苹果新专利曝光：用超弹薄膜做镜头光圈 手机相机有望更薄更好用​

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苹果公司最近又有新动作了！美国专利商标局周五公布了一份来自苹果的专利申请文件，里面详细描述了一种有望让手机相机变得更好用的新技术。这项专利的主要内容，就是如何用一张有弹性的薄膜，来代替传统相机里那些调节光圈大小的金属叶片。

理解这个技术的关键在于它与老式相机的区别。传统单反相机通过金属叶片互相滑动来开合光圈孔，就像多片小扇叶在中心开合一样。但苹果这次的设计完全不这么干。他们用了一种特别有弹性的薄膜材料来做光圈。这个薄膜非常薄，却非常柔韧。在专利里，苹果展示了一个巧妙的方法：利用转子和定子这些部件组合工作，让薄膜被扭动并拉伸开来。这薄膜会变形成为一种特殊的几何形状（数学上叫双曲面）。这么一扭一拉，薄膜中心的孔就能收缩变小或者扩张变大，控制进入相机的光线量。

苹果在专利里说明了这套创新设计带来的几个主要好处：

减少了会活动的零件数量。这意味着相机模块出故障的可能性降低，应该能用得更长久。
整个结构变得更轻巧、更纤薄了。这对于像智能手机或者智能手表这样需要把零件塞进很小空间里的设备来说，是个特别大的优势。
产生的光圈开口形状是完美的圆形。传统的叶片式光圈开口往往是六边形。苹果认为圆形开口不但看起来更顺眼，在光学上也可能有好处。
光圈能实现完全关闭。有些旧式的叶片结构做不到完全密封。这个新设计能让光圈彻底合拢，给相机带来更精细的曝光控制能力，甚至在不需要拍照时提供物理级别的隐私保护（完全挡住镜头）。

这项专利对未来的苹果设备，比如下一代iPhone，可能意味着什么？最直观的可能就是那个让很多人有点介意的相机镜头凸起问题有望改善。这种超薄的光圈设计能帮助苹果把整个相机模组做得更薄。专利文件中展示的图纸（图1和图2）描绘了一种紧凑型相机的结构，这种新式可变光圈装置被整合了进去。在让手机保持纤薄的同时，这种技术甚至有可能提升弱光环境下的拍摄表现和背景虚化（专业上称景深）效果，让手机拍出更接近专业相机的照片感觉。

具体实现的技术也很有意思。专利中解释（图8和图10），光圈薄膜的开合是靠精密的电磁装置驱动的，涉及一组线圈和磁体阵列来控制扭动。不仅如此，苹果还设想出了更复杂的版本（图13），在一个相机模组里叠加使用多层薄膜结构，这能在极其微小的空间里实现对光线更精准的操控。

这种能让薄膜像活的东西一样扭动变形来控制光线的机制，苹果将其描述为一种相机光圈的“有机进化”。值得指出的是，这份专利文件中的技术和图纸，看起来与苹果早先在液态镜头领域的多项专利研究有关联性。这两项技术探索的目的似乎都是如何在极度缩小的空间内，让智能手机相机获得以往只有大型专业相机才具备的精密光学控制能力。所以当你现在用的手机摄像头还有个小凸起时，苹果的技术大佬们正在尝试各种办法，说不定很快就能让下一代手机的背部更平滑了。