Philips: alakváltó folyadéklencsék

Az idei CeBIT kiállításon a Philips egy olyan egyedülálló, változtatható fókuszú lencserendszert mutat be, melyben nincsenek mechanikus mozgó alkatrészek. Az optikai képalkotó alkalmazások széles körénél, például a digitális kameráknál, beépített fényképezőgépes telefonoknál, endoszkópoknál, lakások riasztórendszereinél és optikai tároló meghajtóknál felhasználható Philips FluidFocus rendszer az emberi szem működését utánozza egy olyan folyadéklencse alkalmazásával, mely alakjának megváltoztatásával szabályozza a fókusztávolságot. A sorozatgyártás előtt álló újfajta lencsével legyőzhetők a jelenlegi alacsony költségű képalkotó rendszerek fix fókuszából eredő hátrányok.

A Philips FluidFocus lencséje két egymással nem elegyedő, különböző fénytörési mutatóval rendelkező folyadékból áll: az egyik egy elektromosságot vezető vizes oldat, a másik egy elektromosan nem vezető olaj, melyek egy átlátszó végzáró kupakokkal ellátott rövid csőben helyezkednek el. A cső falának, valamint az egyik végzáró kupaknak a belső felülete hidrofób (víztaszító) réteggel van bevonva, így a vizes oldat félgömb alakzatot vesz fel a cső túlsó végén, és ott úgy viselkedik, mint egy gömbszerűen domború lencse.

A lencse alakja úgy szabályozható, hogy hidrofób bevonatot egy elektromos mező hatásának teszik ki, miáltal az kevésbé víztaszítóvá válik – ezt a folyamatot "elektromos nedvesítésnek" nevezik, és a felületi feszültség elektromosság által indukált változásából ered. A felületi feszültség ily módon történő változásának eredményeként a vizes oldat kezdi benedvesíteni a cső oldalfalait, megváltoztatva a két folyadék közötti meniszkusz görbületi sugarát, s egyben a lencse fókusztávolságát is. Az alkalmazott elektromos erőhatás növelésével az eredetileg domború lencsefelület teljesen sík felületté változtatható (amikor is nincs lencsehatás), vagy akár homorúvá is. Ennek eredményeként olyan lencsék valósíthatók meg, melyek fokozatmentesen képesek átmenni konvergensből divergensbe, majd vissza.


A FluidFocus lencsék prototípusa

A FluidFocus technológiának a Philips Research által a 2004. évi CeBIT-en kiállított bemutató darabjában a folyadéklencse mindössze 3 mm átmérőjű és 2,2 mm hosszú, miáltal miniatűr optikai útvonalakba is könnyedén beépíthető. A mintadarab fókusztávolsága az 5 mm és végtelen közötti intervallumban változtatható, és mindez rendkívül gyorsan: a teljes fókuszintervallumot átfogó váltás kevesebb, mint 10 ms-on belül elérhető. Az egyenfeszültséggel vezérelt és kapacitív terhelést mutató lencse áramfogyasztása gyakorlatilag nulla, és ez jelenti az igazi előnyét az elemről működő hordozható alkalmazásoknál. A lencse élettartama is rendkívül magas – a Philips már több mint egymillió fókuszálási műveleten keresztül tesztelte a lencsét anélkül, hogy annak optikai teljesítménye csökkent volna. Annak is megvan a lehetősége, hogy a lencse egyszerre legyen rázkódásnak ellenálló és széles hőmérsékleti intervallumban működőképes, ami mobil alkalmazásokra alkalmassá teszi.

Előzmények

Hirdetés