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스마트폰 카메라용 전기변색 아이....

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글쓴이 최고관리자 등록일 14-07-07 20:16
조회 1,530
     차세대 스마트폰 카메라에 개구조절 능력을 부여하는 것을 목적으로 삼고 있는 두 명의 독일 연구진이 전기변색 재료로 만들어진 소형 아이리스 조리개를 제작했다. 이 아이리스는 움직이는 부품이 없다.

    전통적으로 카메라는 기계적인 아이리스 조리개를 포함하고 있는데, 중첩된 칼날들의 집합체인 이러한 조리개들은 기계적으로 움직여서 개구 크기를 변화시킨다. 하지만 이러한 기계적인 시스템을 휴대폰 카메라에 쓸 수 있도록 소형화하기는 거의 불가능했다. 카이저슬라우테른대(University of Kaiserslautern)의 연구진은 전압이 인가되었을 때 투명한 상태에서 불투명 상태로 바뀌는 PEDOT라는 전기변색 재료를 이용하는 대안을 제안했다. 이번 연구에서 이들 연구진은 샌드위치 형태로 결합된 2개의 유리기판을 이용하여 마이크로 아이리스를 제조하였는데, 각각의 유리 기판은 밑에 있는 투명전극 위에 놓인 PEDOT 박막을 갖고 있다. 이 마이크로 아이리스는 두께가 55 µm이고 1.5 V 전압에 20 µA의 전류를 이용하여 불투명 상태로 전환될 수 있다. 이 장치는 메모리 효과를 나타내며 불투명 상태를 유지하기 위한 전류가 계속 필요하지 않기 때문에, 전력소비량은 매우 작게 유지된다.

    이 전기변색 아이리스에는 켜지고 꺼질 수 있는 2개의 동심원들이 포함되어 있어서, 서로 다른 3가지 에프스톱(f-stop) 설정이 가능하다. 또한, 이 아이리스는 내부 고리는 불투명하고 외부 고리가 투명한 매우 독창적인 설정을 갖고 있기 때문에, 환상형 고리와 중심 스팟(spot)을 동시에 통과시킨다. 그와 같은 설정은 ‘보케(bokeh)’ 흐림 효과에 이용될 수 있을 것이다. 마이크로 아이리스를 통과하는 빛의 세기와 아이리스가 서로 다른 상태들 사이에서 전환되는데 걸리는 시간량에 대한 시험 외에도, 연구진은 마이크로 아이리스가 제공할 수 있는 초점심도를 전통적인 칼날 기반의 아이리스와 비교했다.

    “현재 스마트폰에 통합된 아이리스 개구에 대한 모든 요구사항들을 만족시키는 기술적 해법은 없다. 제안된 많은 장치들은 빛의 경로를 막기 위해 흡수성이 강력한 재료의 움직임이 요구된다. 이번 연구에서 사용된 것과 같은 전기변색 재료는 정적인 상태를 유지하면서 흡수특성을 바꾸기 때문에, 어떠한 움직임도 필요없다. 이러한 장점으로 인해서 이 장치의 용기는 훨씬 더 작을 수 있으며, 따라서 매우 작은 카메라 시스템으로의 통합이 가능해진다. 우리는 현재 최적화된 전기변색 재료의 가능성을 더 깊이 연구하고 있으며, 특히 초점심도의 제어에 관해 연구하고 있다. 이것은 스마트폰 사업에서 차세대 모델의 성공을 결정짓는 결정적인 하드웨어 파라미터”라고 연구논문의 저자인 토비아스 더치만(Tobias Deutschmann)은 말했다.

    * 그림 : 전기변색 아이리스의 4가지 상태

    * 관련논문 : Journal of Optics 16 (2014); doi: 10.1088/2040-8978/16/7/075301



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