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Tipp Der Redaktion - 2019

"Smart Glass" -Mikroblende für Smartphone-Kameras

Anonim

Ein kleines, leistungsschwäches Kamera-Bauteil aus "smart glass" -Material wurde von einer Gruppe von Forschern in Deutschland entwickelt, um die nächste Generation von Smartphone-Kameras zu begeistern.

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Die Mikroblende ist ein elektrochemisches Äquivalent zu den voluminösen, mechanischen Blades, die normalerweise in Kameras zu finden sind, und hat einen sehr geringen Stromverbrauch. Damit ist sie eine ideale Komponente für eine Vielzahl von Kamera-integrierten Consumer-Geräten.

Das Gerät und die ersten Ergebnisse seiner Leistung wurden in einer Studie vorgestellt, die heute, 19. Juni, im Journal of Optics des IOP Publishing veröffentlicht wurde.

Im menschlichen Auge steuert die Iris den Durchmesser der Pupille und anschließend die Lichtmenge, die die Netzhaut erreicht. Der Zweck einer Blende oder Blende in einer Kamera ist genau gleich; Sie steuert die Lichtmenge, die die Sensoren einer Kamera erreicht, was sich auf den Gesamtfokus des Bildes auswirkt.

Herkömmlicherweise haben Kameras einen Satz überlappender Klingen enthalten, die mechanisch bewegt werden, um die Größe des Lochs - oder der Öffnung - zu ändern, durch die Licht eintritt. Mit der zunehmenden Beliebtheit kleiner, kompakter und leichter Verbrauchergeräte, die in Kameras integriert sind, war es jedoch fast unmöglich, diese mechanischen Systeme zu miniaturisieren.

Die Forscher der Universität Kaiserslautern haben eine alternative Methode mit elektrochromem Material vorgeschlagen. Dieses Material, das oft als "Smart Glass" bezeichnet wird, wandelt sich aus einem transparenten Material in ein opakes Material um, wenn eine kleine elektrische Spannung an es angelegt wird.

In ihrer Studie fabrizierten die Forscher eine Mikro-Iris mit zwei Glassubstraten, die sandwichartig miteinander verbunden waren und jeweils einen dünnen Film aus elektrochromem Material, genannt PEDOT, auf einer darunter liegenden transparenten Elektrode trugen.

Die Mikroblende war 55 & mgr; m dick und konnte mit einem Strom von 20 & mgr; A bei einer Spannung von 1, 5 V in einen opaken Zustand geschaltet werden.

Die Mikroblende zeigte einen Memory-Effekt und benötigte keinen kontinuierlichen Strom, um den opaken Zustand aufrechtzuerhalten, so dass ihr Stromverbrauch sehr gering blieb.

Neben der Intensität des Lichts, das durch die Mikroblende ging, sowie der Zeit, die benötigt wurde, um zwischen verschiedenen Zuständen zu wechseln, untersuchten die Forscher auch die Tiefenschärfe, die die Mikroiris im Vergleich dazu vermitteln konnte zu einer traditionellen Klinge-basierten Iris.

Der Hauptautor der Studie, Tobias Deutschmann, sagte: "Es gibt derzeit keine technologische Lösung, die alle Anforderungen integrierter Irisblenden in Smartphones erfüllt.

Viele der vorgeschlagenen Vorrichtungen erfordern die Bewegung eines stark absorbierenden Materials, um den Lichtweg zu blockieren. Elektrochrome Materialien, wie sie in dieser Studie verwendet werden, bleiben stationär, während sie ihre Absorption verändern, so dass keine Betätigung erforderlich ist viel kleinere Gehäuse passen sich den Geräten an und ermöglichen so die Integration in winzige Kamerasysteme.

"Wir werden nun das Potenzial optimierter elektrochromer Materialien weiter untersuchen, insbesondere die Verbesserung des optischen Kontrasts und insbesondere die Kontrolle der Tiefenschärfe - dies ist der entscheidende Hardware-Parameter, der den Erfolg der nächsten Generation bestimmt Modelle im Smartphone-Geschäft. "

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Geschichte Quelle:

Materialien zur Verfügung gestellt von Institut für Physik . Hinweis: Der Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz :

  1. T Deutschmann, E Oesterschulze. Integriertes elektrochromes Iris-Gerät für Anwendungen mit geringem Energieverbrauch und Platzbedarf . Zeitschrift für Optik, 2014; 16 (7): 075301 DOI: 10.1088 / 2040-8978 / 16/7/075301