与我们智能手机中的相机一样令人印象深刻，但它们从根本上受到镜头和传感器的物理必需品的限制。Metalenz使用由单个“元表面”制成的相机跳过了该部分，可以节省手机和其他设备中的宝贵空间和电池寿命……他们将要发货。

这个概念与“超材料”相似但并非衍生自“超材料”，后者导致了Lumotive和Echodyne的平坦波束形成雷达和激光雷达。这个想法是采用复杂的3D结构并使用经过精确设计的“ 2D”表面完成其功能-当然，实际上不是二维的，而是通常具有特征为微米的平面。

就相机而言，主要组件当然是镜头（这些镜头通常是几叠），可以使光线聚光，而图像传感器则可以感应并测量光线。如今，尤其是在智能手机中，相机所面临的问题是，在不严重影响图像清晰度的情况下，无法将镜头做得更小。同样，传感器几乎可以使用多少光。因此，最近几年的大多数摄影技术进步都是在计算方面进行的。

多年来，目标是使用一种无需复杂光学器件和其他相机系统的工程表面。早在2016年，我就写过一个NASA项目，该项目从蛾眼中汲取灵感，创建了一种2D相机。但是，这比听起来要难。在实验室中已经生成了可用的图像，但这不是您要带给Apple或Samsung的东西。

Metalenz旨在改变这种状况。该公司的技术是建立在哈佛大学的费德里科·卡帕索（Federico Capasso）的工作基础上的，费索里科·卡帕索（Federico Capasso）多年来一直从事超表面的科学研究。他和在卡帕索实验室做博士学位的罗布·德夫林（Rob Devlin）共同创立了该公司，以将他们的努力商业化。

“早期的演示效率极低，”该领域的第一批进入者的德夫林说。“您到处都有光散射，材料和工艺都是非标准的，设计无法满足现实世界对您的要求。使一个能起作用并在其上发表论文是一回事，使一千万个并确保他们都做同一件事是另一回事。”

他们的突破（如果可以称之为多年的辛勤工作和研究）是一种能力，它不仅可以制造出能够产生出质感图像的超表面相机，而且还可以在不需要奇特的组件或制造过程的情况下做到这一点。

Devlin说：“我们实际上在这里使用所有标准的半导体工艺和材料，使用完全相同的设备-但使用透镜而不是电子器件。” “我们已经可以与铸造合作伙伴一天制造一百万个镜头。”

该图比较了传统电话摄像头的多镜头镜筒和其更简单的“元光学”镜头

第一个挑战或多或少包含在以下事实中：没有透镜弯曲和引导的入射光以更加混乱的方式撞击超表面。Devlin自己的博士工作就是为了缓解这种混乱。

“微距（即常规刻度，而不是近距聚焦）镜头上的光线是在微距上控制的，您需要依靠曲率来弯曲光线。他只能做很多事情，”他解释说。“但是这里的功能比人发小一千倍，这使我们可以很好地控制入射到镜头的光线。”

正如您在超颖表面的极端特写中看到的那样，这些功能是经过精确调整的圆柱体，“几乎就像纳米级可乐罐一样，” Devlin建议。像其他超材料一样，这些结构远小于可见或近红外光线的波长，它们通过几年的研究来理解辐射的方式。

结果是，与消费和工业设备中的紧凑型相机堆栈相比，相机的比例极小且复杂度大大降低。需要明确的是，Metalenz并没有打算更换iPhone上的主摄像头-出于常规摄影的目的，常规镜头和传感器仍然是要走的路。但是还有其他一些应用可以发挥芯片式镜头的优势。

例如，诸如FaceID程序集之类的东西带来了机会。Devlin说：“对于手机世界来说，该模块是一个非常复杂的模块–它几乎就像一台Rube Goldberg机器。” 同样，微型激光雷达传感器。

在这种规模下，优先级是不同的，并且通过从方程式中减去透镜，到达传感器的光量会大大增加。这意味着它在各个维度上都可能更小，同时表现更好，功耗更低。

唯恐您仍认为这仍然是一个实验室约束的“如果不是”类型的设备，Metalenz有望在商业上获得成功。他们刚刚筹集的1000万美元A轮融资由3M Ventures，Applied Ventures LLC，Intel Capital，M Ventures和TDK Ventures以及Tsingyuan Ventures和Braemar Energy Ventures牵头，那里有很多供应商。

与许多其他硬件初创公司不同，Metalenz并不是从一小批精品演示设备入手，而是大放异彩。

“由于我们使用的是传统制造技术，因此它可以使我们真正快速地扩展规模。我们不是在建工厂或铸造厂，我们不必筹集数百密耳；我们可以使用已经存在的东西，” Devlin说。“但这意味着我们必须考虑大量应用程序。我们需要铸造厂的单位数量在几千万范围之内，以使之有意义。”

尽管Devlin拒绝透露具体信息，但他确实表示，他们的第一个合作伙伴“活跃于3D感测”，并且消费类设备（虽然不是手机）将在2022年初随Metalenz相机一起发货-到2022年晚些时候将看到一部手机基于解决方案的运输。

换句话说，尽管Metalenz确实是一家隐形公司并提高了A轮融资的初创公司……但它已经计划出货数千万。1000万美元不是通向商业可行性的桥梁，而是短期现金来雇用和支付与如此认真的工作相关的前期成本。值得怀疑的是，该投资者名单上的任何人都对ROI持严重怀疑。

3D传感技术是Metalenz的第一个主要应用程序，但该公司已经在开发其他应用程序。将复杂的实验室设备简化为可以轻松部署的手持电子设备的潜力之一，而具有更高聚光能力或更快操作的台式工具的改进则是另一潜力。

尽管您使用的设备可能会在几年内包含Metalenz组件，但您可能不知道-手机制造商可能会因为性能提高或外形更小而获得全部荣誉。但是，它可能会出现在拆解和物料清单中，这时您将知道这种特殊的大学衍生活动已跻身大联盟。