Wat is een vloeibare lens? Hoe werkt het?

Liquid lens-technologie biedt duidelijke voordelen op het gebied van snelheid, wendbaarheid en compactheid en speelt een cruciale rol in industrieën die snelle autofocus en verbeterde beeldkwaliteit onder verschillende lichtomstandigheden vereisen.

De essentie van vloeibare lenstechnologie ligt in het vermogen om de focus aan te passen door de vorm van de vloeistof in de lens te veranderen, waardoor een snelle scherpstelling wordt bereikt. Vergeleken met traditionele glazen lenzen biedt het niet alleen aanzienlijke snelheidsverbeteringen, maar toont het ook een enorm potentieel op het gebied van ontwerpflexibiliteit en aanpassingsvermogen.

Dit artikel gaat dieper in op de principes van de technologie van vloeibare lenzen, de verschillen met conventionele lenzen en voorziet u van uitgebreide kennis over vloeibare lenzen.

Wat is een vloeibare lens?

Een vloeibare lens is een opkomende cameratechnologie die traditionele statische optische glazen lenzen vervangt. Het maakt gebruik van vloeistoffen van optische kwaliteit in plaats van statisch optisch glas, waarbij de vorm van de vloeistof binnenin wordt aangepast om de focus en brandpuntsafstand dynamisch te regelen. In vergelijking met conventionele lenzen biedt het hogere snelheden en superieure scherpstelmogelijkheden.

Hoe werkt een camera met vloeibare lens?

Wat doet de lens op een camera? Het werkingsprincipe van een vloeibare lens is vergelijkbaar met hoe een waterdruppel licht breekt. Een transparante capsule gevuld met vloeistof van optische kwaliteit geleidt het licht naar de beeldsensor. Deze vloeibare capsule kan onder invloed van een elektrisch veld zijn oppervlaktespanning veranderen. Door verschillende spanningen toe te passen, verandert de vorm van de vloeistof dienovereenkomstig, wat een directe invloed heeft op het brekingspad van licht wanneer het door de vloeistof gaat, waardoor de brandpuntsafstand wordt aangepast. In camera's met vloeibare lenzen staat dit proces bekend als 'elektrowetting' en de spanningsvariaties veranderen de kromming en brekingseffecten van het vloeistofoppervlak.

De belangrijkste componenten van een vloeibare lens zijn onder meer:

• Optische vloeistof:Een vloeistof met hoge brekingseigenschappen die de focus van de lens aanpast door van vorm te veranderen.
• Elektroden:Pas spanning toe om de kromming van de vloeistof te veranderen.
• Huisvesting:Een afgesloten kamer die de optische vloeistof bevat.

Verschillen tussen vloeibare lenzen en traditionele lenzen

Het belangrijkste verschil tussen vloeibare lenzen en traditionele lenzen ligt in de manier waarop ze de brandpuntsafstand aanpassen. Traditionele lenzen veranderen de brandpuntsafstand door meerdere glaselementen met vaste krommingen te verplaatsen, terwijl vloeibare lenzen elektrische stromen gebruiken om de kromming van het vloeistofoppervlak te veranderen, waardoor de brandpuntsafstand snel wordt aangepast.

Bovendien blinken vloeibare lenzen uit in het scherpstellen en veel sneller bepalen van de scherptediepte dan traditionele lenzen. Dus zelfs wanneer onderwerpen in snelle beweging zijn, kan de vloeibare lens snel op de scherpstelling worden vergrendeld.

Vergelijking tussen autofocus met vloeibare lens en VCM-autofocus

Vloeibare lenzen passen de scherpstelling aan door de vorm van de interne vloeistof te veranderen om de brandpuntsafstand te wijzigen, waardoor snelle autofocus mogelijk is. Deze scherpstelmethode vereist geen fysieke beweging van lenscomponenten en is daarom snel en soepel. VCM-lenzen daarentegen passen de brandpuntsafstand aan door lenscomponenten te verplaatsen, vertrouwend op de mechanische kracht van een spreekspoelmotor. Deze methode is afhankelijk van fysieke beweging, wat kan leiden tot vertragingen en lawaai. Bovendien is er door de afwezigheid van mechanische onderdelenCameramodule met vloeibare lenspresteren doorgaans beter dan VCM-lenzen op het gebied van duurzaamheid en betrouwbaarheid, waardoor het risico op storingen als gevolg van mechanische slijtage wordt verminderd en minder stroom wordt verbruikt.

Vloeibare lenzen, die een relatief nieuwe technologie zijn, kunnen momenteel hogere kosten met zich meebrengen dan de gevestigde VCM-technologie. Bovendien hebben VCM-autofocuslenzen een bredere toeleveringsketen, wat een betere beschikbaarheid en diversiteit aan leveranciers biedt. Voor meer informatie over autofocus met vloeibare lens versus VCM-autofocus, kunnen geïnteresseerde lezers ons vorige artikel raadplegen over autofocus met vloeibare lens versus Voice Coil Motor (VCM) autofocus.vloeibare lens en vcm autofocale bril hoe te kiezen.Kijk naar dit artikel.

Voor- en nadelen van vloeibare lenzen

In vergelijking met traditionele optische lenzen hebben vloeibare lenzen veel voordelen:

• Ze zijn kleiner van formaat en verbruiken minder stroom dan traditionele lenzen.
• De afwezigheid van mechanische bewegende delen maakt camera's met vloeibare lenzen duurzamer, waardoor het risico op storingen als gevolg van mechanische slijtage wordt verkleind.
• Een enkele vloeibare lens kan alle brandpuntsafstanden aan, waardoor er geen meerdere lenzen in een cameramodule nodig zijn.
• Ze bieden een uitstekende beeldkwaliteit en stabiliteit.

Vloeibare lenzen hebben echter ook enkele nadelen die moeten worden overwonnen, zoals:

• Problemen met betrekking tot lichtverstrooiing, zoals waargenomen door experts.
• De kosten van vloeibare lenzen zijn veel hoger dan die van traditionele optische lenzen, zelfs in grote hoeveelheden.
• Hoewel vloeibare lenzen minder mechanische onderdelen hebben, is de afdichting en het onderhoud van de vloeistof een grote uitdaging.
• Door de onvolwassen technologie zijn er beperkingen in de toeleveringsketen en minder leveranciersopties.

Veelvoorkomende toepassingen van vloeibare lenzen

Levenswetenschappen

Op het gebied van biowetenschappen wordt vloeibare lenstechnologie toegepast in microscopen om naadloze autofocusmogelijkheden te bieden. Hierdoor kunnen onderzoekers gemakkelijk monsters op verschillende diepten observeren, waardoor de efficiëntie van het onderzoek wordt verbeterd.

Medische beeldvorming

Vloeibare lenstechnologie wordt ook onderzocht voor gebruik in medische beeldvormingsapparatuur, zoals endoscopen en ultrasone apparaten. De snelle scherpstelling en beeldstabiliteit bieden artsen duidelijkere beelden, wat helpt bij nauwkeurigere diagnoses.

Biometrie

Met de toenemende vraag naar digitale identiteitsverificatie wordt vloeibare lenstechnologie gebruikt in biometrische systemen, zoals irisherkenning. Camera's met vloeibare lens kunnen snel en nauwkeurig oogbeelden van gebruikers vastleggen en betrouwbare ondersteuning bieden voor beveiligingssystemen.

Sinoseen maakt camera's met vloeibare lens mogelijk

Als fabrikant van cameramodules met meer dan 14 jaar ervaring in de industrie, heeft Sinoseen een schat aan R&D-ervaring en een team van professionele ingenieurs die in staat zijn om de camera's met vloeibare lens te leveren die u nodig heeft op basis van uw vereisten. Als jeNog steeds op zoek naar Embedded Vision-oplossingen, neem gerust contact met ons op.