Водяные капли улучшат оптику

[Taf]

Интересное решение от исследователей из Политехнического Института Ренсселара.

Как сделать оптическую систему рекордно компактной, весьма гибкой, но при этом сохранить низкий уровень искажений? Одним из возможных решений является использование микролинз на основе жидкости, управление которыми осуществляется посредством поверхностного натяжения и колебаний. Авторами столь необычного устройства являются исследователи из Политехнического Института Ренсселара (Rensselaer Polytechnic Institute), создавшие адаптивные жидкостные линзы, которыми будут оснащаться электронные устройства самого широкого класса: от мобильных телефонов и автомобильной электроники, до автономных роботов и разведывательных беспилотных летательных аппаратов.

Основным действующим элементом для микролинз являются капельки воды, которые вибрируют под воздействием ультразвука, и таким образом постоянно изменяют фокусное расстояние. Для обработки информации, поступающей от жидкостной линзы, необходимо применение специального программного обеспечения, которое отбрасывает часть изображения, попавшего не в «фокус», и оставляет только четкие образы. Скорость колебаний может варьироваться не только при помощи частоты ультразвука, но и изменением параметров самих «капель» - снижая размеры одной микролинзы разработчики могут добиться частоты колебаний 100 кГц.

Как говорят создатели подобного устройства, их детище оказывается весьма простым в управлении, получаемое с его помощью изображение всегда четкое, независимо от расстояния до объекта. Существенным преимуществом оказывается и отсутствие механических систем для фокусировки оптической системы – это не только помогает снизить энергопотребление камер, но и позволяет встраивать их в электронные приборы и аппараты самого различного класса.

Преимущество новинки очевидно не только по сравнению с традиционными механическими оптическими системами, но и новейшими жидкостными линзами, которые преломляют свет посредством границы раздела жидкость-воздух, либо двух жидкостей с различными оптическими свойствами. В последнем случае разработчикам приходится использовать сложную систему, управляющую размерами и формой преломляющей свет поверхности, что приводит к значительным энергетическим, а главное, временным потерям. Эта особенность не позволяет использовать подобные оптические системы в портативных устройствах и аппаратах, к которым предъявляются повышенные требования к скоростным параметрам съемки.

В данный момент новая разработка уже заинтересовала некоторых производителей мобильных телефонов, правда конкретные имена не называются, которые ведут поиски технологии, позволяющей оснастить портативные аппараты компактными и легкими в управлении оптическими системами. Разумеется, не исключено, что подобные устройства «пропишутся» на борту разведывательных летательных аппаратов. А это уже сулит весьма серьезные финансовые инвестиции со стороны государственных организаций, главным образов военных и разведывательных.

Текст: Александр Бакаткин

Источник: 3DNews