解像度と品質が現れる。

最近ACS Nano に発表された論文の筆頭著者、Jennifer Millerは、「われわれはレンズフリーイメージングを行う唯一のグループではない。われわれの研究の違っているところは、一般にマルチマスクを作る必要があり、マルチ画像を撮るために物理的にそれらを動かすところである。このため、レンズは大きく、高価になり、レンズフリーイメージングの利点である簡素さの一部を無効にする」と話している。

一般的な顕微鏡には、視野と解像度力とのトレードオフが存在するので、10×視野は100×視野よりも広い。レンズフリーイメージングを利用することで、広い視野と高倍率を結合して、病気の低コスト画像、迅速診断が可能になる。これは、ハイエンド顕微鏡が利用できない開発途上国で特に有用である。

「従来のマスクはパッシブである。われわれは機能性をマイクロワイヤに加えた。われわれのイメージングシステムをより強力にする偏向、選択性、プラズモニック効果などである」と、論文の共著者、電気工学のCheng-Yu Wangは説明している。。

携帯電話の場合、体積の大きな一因は、ディテクタまで一定の距離を必要とするカメラレンズである。レンズフリーカメラは、スペース要件縮小に役立つ。

(詳細は、https://news.psu.edu)