Fluidní čočky společnosti Philips umožňují správně zaostřit

Na letošním veletrhu CeBIT v německém Hannoveru představuje společnost Philips unikátní systém čoček s variabilní ohniskovou vzdáleností, který nemá žádné pohyblivé mechanické části.

Amsterodam, Nizozemí, 3. března 2004 –Systém FluidFocus společnosti Philips je vhodný pro širokou škálu optických zobrazovacích aplikací, včetně takových zařízení, jako jsou digitální fotoaparáty, kamerové telefony, endoskopy, domácí zabezpečovací systémy a optická zařízení na ukládání dat. Tento systém napodobuje činnost lidského oka pomocí kapalinové (fluidní) čočky, která mění svou ohniskovou vzdálenost tím, že mění svůj tvar. Tato nová čočka, kterou je možno vyrábět i  ve velkém množství, překonává nevýhody pevné ohniskové vzdálenosti mnoha dnešních levnějších zobrazovacích systémů.

 

Čočka FluidFocus společnosti Philips se skládá ze dvou nesmísitelných kapalin s různým indexem lomu (optické vlastnosti), přičemž jedna je elektricky vodivý vodný roztok a druhá je elektricky nevodivý olej a obě jsou uzavřené v krátké trubičce s průhlednými uzávěry na obou koncích. Vnitřní povrch stěny trubičky a jeden z jejích uzávěrů jsou potaženy hydrofobním (vodu-odpuzujícím) povlakem, který způsobuje, že se vodný roztok přetváří na hemisférickou (půlkulatou) hmotu na protějším konci trubičky, kde se poté chová jako sféricky zakřivená čočka.

 

Tvar čočky se mění v závislosti na působení elektrického pole na hydrofobní povlak tak,  že se stane méně hydrofobní – jedná se o tzv. proces „electrowetting“ (tj.elektrozvlhčování či elektrické namáčení), který je výsledkem elektřinou vyvolané změny povrchového napětí. V důsledku této změny povrchového napětí začne vodný roztok zvlhčovat boční stěny trubičky, čímž změní poloměr zakřivení meniskové (konkávně-konvexní) stěny mezi dvěma kapalinami, a tak i ohniskovou vzdálenost čočky. Zvýšením působení elektrického pole lze povrch zpočátku konvexní čočky vyrovnat úplně do roviny (bez optického efektu) nebo jí dokonce přeměnit na konkávní. Díky tomu je možné získat čočky, které se hladce mění ze spojných (tzv. spojky) na rozptylné (tzv. rozptylky) a zpět.

 

V předváděcím zařízení technologie FluidFocus, které předvádí společnost Philips Research na veletrhu CeBIT 2004, měří fluidní čočka pouhé 3 mm v průměru a 2,2 mm na délku, díky čemuž je snadné tyto čočky zabudovat do miniaturních optických cest. Rozpětí ohniskové vzdálenosti v předváděcím zařízení dosahuje 5 cm až do nekonečna, přičemž její změna je velice rychlá: přepnutí přes celé rozpětí ohniskové vzdálenosti je dosaženo za méně než 10 ms. Čočka, která je ovládána stejnosměrným napětím a představuje kapacitní zátěž, nespotřebovává téměř žádnou energii, což představuje nezanedbatelnou výhodu pro přístroje napájené baterií. Životnost čoček je rovněž velmi vysoká. Společnost Philips již čočku vyzkoušela při více než 1 milionu zaostřovacích operací bez jakékoli ztráty optického výkonu. Čočka má zároveň potenciál být odolná vůči nárazu a schopna fungování ve velkém rozpětí teplot, díky čemuž je vhodná pro použití v mobilních zařízeních. Díky konstrukci čočky je možné ji vyrábět ve velkých objemech.

 

 

 

 

 

 

Incident light

= dopadající světlo

Hydrophobic coating

= hydrofobní (vodu-odpuzující) povlak

Insulating fluid

= izolační kapalina

Electrodes

= elektrody

Glass

= sklo

Conducting fluid

= vodivá kapalina

 

 

(A) Schematický příčný řez čočkou FluidFocus. (B) Při působení elektrického napětí se elektrické náboje akumulují v elektrodě ve skleněné stěně a opačné náboje se shromažďují v blízkosti rozhraní mezi pevnou hmotou a kapalinou ve vodivé tekutině. Výsledná elektrostatická síla snižuje povrchové napětí na tomto rozhraní a s ním také dotykový úhel q a tak i ohniskovou vzdálenost čočky. Obrázky (C) až (E) ukazují tvary čočky o průměru 6 mm při různém elektrickém napětí.

 

 

 

Prototyp čočky FluidFocus

 

 

 

Chcete-li více informací, kontaktujte prosím:     

 

Alexandra Hroncová, PR Account Executive,

Philips Česká republika, Šafránkova 1, 155 00 Praha 5

tel.: 233 099 379, mobil: 606 737 513, e-mail: alexandra.hroncova@philips.com

 

 O společnosti Royal Philips Electronics

Společnost Royal Philips Electronics of the Netherlands je jednou z největších elektronických firem na světě a největší firmou svého druhu v Evropě. Její tržby v roce 2003 dosáhly částky 29 miliard eur. Společnost zaujímá přední světové postavení ve výrobě barevných televizorů, osvětlovací techniky, elektrických holících strojků, lékařských diagnostických zobrazovacích zařízení a systémů monitorování pacientů a jednočipových televizorů. 166,500 zaměstnanců společnosti ve více než 60 zemích světa pracuje v oborech osvětlovací techniky, spotřební elektroniky, domácích spotřebičů, součástek, polovodičů a lékařských zařízení. Akcie společnosti Philips jsou obchodovány na newyorské burze (symbol: PHG), na burzách v Londýně, Frankfurtu, Amsterdamu a dalších. Novinky týkající se společnosti Philips najdete na internetové adrese www.philips.com/newscenter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Váš názor Další článek: Energie vakua - živě přenášená přednáška

Témata článku: , , , ,