FluidFocus: жидкий объектив
25 март, 2004 - 00:00Алексей Гвозденко
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.