FluidFocus: жидкий объектив

Автор – Алексей Гвозденко, 25 марта 2004 г.

Линзовая система FluidFocus, созданная специалистами исследовательского подразделения голландской фирмы -- Philips Research, имеет уникальную черту, выделяющую ее среди объективов с переменным фокусным расстоянием: она не содержит движущихся механических частей и фактически имитирует человеческий глаз, в котором фокусировка осуществляется изменением формы хрусталика.

FluidFocus состоит из двух несмешивающихся жидкостей с различными коэффициентами преломления: электропроводящего водного раствора и нейтрального масла. Они помещены в цилиндр с прозрачными основаниями, покрытый изнутри гидрофобным материалом. Благодаря этому поверхность водного раствора приобретает форму полусферы и становится таким образом способной выполнять функции линзы. Кривизна ее может регулироваться в широких пределах с помощью электрического поля, изменяющего поверхностное натяжение жидкости (используется эффект электросмачивания).

Принцип действия FluidFocus: при приложении напряжения на внешних стеклянных стенках и в проводящей жидкости образуются заряды противоположного знака; под действием электростатического поля сила поверхностного натяжения на границе раствора и гидрофобного материала, а следовательно, и угол смачивания Q уменьшаются, и происходит изменение фокусного расстояния линзы

Опытный образец объектива FluidFocus имеет диаметр 3 мм и длину 2,2 мм. Его фокусное расстояние меняется от 5 см до бесконечности менее чем за 10 мс. Кроме того, согласно утверждению ученых Philips, FluidFocus обладает большой долговечностью и надежностью. Так, в ходе проведенных экспериментов устройство выдержало более 1 млн. операций фокусировки без какого-либо ухудшения оптических характеристик; при этом оно способно работать в широком диапазоне температур и отличается хорошей удароустойчивостью.

Такие свойства наряду с практически нулевым энергопотреблением (система по сути является электрическим конденсатором), по мнению инженеров компании, открывают широкие возможности применения FluidFocus в сверхкомпактных цифровых камерах, мобильных телефонах, системах наблюдения, медицинских эндоскопах и пр. Тем более что промышленное производство FluidFocus не должно быть сопряжено с высокими затратами -- хотя бы вследствие простоты самой концепции. Особое внимание обращается на перспективы технологии Philips в таком сегменте, как оптические накопители следующего поколения, требующие высокоточной оптической подсистемы.

Правда, специалисты отмечают, что объективы на основе FluidFocus не могут быть больше сантиметра в диаметре, но вряд ли подобное ограничение станет серьезным препятствием на пути ее массового внедрения, особенно в свете всеобщего стремления к миниатюризации.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365