Szemlencsék a fókuszban – forradalmi változások az optikákban?

A hagyományos optika olyan szilárd üveg vagy műanyag lencséken alapul, amelyek előre és hátra mozognak a fókuszálás vagy a zoomolás során. Van azonban egy nagyon régi, de teljesen máskép működő sikeres optikai rendszer: a szem ! Olyan elasztikus lencseanyagból áll, amely a görbületével fókuszál. Az Optotune által kifejlesztett és szabadalmaztatott lencsék alapvetően átmásolják a szem működési elvét.

Ahelyett, hogy a lencséket előre-hátra mozgatná, az emberi szem a lencse átalakításával fókuszálForrás: optotune.com

Ahelyett, hogy a lencséket előre-hátra mozgatná, az emberi szem a lencse átalakításával fókuszál
Forrás: optotune.com

Működési elv

Az Optotune fókuszálható lencséi az optikai folyadékok és polimer membrán kombinációján alapuló alakváltoztató lencsék. A lencse magja egy optikai folyadékkal töltött tartály, amelyet egy rugalmas, vékony polimer membrán zár le. A membrán közepére benyomódó körkörös gyűrű formázza meg a hangolható lencsét. A membrán görbülete, az optikai nyomás függvénye, amit vagy a gyűrű membrán felé mozgatásával, vagy a másik konstrukció esetében a membrán külső peremére ható nyomással fokozhatunk. A fokozódó nyomás hatására változik a görbületi sugár, következésképp a fókusztávolság is.

Forrás: optotune.com

Optotune ML-20-35
Forrás: optotune.com

Az Optotune ML-20-35 manuális lencséjének működési elve, amely konkávból konvex formára vált a lencsét határoló gyűrű elmozdulásának irányától függően. Ha a lencsét szegélyező gyűrű a tartály felé tolódik, a folyadék a lencsébe szorul, minek következtében az kidomborodik. A gyűrű ellenkező irányú mozgása esetén, a folyadék visszaáramlik a tartályba, a lencse homorúvá válik.

Optotune EL-10-30Forrás: optotune.com

Optotune EL-10-30
Forrás: optotune.com

Az Optotune EL-10-30 elektromos lencséjének működési elve. Ebben az esetben a lencse-határoló gyűrű a tartályhoz képest a helyén marad. Növekvő áram hatására a lencse külső részén a gyűrű a membránt befelé nyomja, így a folyadékot a lencse közepe felé pumpálja.

Az alakváltó polimer lencse lehetséges változataiForrás: optotune.com

Az alakváltó polimer lencse lehetséges változatai
Forrás: optotune.com

Előnyök

A objektív sugarának néhány mikrométeres változása ugyanazt az optikai hatást érheti el, mint az egész lencsének néhány centiméteres mozgatása. Az optikai rendszereket sokkal kompaktabbá lehet tervezni, gyakran kisebb lencsékkel, és kisebb vagy nem hosszirányú mozgással. Ennek megfelelően nincs szükség drága mechanikus mozgatásra. A kisebb mozgás egy légmentesen lezárható, robusztus, pormentes kialakításhoz vezet. Az alkalmazott anyagok könnyebbek az üvegnél, így összsúlyt takarítunk meg. A kevesebb mozgás és súly kevesebb energiafogyasztást jelent, ezzel összefüggésben a hangolható lencsékkel rendelkező rendszerek beállási ideje nagyon alacsony, milliszekundum nagyságrendű lehet. Egy másik előny a gyártás során válik nyilvánvalóvá. Az a tény, hogy a sugár hangolhatóságának következtében a működés során kisebb optikai elemeknek kell együttmozogni, kisebb toleranciaérzékenységet és így nagyobb gyártási kihozatalt eredményez.

Összefoglalva, a fókuszálható lencsék öt fő előnye a hagyományos optikán:

  • Kompakt kivitel
  • Kevesebb mechanika
  • Gyors válasz
  • Alacsony fogyasztás
  • Kisebb tolerancia érzékenység

Forrás: optotune.com

Fordította: Ecsedi Ákos

Forrás: optotune.com

Forrás: optotune.com