攝像鏡頭微型化 智能玻璃層植入傳感器

在安防監(jiān)控中，攝像頭無(wú)疑是重要的組成部分，關(guān)于攝像頭的各種技術(shù)也是相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵是各家競(jìng)爭(zhēng)的主要項(xiàng)目之一。攝像頭可分為專業(yè)攝影攝像頭，監(jiān)控用攝像頭和普通攝像頭，應(yīng)用從專業(yè)的攝影師到一般監(jiān)控，到現(xiàn)在每個(gè)智能手機(jī)上的攝像頭，應(yīng)用十分廣。在這些應(yīng)用中的攝像頭，根據(jù)需求還是有所不同的。一般的專業(yè)攝像機(jī)有一組笨重的機(jī)械鏡頭，靠人工轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整焦距和光圈。非專業(yè)攝像頭出于控制體積等目的，一大缺點(diǎn)就在于光圈不可調(diào)。不過(guò)德國(guó)凱澤斯勞滕大學(xué)的一項(xiàng)研究或許可以改變這一現(xiàn)狀，他們成功研制出微虹膜，厚度僅55微米，與人類頭發(fā)絲直徑相當(dāng)，有望成為未來(lái)廣域攝像機(jī)的組件。

智能玻璃打造微虹膜攝像系統(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?。?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。

微虹膜鏡頭厚度僅55微米

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。

玻璃層植入傳感器屏幕智能化

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(chē)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。