リキッドレンズとは?それはどのように機能しますか?

リキッドレンズ技術は、速度、敏捷性、コンパクトさにおいて明確な利点を誇り、さまざまな照明条件下での迅速なオートフォーカスと画質の向上を必要とする業界で極めて重要な役割を果たしています。

リキッドレンズ技術の本質は、レンズ内の液体の形状を変えることでピントを調整し、迅速なピント合わせを実現できることにあります。従来のガラスレンズと比較して、速度が大幅に向上しただけでなく、設計の柔軟性と適応性においても大きな可能性を示しています。

この記事では、リキッドレンズ技術の原理、従来のレンズとの違いを掘り下げ、リキッドレンズに関する包括的な知識を提供します。

リキッドレンズとは?

リキッドレンズは、従来の静的光学ガラスレンズに代わる新しいカメラ技術です。静的な光学ガラスの代わりに光学グレードの液体を利用し、内部の液体の形状を調整して、焦点と焦点距離を動的に制御します。従来のレンズと比較して、より速い速度と優れたフォーカス機能を提供します。

リキッドレンズカメラはどのように機能しますか?

レンズはカメラで何をしますか?液体レンズの動作原理は、水滴が光を屈折させる方法と似ています。光学グレードの液体で満たされた透明なカプセルが光をイメージセンサーに導きます。この液体カプセルは、電界の影響下で表面張力を変化させることができます。電圧を変化させることで、液体の形状が変化し、光が液体を通過する際の屈折経路に直接影響し、焦点距離が調整されます。液体レンズカメラでは、このプロセスは「エレクトロウェッティング」と呼ばれ、電圧変動によって液体表面の曲率と屈折効果が変化します。

リキッドレンズの主要コンポーネントは次のとおりです。

• 光学流体:形状を変えることでレンズのピントを調整する高屈折特性の液体です。
• 電極：電圧を印加して、液体の曲率を変更します。
• ハウジング：光学流体を収容する密閉チャンバー。

リキッドレンズと従来のレンズの違い

リキッドレンズと従来のレンズの主な違いは、焦点距離の調整方法にあります。従来のレンズは、複数のガラス素子を一定の曲率で動かすことで焦点距離を変化させるのに対し、液体レンズは電流を流して液面の曲率を変化させ、焦点距離を素早く調整します。

さらに、リキッドレンズは、従来のレンズよりもはるかに速く焦点を合わせ、被写界深度を決定するのに優れています。そのため、被写体が急動しているときでも、液体レンズは素早くピントを合わせることができます。

リキッドレンズオートフォーカスとVCMオートフォーカスの比較

リキッドレンズは、内部の液体の形状を変えて焦点距離を変えることでピントを調整し、素早いオートフォーカスを可能にします。このフォーカシング方法は、レンズ部品を物理的に動かす必要がないため、迅速かつスムーズです。一方、VCMレンズは、ボイスコイルモーターの機械的な力に頼って、レンズ部品を動かすことで焦点距離を調整します。この方法は身体の動きに依存するため、遅延やノイズが発生する可能性があります。また、機械部品がないため、リキッドレンズカメラモジュール通常、耐久性と信頼性においてVCMレンズよりも優れた性能を発揮し、機械的な摩耗による故障のリスクを減らし、消費電力を抑えます。

リキッドレンズは比較的新しい技術であるため、現在、確立されたVCM技術よりもコストが高い可能性があります。さらに、VCMオートフォーカスレンズはサプライチェーンが広く、可用性とサプライヤーの多様性が向上しています。液体レンズのオートフォーカスとVCMオートフォーカスの詳細については、興味のある読者は、液体レンズのオートフォーカスとボイスコイルモーター(VCM)のオートフォーカスに関する以前の記事を参照してください。この記事を見てください.

液体レンズの長所と短所

従来の光学レンズと比較して、リキッドレンズには多くの利点があります。

• 従来のレンズよりもサイズが小さく、消費電力も少なくて済みます。
• 機械的な可動部品がないため、リキッドレンズカメラの耐久性が向上し、機械的な摩耗による故障のリスクが軽減されます。
• 1つの液体レンズですべての焦点距離を処理できるため、カメラモジュールに複数のレンズを用意する必要がありません。
• 優れた画質と安定性を提供します。

ただし、リキッドレンズには、次のような克服すべき欠点もあります。

• 専門家が認識している光散乱に関連する問題。
• 液体レンズのコストは、大量であっても従来の光学レンズをはるかに上回っています。
• 液体レンズは機械部品が少ないですが、液体の密閉とメンテナンスは大きな課題です。
• 技術が未成熟であるため、サプライチェーンには制限があり、サプライヤーの選択肢が少なくなっています。

液体レンズの一般的な用途

ライフサイエンス

ライフサイエンス分野では、リキッドレンズ技術を顕微鏡に応用し、シームレスなオートフォーカス機能を提供しています。これにより、研究者はさまざまな深さのサンプルを簡単に観察でき、研究効率が向上します。

医用画像処理

リキッドレンズ技術は、内視鏡や超音波装置などの医用画像機器での使用も検討されています。その迅速な焦点合わせと画像の安定性により、医師はより鮮明な画像を得ることができ、より正確な診断に役立ちます。

バイオメトリクス

デジタルID検証の需要が高まる中、リキッドレンズ技術は虹彩認識などの生体認証システムで使用されます。リキッドレンズカメラは、ユーザーの目線を迅速かつ正確に撮影し、セキュリティシステムを確実にサポートします。

Sinoseen社がリキッドレンズカメラを強化

14年以上の業界経験を持つカメラモジュールメーカーとして、Sinoseenは豊富な研究開発経験と、お客様の要件に基づいて必要な液体レンズカメラを提供できる専門エンジニアのチームを持っています。あなたがエンベデッドビジョンソリューションをまだ探しています、お気軽にお問い合わせください。