Небольшой, малой мощности компонент камеры смартфона, сделанный из материала под названием “smart glass” был создан немецкой исследовательской группой в надежде развить новое поколение камер для смартфонов.
Микроирисовая диафрагма – электро-химический эквивалент громоздким лепесткам диафрагмы обычных камер, который обладает низким уровнем энергопотребления, что делает его идеальным компонентом для широкого спектра камер, интегрированных в мобильные устройства.
Первые результаты использования изобретения были представлены 19 июня в журнале Optics.
Назначение апертурной диафрагмы – контроль количества света, попадающего на датчики камеры, который влияет на общую фокусировку изображения. В обычных камерах эти процессом управляют перемыкающиеся лепестки, изменяющие размер отверстия, апертуры, через которое попадает свет на матрицу. В компактных современных устройствах с встроенными камерами миниатюризация механических систем практически невозможна.
Исследователи из Университета Кайзерслаутерна предложили альтернативный метод с использованием электрохромного материала под названием “смарт-стекло” (Smart glass), которое становится непрозрачным под небольшим электрическим напряжением. Для исследования были изготовлены микро-диафрагмы из двух стеклянных подложек, зажатых вместе, и каждая была покрыта тонкой пленкой электрохромного материала под названием PEDOT.
Микро-диарфагма толщиной 55 мкм приобретала непрозрачное состояние под током в 20 мкА и напряжением в 1,5 В. Благодаря эффекту запоминания, микро-диафрагма не потребовала постоянного тока для поддержания непрозрачного состояния, и поэтому ее энергопотребление оказалось очень небольшим.
В дополнение к тестированию интенсивности света, проходящего через микро-диафрагму, а также количества времени, требуемого для переключения между различными состояниями, исследователи также рассмотрели глубину резкости (ГРИП) микро-диафрагмы, в сравнении с традиционными лепестковыми диафрагмами.
Ведущий автор исследования Tobias Deutschmann рассказал, что в настоящее время нет доступного технологического решения, отвечающего всем требованиям интегрированных ирисовых диафрагм в смартфонах. Многие из предложенных устройств требуют наличия мощного поглощающего материала, блокирующего поток света. Электрохромные материалы, используемые в этом исследовании, остаются неподвижными, при этом меняя светопоглощающую способность и не требуя переключения. Маленькие размеры устройства позволят ему соответствовать крошечным встроенным деталям системы камеры.
Сейчас дополнительно исследуется потенциал оптимизированных электрохромных материалов, с особым акцентом на улучшение оптического контраста, и, в частности, контроля глубины фокусировки – это решающий параметр аппаратного обеспечения, который определит успех моделей следующего поколения на рынке смартфонов.
