[新聞] 微型相機鏡頭大突破！清大發表全球最薄透

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作者  rpg1510 (八分之三)
標題  [新聞] 微型相機鏡頭大突破！清大發表全球最薄透
時間  Fri Jan 25 08:12:42 2019
微型相機鏡頭大突破！清大發表全球最薄透鏡 比紙薄可撕貼

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▲清華大學光電所助理教授劉昌樺研發出世界上最薄的介電質超平面透鏡。（圖／國立清
華大學提供，下同）


ETtoday 2019年01月24日 10:35 記者陳凱力／新竹報導

微型相機鏡頭大突破！清華大學光電所助理教授劉昌樺與美國華盛頓大學研究團隊合作，
研發出不用玻璃折射成像，而是以數萬個極微小的奈米柱排列為同心圓來改變光穿透速度
的超平面透鏡，厚度比紙還薄、甚至還可像貼紙一樣撕下轉貼，未來可應用在相機、手機
及微創手術導管等鏡頭上。
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▲不同奈米柱排列方式做出的透鏡成像效果也不同，A透鏡成像效果最好。

這項全球最薄介電質超平面透鏡的研究成果，不僅登上了國際頂尖期刊Nano Letters，許
多外國媒體都也爭相報導，並以「超超薄的平面鏡頭」、「光學鏡頭從3D變2D」、「永別
了，立體玻璃鏡頭」標題來形容這項重大突破，也讓清華大學的研究能量揚名國際。
傳統透鏡由厚厚的玻璃鏡片構成，需要經過打磨、拋光等昂貴製作過程，厚度往往達數個
毫米。劉昌樺表示，近兩、三年來奈米技術和奈米光學精進，開啟了人工平面透鏡「介電
質超平面透鏡」的研究領域，採用半導體材料如二氧化矽來「長」成數萬一樣高度的微米
等級柱子，並排列成一圈圈同心圓的圖案，來改變光穿透的速度，達到跟傳統透鏡一樣好
的效果。但因為構成透鏡的微細柱子高度至少得是直徑的5倍以上，又高又細的柱子很容
易倒塌。
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▲新型超平面透鏡採用半導體材料如二氧化矽來「長」成數萬一樣高度的微米等級柱子，
並排列成一圈圈同心圓的圖案。
劉昌樺採用創新的光學設計方法，成功降低這些柱子的高度至奈米等級，柱高只要達直徑
2倍即可。柱子變矮了，更方便製作、更穩固，製作出的透鏡也更加輕薄。以此方式製作
出的鏡頭，直徑只有頭髮的百分之一；厚度僅190奈米，比五萬分之一公分還要薄，創下
世界上最薄介電質平面透鏡的紀錄。
劉昌樺目前在實驗室使用電子束顯微鏡來製作超平面透鏡，成功證明不同的奈米柱排列方
式，可取得清晰度不等的成像。但因上萬個奈米柱都得用人工一個個排列出來，製作速度
較慢。劉昌樺表示，未來這套技術如獲業界採用，用半導體製程的曝光機及光罩來製作透
鏡，數秒就可完成。
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▲清華大學光電所助理教授劉昌樺研發出世界上最薄的介電質超平面透鏡。

劉昌樺畢業於清華大學動機系，之後赴美於密西根大學電機系取得博士學位，並分別在西
北大學材料系和華盛頓大學物理系擔任博士後研究員。在回到母校清華執教之前，他也接
到了國外知名大學的聘約，仍決定回台任教。他認為台灣的生活及研究環境，對年輕教授
仍有一定的吸引力，例如厲害的半導體產業，「當然，能與父母家人一起生活是最重要的
事。」
-----超薄微型相機鏡頭在各領域的價值-----超薄微型相機鏡頭沒有傳統鏡頭安裝深度的限制
可以附著於任何物品上

軍事價值
1.間諜運用-任何原本意想不到的物品，都可能成為相機
2.偵查運用-全顯示頭盔將普及化
           不只空中戰機，以後地上車輛、水上載具、機器人都可運用
           遙控作戰成為可能，遙控者的視角將有如親臨現場作戰般完善

商用價值
1.手機能做更薄了
2.可以在消費相機上面，塞入全片幅相機的規格
  (意味不需要扛笨重的相機+鏡頭，就能擁有專業相機的拍攝設備)

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→ lolic: 以後可以偷拍了1F 01/25 08:13
→ gino0717: 拿來偷拍小學女生遊泳池2F 01/25 08:13
→ hj00: 行房記錄器3F 01/25 08:13
推 kavengany: 好年輕4F 01/25 08:14
噓 sionxp: 可量產 打贏大立光嗎？5F 01/25 08:14
推 flavorBZ: 貼在鞋子上6F 01/25 08:15
推 palindromes: 強者7F 01/25 08:15
→ darkbrigher: google眼鏡?8F 01/25 08:15
推 LeoYuri: 厲害9F 01/25 08:16
推 jack096: 專利是台灣跟美國共同擁有嗎? 可以開是賣專利啦!!~10F 01/25 08:16
推 sdamel: 嗯嗯跟我想的一樣11F 01/25 08:16
→ jack096: 應該會被政府先買斷阻擋ㄧ段時間，先做軍武再說12F 01/25 08:17
→ zoo0612: 紳士們，上工了13F 01/25 08:17
推 newti: 手機有辦法塞入全幅的感光元件?14F 01/25 08:17
推 tamama000: 用人去排奈米 聽起來很費工15F 01/25 08:18→ tamama000: 這樣可以標榜純手工相機嗎
推 jeffky: 強者17F 01/25 08:20
推 MXZR: 專業成像品質還是有懸念，手機鏡頭能穩定就不錯了18F 01/25 08:20
推 paul2chiu: 台男福音19F 01/25 08:21
→ x851221: 難過清大一直有偷拍案20F 01/25 08:22
推 wolver: 可以看到更多的 女大生 JK 女護士放尿拉屎偷拍了21F 01/25 08:23
推 kyo38390: 不曉得成像效果跟焦距怎麼樣 但這已經是超大的突破！22F 01/25 08:23
推 mimiasd0722: 推23F 01/25 08:24
→ LeonardoChen: 在美國就飛黃騰達了24F 01/25 08:25
→ VVizZ: 好吃嗎25F 01/25 08:25
推 ohmylove347: 超屌推爆26F 01/25 08:26
推 ad8021: 涅菲耳透鏡的成像品質，用在消費型商品大家能接受?27F 01/25 08:26
推 MacOSX10: 望遠鏡顯微鏡可以用嗎28F 01/25 08:26
推 Hans2479: 終於可以幹掉韓狗了29F 01/25 08:29
→ cefywo: 就Metalens啊30F 01/25 08:30
推 OGC218: 小心被自殺31F 01/25 08:30
推 jerrysun1107: 真強者 推32F 01/25 08:30
→ twflash:                        被自殺???33F 01/25 08:31→ twflash:                        被自殺???
推 ktootk: 真的厲害35F 01/25 08:35
推 j022015: 玩導光結構 太神36F 01/25 08:36
推 jisson: 盜攝者福音！！37F 01/25 08:36
推 NLstyle: 好強38F 01/25 08:36
推 daryl051892: 反觀矽谷的董事長特助39F 01/25 08:37
推 Herodotus: 成像畫質如何？40F 01/25 08:37
推 ckleman: 猛41F 01/25 08:37
推 rayxg: 菲涅爾透鏡？42F 01/25 08:37
推 rappiest: 強43F 01/25 08:39
推 kausan: 大立光要gg了44F 01/25 08:40
推 saisai60: 樓上正解45F 01/25 08:41
→ sammy98: 針孔表示：？46F 01/25 08:44
推 ristart: 真強者。這種是真的愛台灣47F 01/25 08:45
→ signofwind: 台灣老闆沒那個眼光 大概是韓國或中國會買走繼續研發48F 01/25 08:46
推 tin123210: 很快中國就偷走了，謝謝你的努力49F 01/25 08:47
推 POWERSERIES: 大立光直接買技術 最好會g50F 01/25 08:47
推 galusx: 之前日本？也有摩爾紋相機呀 市場化還久吧51F 01/25 08:47
推 h321123aa: 有開創是好事，能不能modify到商業化就看命了，強大52F 01/25 08:47
推 sppmg: 42F+1，不知原理和 Fresnel lens 是否相同。53F 01/25 08:48
推 Rex729: 成像品質才是重點吧54F 01/25 08:49
推 ALENDA: 大立光會倒嗎55F 01/25 08:53→ ALENDA: 不要賣斷，一定要以權利金或專利使用權的方式賣
推 epkidd94: 雖然只有單色 解析度還不好 但對一些應用已經足夠57F 01/25 08:54
推 WLR: 技術應該很多間搶著買，期待商業化58F 01/25 08:56
→ info1994: 這種一定軍武醫療先用啦59F 01/25 08:57
推 kimgordon: 在美國投資款會用爆的60F 01/25 08:59
推 stock168: 小心專利被中國狗偷竊61F 01/25 08:59
推 ru04hj4: 學術導入商用有很長很長的路62F 01/25 09:01
推 hodj: 偷拍歷史ㄧ大進步 諾貝爾偷拍獎get63F 01/25 09:06
噓 sionxp: 都只講優點 問題是我要知道缺點是什麼64F 01/25 09:07
推 soarling: 推一個65F 01/25 09:08
推 minipig0102: 推推 消費性商用化還要好幾年66F 01/25 09:09
推 Moratti: 推67F 01/25 09:13
推 attitudium: 目前缺點 解析度68F 01/25 09:14
推 wbt77hsy: FF是跟感光元件大小有關吧69F 01/25 09:14
推 st110261: 再經過幾代演進，商用價值爆表70F 01/25 09:14
推 rcak801: 啊不就fresnel lens71F 01/25 09:15
推 Tenging: 終於可以好好偷拍了72F 01/25 09:16
推 TarikBlack: 推73F 01/25 09:26
推 jack096: 沒多久就會被支那人偷了74F 01/25 09:29
推 chuchuyy: 看起來是Fresnel lens 這成像品質先打問號75F 01/25 09:31
推 shakesper: 這教授厲害 一輩子不愁吃穿了76F 01/25 09:31
推 zenuo: 這發明真的可以說跨時代 產生的影響超大77F 01/25 09:32
推 kdh: 太強了78F 01/25 09:33
噓 wolfjk: 原po因為相機只有鏡頭喔79F 01/25 09:35→ wolfjk: 以為
推 shintz: 這東西用在太空望遠鏡不知道會有啥影響81F 01/25 09:37
推 kerkerlu: 推82F 01/25 09:39
推 kenlin0105: 會被自殺吧83F 01/25 09:40
推 ronbaker: rcak正解84F 01/25 09:40
推 armedlove: 太神啦85F 01/25 09:40
推 bily: 台灣之光86F 01/25 09:40
→ ronbaker: 成像品質不會好的87F 01/25 09:41
推 hellomotogg: 之前石墨烯那個 怕爆88F 01/25 09:42
推 dog990999: 推89F 01/25 09:42
推 smilebrad: 聽起來還是存在像差問題  而且比傳統鏡片嚴重  不過減90F 01/25 09:44→ smilebrad: 輕許多重量倒是有  可能還要結合其他元件來改善吧  真→ smilebrad: 滴猛
→ stu25936: 記得多做幾個備份資料並做好資安防衛 台灣之光加油93F 01/25 09:46
推 chunger13: 類似夫瑞奈透鏡94F 01/25 09:53
推 labihua: 拜託活下來95F 01/25 09:53
推 dnkofe: 推96F 01/25 09:56
推 peter105096: 太神了97F 01/25 09:58
推 zxp930110: 好猛 推 看起來就是fresnel lens的應用 技術層面的突破98F 01/25 09:58
→ CTUST: 不可能的任務還有一堆電影不都演過了嗎？99F 01/25 09:59
推 tony20095: 學長給推!100F 01/25 09:59
→ CTUST: 另外沒有跟台灣先進光源合作嗎？看外太空之類101F 01/25 10:00
推 zeanmar: 可以在消費相機上面，塞入全片幅相機的規格 O_O哇102F 01/25 10:05
→ jim924211: 幹，這真的強103F 01/25 10:06
推 dfast: 看來這是最佳偷拍神器了104F 01/25 10:06
→ jim924211: 專利好好改良能讓現在手機相機更猛105F 01/25 10:06
→ preisner: 能商用再來說106F 01/25 10:07
推 wadeedaw: 成像效果看起來還需要時間進步107F 01/25 10:08
推 JOHNJJ: 偷拍界的福音108F 01/25 10:09
推 akay08: 推推109F 01/25 10:10
推 MidoBanA: 推110F 01/25 10:11
推 loking: 感覺主要是材料的突破，不過這成本很高吧111F 01/25 10:12
→ notneme159: 推個幫高調 終於可以無限制偷拍了112F 01/25 10:13
推 deed0903: 讚喔113F 01/25 10:16
推 yoyo095235: 這潛力超級大 推114F 01/25 10:18
推 princeguitar: 超讚的 我很期待可以真實趕快使用115F 01/25 10:18
推 no1361: 好厲害116F 01/25 10:21
推 Weilover: 台灣之光117F 01/25 10:27
推 oopsskimo: 看多久技術會被買走...118F 01/25 10:34
推 jacky5827: 真的要小心擋人財路，加油，撐住別被自殺呀119F 01/25 10:41
推 osk2: 人才要好好保護120F 01/25 10:44

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→ hans455748:台灣之光!!推