下一代摄像机的“虹膜”：智能玻璃材料

    人们对摄像图影的质量的要求在不断提高，一般的专业摄像机都有一组笨重的机械镜头，靠人工转动来调整焦距和光圈。非专业摄像头出于控制体积等目的，一大缺点就在于光圈不可调。不过德国凯泽斯劳滕大学的一项研究或许可以改变这一现状，他们成功研制出微虹膜，厚度仅55微米，与人类头发丝直径相当，有望成为未来广域摄像机的组件。

    智能玻璃打造微虹膜

    摄像系统微型化

    研究人员用智能玻璃材料开发出一种小型低功率的摄像镜头微虹膜。相关论文发表在最近出版的《光学杂志》上。人眼中的虹膜控制着瞳孔直径，瞳孔就像相机光圈，限制着通光量以控制到达视网膜的光线多少。微虹膜相当于微型的组合可变镜头，限制着到达感光元件的光线，从而影响整个照片的焦点清晰度。

一款电控半透膜光圈

    研究小组开发的微虹膜用的智能玻璃是一种电致变色材料，当有微电流通过时，会从透明状态变为不透明。据物理学家组织网6月18日报道，微虹膜由两片涂有电致变色材料PEDOT（聚乙撑二氧噻吩）薄膜的玻璃制作，下面连接着透明电极。微虹膜厚55微米，当施加1.5伏电压、20微安电流时，会变成不透明。

    研究人员还对微虹膜的通光强度、由透光变为不透光的切换时间和焦点深度进行了检测，其焦深效果与传统镜头的可变光圈相当。此外，微虹膜还有记忆效应，无需连续通电就能维持不透明状态，所以耗电功率极小，是一种理想的广域摄像机组件。

微虹膜技术图解

    目前，摄像机的其他组件日益变得轻小便携，但要把一套机械调焦镜头微型化还很困难。论文第一作者托比亚斯·多伊奇曼说：“目前还没有技术解决方案能满足智能手机对组合可变光圈的所有要求。许多用强吸收性材料的方案要求材料能运动，以调节通光量，而本研究中所用的电致变色材料能在静止状态改变对光的吸收性，以此改变通光量而无需驱动调节，这能让它适应更小装置，使整个摄像系统微型化。”

微虹膜研究报告

    多伊奇曼说，他们将进一步探索电致变色材料最优化的潜能，重点提高它的光学对比度和对焦深的控制—这是最重要的硬件参数，决定着能否把它用到下一代智能手机上。

    玻璃层植入传感器

    屏幕智能化

    今天显示屏中的玻璃层，似乎是个不具有智能的死物，不过包括康宁公司在内的机构，正在研究新的传感器技术，这种传感器将植入玻璃中，使得玻璃具备某种智能，并有望在手机安全中扮演角色。

    目前显示屏中的玻璃层，所承担的功能，就是让显示信息和触摸信息通过。不过，未来的屏幕玻璃，将植入更加先进的技术。

智能玻璃改变未来生活

    据美国科技新闻网站瘾科技报道，加拿大蒙特利尔理工大学的研究人员，已研究出了可以植入康宁大猩猩玻璃之下的传感器。众所周知，大猩猩玻璃是具防弹功能的特种玻璃，非故意损坏不会造成划痕，目前广泛用于智能手机中。

    这些传感器，可以在显示屏玻璃内部刻画出波导管，这样可以跟踪光线和光波的变化。这样，显示屏可以完成传统上需要连接线路和专用传感器才能完成的工作。

    未来显示屏幕可以利用光线监控温度，另外可以在玻璃层中植入唯一的光学模型，这样可以让显示屏幕拥有全世界唯一的身份（类似汽车发动机的序列号）。

    蒙特利尔理工大学希望能够在一年之内应用到手机产品中。目前，研究团队正在和智能手机屏幕制造商联系，洽谈传感器植入。未来，消费者将会看到手机的屏幕将具备和手机软件和硬件系统一样的智能性。