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新闻四:科学奇迹!Varioptic推出终极液体镜头

  对照今日的相机与镜头,它们无不一模仿人眼的奇妙结构起家,可是想要依靠生硬而笨重的机器与玻璃,却始终无法达到人眼完美的效果。尤其是人眼睛中的水晶体,不管是广角、望远变焦、对焦、动态追踪等都可以在一瞬间完成。那么,在现实当中是否有近似人眼的镜头存在呢?近日,液体镜头在经过多年的研发后,终于可以走出实验室,有望令上面的“科学幻想”变为现实。

  其实,液体镜头的概念早在数年前便已出现,但由于当时设计的产品在材质和变形控制上控制难度太大、尤其是液体材质中的空气泡去除与纯化要想达到理想效果更为困难,因此其开发设计才耗费了数年的时间。直到近日,由Varioptic公司发布的、结合了两种不同性质的液体材料终于造就了便宜且实用的液体镜头。据介绍,此镜头可以使用在照相手机、数码相机、PDA等现在流行的3C电子系统上。

  由于液体镜头具有现在光学镜头所没有的优点,包括:

1.宽广的变焦范围
2.较好的耐用性(没有会动的原件)
3.极快的反应速度
4.良好的光线穿透能力
5.优异的光学性能
6.温度适应性强
7.光轴稳定
8.耗电极低
9.造价低廉

  这使得液体镜头的发展备受关注。摆脱过去失败的单液结构,新双液结构在两片透明板之间加装了金属电极,电极中间注入绝缘液体油和导电液体水。当在电极上施加电压之后,具有极性的水分子会发生迁移,使表面张力发生变化,从而导致两种液体的形状发生变化,由于他们的折射率不同,光线的方向就会改变,形成凹凸透镜效果。而电压的高低,也决定形变的幅度,从而改变成像焦距。另外,两种液体之间的接口又会因为张力差而形成间隔,比起单一材质的玻璃镜片更具平滑度。

  液体镜头初步的成功并不代表你现在要将光学镜头打包出清。液体材质在小范围的表现优于光学玻璃,但相对在大口径尺度下、液体本身的均匀度和形变稳定度又将受到考验。过去,曾有人试着将液体冻成冰块来制造镜头,但相信不会有人随身带着冰箱去拍照。然而,Varioptic的成功还是告诉我们,人类的创作力无穷,说不定哪天我们背包里硬梆梆的镜头,终将替换成软绵绵的液体设计。

新闻评论:

  在人类在发展科技改造自然的进化历程中,仿生学有着不可磨灭的贡献,很多冰冷无情的机械,其设计灵感无一不是来自于有血有肉的自然界生命。然而即便在科技高度发达的二十一世纪,无论是早已突破音障的超音速飞机还是驰骋海疆的舰只潜艇,它们无一例外在效率上还大大落后于作为设计参考的生物体。以消耗能量和飞行速度以及距离比较,非常先进的飞机还不如一只苍蝇,核潜艇的机动性与鲸鱼同样有巨大差距。

  诞生已经近200年的照相器材其实并没有根本性的发展,不过是数码感光元件替换了传统的胶片,更加优质的树脂材料替代玻璃成为磨制镜片的主力,至于镜头似乎还是传统的成像理念,加入更多的电子技术,只不过使操作更加智能化,在根本的结构上没有什么积极的帮助。虽然液体镜头还停留在实验室内,但是它的积极意义已经对整个行业产生了巨大的影响,按照仿生学的理论,凭借其最符合自然规律的构架,这项技术拥有相当广阔的前景,一旦能够控制成本最终量产,彻底取代现在传统光学构造镜头并不是妄想。而它的小体积优势,对于以影像功能为辅助卖点的通讯和娱乐设备也有积极意义。

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