随着手機拍照的大規模普及，越來越多的人拿起手機記錄生活，攝像頭的各種參數也逐漸被大衆所熟知。相較于大家比較關注的CMOS尺寸和像素，鏡頭這個話題的熱度比較冷清。目前主流的鏡頭都是使用玻璃作為鏡片，通過調節鏡片之前的間距來實現對焦。但是，還有一種使用液體來實現對焦的鏡頭，今天就介紹一下這種有趣的液态鏡頭。

首先來看一下液态鏡頭的實際效果：

可以看到，鏡頭可以在一個相當大的範圍内連續調節焦距，并且整個過程非常順滑。

液态鏡頭不使用傳統的玻璃作為光學透鏡，而是使用透明的油滴，沒錯，就是一滴油和一滴水。

傳統的鏡頭是使用一組鏡片，通過調節鏡片的間距來調節整個光學系統的焦點，因為每個鏡片的曲率半徑是沒有辦法變化的，所以單一的鏡片就不能實現對焦。

液态鏡頭則恰恰相反，它通過改變“鏡片”的曲率半徑來實現對焦，這非常類似于人眼的晶狀體，如下圖所示：

與人眼通過睫狀肌控制晶狀體的形狀不同，液态鏡頭利用了一種叫做電潤濕（Electrowetting）的現象，簡單的說就是通過改變電壓來改變抗水表面的親水性，由于原先抗水的表面現在變得更吸水，油膜不得不改變其形式。

所以液态鏡頭就是在兩塊玻璃闆之間，夾着一滴水和一滴油，在沒有電場的時候，水滴和油滴都處于松弛狀态，此時充當“鏡片”的油滴是一個凹透鏡。

而當我們施加了一定的電壓之後，右側電極的金屬表面變得更加親水，于是就把更多的水吸引到鏡頭的邊緣，也就是鏡頭中間的水會變少，此時油滴自然而然地就會變成一個邊緣薄，中間厚地凸透鏡，其曲率半徑以及焦點地位置都會随之發生變化。

目前世界上最大的制造液态鏡頭的公司是Varioptic，鏡頭的外形類似于一個小金屬按鈕，電極的觸點則是在鏡頭的前後兩側，所以通過把它夾在兩塊覆蓋銅箔的電路闆之間就可以對它進行供電。

要驅動這個鏡頭需要比較高的電壓，并且需要專用的芯片來驅動：HV892，這款芯片來自于Supertex。我們需要通過IIC來控制它。所以使用Arduino作為驅動闆。

液态鏡頭相較于傳統的機械對焦鏡頭的優勢就是體積小，對焦速度快，對焦範圍大。比如在生産線上識别條形碼的時候，不同高度的貨品通過時需要連續地快速精确對焦。

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