Revoluční optika napodobuje lidské oko

Mechanické předměty mají tendenci se opotřebovávat a případně porouchat. Nový fluidní optický systém společnosti Philips, využitelný například v digitálních fotoaparátech se zoomem, tuto nevýhodu eliminuje.
Již se vám někdy stalo, že vám vypověděla poslušnost optika vašeho digitálního fotoaparátu? Takový problém by se mohl stát minulostí díky nové technologii, kterou její vynálezce nazval FluidFocus.

Tekutá čočka

Společnost Philips Electronics vynalezla náhradu klasické soustavy čoček, která je schopna zaostřit na objekty v různých vzdálenostech a pracuje podobným způsobem jako lidské oko. Na rozdíl od sytému čoček, které jsou v současnosti používány v digitálních fotoaparátech se zoomem a dalších podobných zařízeních, nemá tato novinka žádné pohyblivé mechanické části. Je to dáno tím, že ohniskovou vzdálenost mění tak, že mění svůj tvar.

Obrázek:

(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.
(C) až (E) ukazují tvary čočky o průměru 6 mm při různém elektrickém napětí.

Technologie fluidních čoček od společnosti Philips

Legenda:

Incident light - dopadající světlo
Hydrophobic coating - vodu-odpuzující obal
Insulating fluid - izolační kapalina
Electrodes - elektrody
Glass - sklo
Conducting fluid - vodivá kapalina

Čočka FluidFocus se skládá ze dvou nesmísitelných kapalin s různým indexem lomu. Jedna kapalina je elektricky vodivý vodný roztok a druhá je nevodivý olej. Obě tekutiny jsou uzavřené v trubičce dlouhé 2,2 mm s průhlednými uzávěry na obou koncích. Průměr těchto uzávěrů u prototypu činí 3 mm. Vnitřní povrch stěny trubičky a jeden z jejích uzávěrů jsou potaženy hydrofobním (vodu-odpuzujícím) povlakem, který způsobuje, že se vodný roztok přetváří na půlkulatou hmotu na protějším konci trubičky, kde se poté chová jako sféricky zakřivená čočka.

Ostření elektřinou

Tvar čočky se mění v závislosti na působení elektrického pole na hydrofobní povlak. Jedná se o proces nazývaný „electrowetting“ (tj.elektrozvlhčování či elektrické namáčení), který je výsledkem změny povrchového napětí, která je vyvolaná elektřinou. V jeho důsledku 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 zcela vyrovnat nebo ji dokonce přeměnit na konkávní. Díky tomu je možné získat čočky, které se hladce mění ze spojných (tzv. spojky) na rozptylné (tzv. rozptylky) a zpět.

Prototyp čočky FluidFocus

Rozpětí ohniskové vzdálenosti protoypu dosahuje 5 cm až do nekonečna, přičemž její změna je poměrně rychlá. Přepnutí přes celé rozpětí ohniskové vzdálenosti je dosaženo za méně než 10 ms. Mezi další pozitivní vlastnosti této technologie patří dlouhá životnost čoček. Při testování prošla čočka více než 1 miliónem zaostřovacích operací bez jakékoli ztráty optického výkonu.

Využití

S prototypem se budou moci uživatelé seznámit již na letošním veletrhu CeBIT v německém Hannoveru. Využití technologie FluidFocus přitom nespadá jen do oblasti digitální fotografie, ale implementovat se může do endoskopů, domácích zabezpečovacích systémů či optických zařízení pro ukládání dat.

  • Nejčtenější

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

26. března 2024

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo...

Z jaderné triády zbyly Britům už jen ponorky. A ty musejí posílit

27. března 2024

Jadernou triádu tvoří strategické bombardéry s jadernými zbraněmi, mezikontinentální balistické...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Podívejte se na Boeing C-17 Globemaster, který do Česka přivezl nové vrtulníky

29. března 2024

V sobotu 23. března dosedl v Praze nákladní letoun USAF, který vezl obzvlášť cenný náklad. Z...

Za vyhynutím dinosaurům mohla být i doba temna

v diskusi nejsou příspěvky

29. března 2024

Dopad planetky je nyní většinou odborníků považován za hlavní příčinu vyhynutí zhruba 73 až 76 %...

Podívejte se na Boeing C-17 Globemaster, který do Česka přivezl nové vrtulníky

v diskusi jsou 3 příspěvky

29. března 2024

V sobotu 23. března dosedl v Praze nákladní letoun USAF, který vezl obzvlášť cenný náklad. Z...

Dočasná raketa se po téměř 70 letech loučí. Bude startovat naposledy

v diskusi je 5 příspěvků

28. března 2024  15:36,  aktualizováno  19:54

Tento čtvrtek stojí na startovací rampě mysu Canaveral poslední potomek raket Thor, nosič Delta IV...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 22 příspěvků

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika
FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika

Monika Pavlíčková (35 let) je maminkou dvou dcer, sedmileté Terezy a čtyřleté Laury, a zároveň také manažerkou obchodního týmu společnosti ABF,...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Velikonoce 2024: Na Velký pátek bude otevřeno, v pondělí obchody zavřou

Otevírací doba v obchodech se řídí zákonem, který nařizuje, že obchody s plochou nad 200 čtverečních metrů musí mít...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...