“微虹膜”让手机拍出“长枪短炮”的效果

电致变色材料镜头有望用于下一代智能手机

科技日报讯 德国凯撒斯劳滕大学研究人员用“智能玻璃”材料开发出一种小型低功率的相机镜头“微虹膜”（micro-iris），有望装在下一代智能手机相机上，让手机也能拍出那些“长枪短炮”的专业相机效果。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。一般的专业相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。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。

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。

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。”

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。