KAIST 바이오 및 뇌공학과 정기훈 교수 연구팀은 금속 나노 광 흡수층을 통해 고해상도 4D 영상 구현이 가능한 초박형 라이트필드 카메라를 개발했다고 4일 밝혔다.

연구팀이 개발한 4D 카메라는 나노 두께의 광 흡수 구조를 미세렌즈 배열 사이에 삽입해 대비도 및 해상도를 높였으며 기존의 카메라가 가지는 외부 광원, 추가 센서 부착의 한계를 극복할 수 있다.

이런 특징을 이용해 의료영상, 생체인식, 모바일 카메라 또는 다양한 가상현실/증강현실 카메라 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.

연구진이 미세렌즈 배열의 광학 크로스토크를 제거하기 위해 200나노미터 두께 수준의 금속-유전체-금속 박막으로 이루어진 광 흡수층을 렌즈 사이에 배치, 대물렌즈와 미세렌즈 사이의 간격을 일정 수준으로 줄여 초박형 라이트필드 카메라를 개발하는데 성공했다.

높은 광학적 손실성과 낮은 분산성을 갖는 크로뮴 금속과 높은 투과율을 갖는 유리층을 나노미터 두께로 적층한 구조는 가시광선 영역의 빛을 완전히 흡수할 수 있다. 나노 광 흡수층을 미세렌즈 배열 사이에 배치해 미세렌즈들 사이의 광학 크로스토크를 제거하고 고 대비 및 고해상도 3차원 영상을 획득하는 데 도움을 준다.

연구팀은 광 흡수 구조를 갖는 미세렌즈 배열을 포토리소그래피, 리프트 오프, 열 재유동공정을 통해 양산 제작했다. 또 라이트필드 카메라의 전체 두께를 최소화하기 위해 미세렌즈의 방향을 이미지센서 방향의 역방향으로 배치하고 대물렌즈와 미세렌즈 사이 거리를 2.1mm 수준으로 줄여, 전체 5.1mm의 두께를 갖는다. 이는 현재까지 개발된 라이트필드 카메라 중 가장 얇은 두께다.

[전국매일신문] 대전/ 정은모기자
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