攝像系統(tǒng)微型化
研究人員用智能玻璃材料開(kāi)發(fā)出一種小型低功率的攝像鏡頭微虹膜。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《光學(xué)雜志》上。人眼中的虹膜控制著瞳孔直徑,瞳孔就像相機(jī)光圈,限制著通光量以控制到達(dá)視網(wǎng)膜的光線多少。微虹膜相當(dāng)于微型的組合可變鏡頭,限制著到達(dá)感光元件的光線,從而影響整個(gè)照片的焦點(diǎn)清晰度。
研究小組開(kāi)發(fā)的微虹膜用的智能玻璃是一種電致變色材料,當(dāng)有微電流通過(guò)時(shí),會(huì)從透明狀態(tài)變?yōu)椴煌该鳌?jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月18日?qǐng)?bào)道,微虹膜由兩片涂有電致變色材料PEDOT(聚乙撐二氧噻吩)薄膜的玻璃制作,下面連接著透明電極。微虹膜厚55微米,當(dāng)施加1.5伏電壓、20微安電流時(shí),會(huì)變成不透明。
研究人員還對(duì)微虹膜的通光強(qiáng)度、由透光變?yōu)椴煌腹獾那袚Q時(shí)間和焦點(diǎn)深度進(jìn)行了檢測(cè),其焦深效果與傳統(tǒng)鏡頭的可變光圈相當(dāng)。此外,微虹膜還有記憶效應(yīng),無(wú)需連續(xù)通電就能維持不透明狀態(tài),所以耗電功率極小,是一種理想的廣域攝像機(jī)組件。
目前,攝像機(jī)的其他組件日益變得輕小便攜,但要把一套機(jī)械調(diào)焦鏡頭微型化還很困難。論文第一作者托比亞斯·多伊奇曼說(shuō):“目前還沒(méi)有技術(shù)解決方案能滿足智能手機(jī)對(duì)組合可變光圈的所有要求。許多用強(qiáng)吸收性材料的方案要求材料能運(yùn)動(dòng),以調(diào)節(jié)通光量,而本研究中所用的電致變色材料能在靜止?fàn)顟B(tài)改變對(duì)光的吸收性,以此改變通光量而無(wú)需驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié),這能讓它適應(yīng)更小裝置,使整個(gè)攝像系統(tǒng)微型化。”
多伊奇曼說(shuō),他們將進(jìn)一步探索電致變色材料最優(yōu)化的潛能,重點(diǎn)提高它的光學(xué)對(duì)比度和對(duì)焦深的控制—這是最重要的硬件參數(shù),決定著能否把它用到下一代智能手機(jī)上。
屏幕智能化
今天顯示屏中的玻璃層,似乎是個(gè)不具有智能的死物,不過(guò)包括康寧公司在內(nèi)的機(jī)構(gòu),正在研究新的傳感器技術(shù),這種傳感器將植入玻璃中,使得玻璃具備某種智能,并有望在手機(jī)安全中扮演角色。
目前顯示屏中的玻璃層,所承擔(dān)的功能,就是讓顯示信息和觸摸信息通過(guò)。不過(guò),未來(lái)的屏幕玻璃,將植入更加先進(jìn)的技術(shù)。
據(jù)美國(guó)科技新聞網(wǎng)站癮科技報(bào)道,加拿大蒙特利爾理工大學(xué)的研究人員,已研究出了可以植入康寧大猩猩玻璃之下的傳感器。眾所周知,大猩猩玻璃是具防彈功能的特種玻璃,非故意損壞不會(huì)造成劃痕,目前廣泛用于智能手機(jī)中。
這些傳感器,可以在顯示屏玻璃內(nèi)部刻畫(huà)出波導(dǎo)管,這樣可以跟蹤光線和光波的變化。這樣,顯示屏可以完成傳統(tǒng)上需要連接線路和專用傳感器才能完成的工作。
未來(lái)顯示屏幕可以利用光線監(jiān)控溫度,另外可以在玻璃層中植入唯一的光學(xué)模型,這樣可以讓顯示屏幕擁有全世界唯一的身份(類似汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的序列號(hào))。
蒙特利爾理工大學(xué)希望能夠在一年之內(nèi)應(yīng)用到手機(jī)產(chǎn)品中。目前,研究團(tuán)隊(duì)正在和智能手機(jī)屏幕制造商聯(lián)系,洽談傳感器植入。未來(lái),消費(fèi)者將會(huì)看到手機(jī)的屏幕將具備和手機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)一樣的智能性。