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2016年5月9日 星期一
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揚威日內瓦:理大創「滾筒」 超平製複眼透鏡


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■理大團隊研發的高清三維成像複眼透鏡系統,改善了現有的透鏡加工技術,令加工誤差和成本更低,有助未來廣泛應用。 黎忞 攝

售價每片5000元降至0.5元 研究發明展奪金

目前科技界有模仿昆蟲複眼的複眼透鏡,應用在相機或顯微鏡,可同時獲取近場及遠場目標景物的真實3D訊息,解決因光線、解像度不足等造成的成像失真問題,更可利用3D影像訊息測量實物。不過,目前以「光刻法」製造的鏡片售價達5,000元,成本太高難以推廣。由理大工業及系統工程學系李榮彬團隊研發的首創滾筒切削的超精密加工方法製鏡,售價大減至0.5元,這有望令複眼透鏡大規模應用到不同的攝像器材上,未來更有望引進到內窺鏡及裸眼3D電視。有關研究獲第四十四屆日內瓦國際發明展的特別大獎及金獎。 ■香港文匯報記者 黎忞

昆蟲的眼睛稱為複眼,其眼睛與人類不同,是由許多小的圓形和六角形的小眼所組成。一隻蠅眼就由3,000個小六角形組成,複眼的視野廣,蠅眼看到的範圍可達350度,而複眼獲取圖像的時間分辨率高,昆蟲的複眼每秒能分辨約240張圖像。複眼透鏡就採用了模仿昆蟲複眼的仿生技術。

先拍照 再配合軟件任對焦

理大工業及系統工程學系項目經理陳增源表示,複眼技術採用微透鏡陣列,當中有1.2萬個小透鏡組成,故能同時獲取近場及遠場目標景物的真實3D位置訊息,不受光線、解像度不足等因素影響而令成像失真,更可利用3D影像訊息測量實物,有助於成像應用、高精密表面輪廓檢測、位移及速度測量等。用家只要先拍照,再配合團隊開發的軟件,即可在圖像上任何一處清楚對焦。

傳統「光刻法」造鏡污染環境

不過,傳統的「光刻法」造鏡,工藝複雜,可利用加工材料種類較少,如硅、碳化硅生產時使用的化學品會對環境造成污染,單是設備要求及原材料成本每套就要接近4,000萬元。

理大遂以兩年時間研發「高清3D成像複眼透鏡系統」,首創超精密滾筒車削法造鏡,設備及原材料成本每套只需約500萬元,相比傳統加工法,可減低加工時造成的損耗和誤差,表面質量有69.9微米,比一根頭髮直徑的100微米更精細。

李榮彬指,新技術的加工工藝簡單,可選用材料種類較多例如光學樹脂等,生產時不會對環境造成污染,而其產品售價更是舊方法的一萬分之一,只需約0.5元一片,故有望被廣泛應用於照相機、錄影機、監控攝像頭、手機相機、顯微鏡,若未來能使用在內窺鏡檢查上,就可更多角度更清楚看到病人體內的腫瘤和損傷位置。

理大工業及系統工程學系科學主任李莉華表示,現時團隊與一所公司合作研發安裝複眼透鏡的相機鏡頭,希望可盡快引入市場。

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