Thấu kính chất lỏng là gì? Nó hoạt động như thế nào?

Công nghệ ống kính chất lỏng có những lợi thế khác biệt về tốc độ, sự nhanh nhẹn và nhỏ gọn, đóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp yêu cầu lấy nét tự động nhanh và nâng cao chất lượng hình ảnh trong các điều kiện ánh sáng khác nhau.

Bản chất của công nghệ thấu kính chất lỏng nằm ở khả năng điều chỉnh tiêu điểm bằng cách thay đổi hình dạng của chất lỏng trong ống kính, nhờ đó đạt được khả năng lấy nét nhanh. So với ống kính thủy tinh truyền thống, nó không chỉ mang lại những cải tiến đáng kể về tốc độ mà còn thể hiện tiềm năng to lớn về tính linh hoạt trong thiết kế và khả năng thích ứng.

Bài viết này đi sâu vào các nguyên tắc của công nghệ thấu kính chất lỏng, sự khác biệt của nó so với các ống kính truyền thống, và trang bị cho bạn kiến thức toàn diện về thấu kính chất lỏng.

Thấu kính chất lỏng là gì?

Ống kính chất lỏng là một công nghệ máy ảnh mới nổi thay thế ống kính thủy tinh quang tĩnh truyền thống. Nó sử dụng chất lỏng cấp quang học thay vì thủy tinh quang tĩnh, điều chỉnh hình dạng của chất lỏng bên trong để kiểm soát động tiêu điểm và độ dài tiêu cự. So với các ống kính truyền thống, nó cung cấp tốc độ nhanh hơn và khả năng lấy nét vượt trội.

Máy ảnh ống kính chất lỏng hoạt động như thế nào?

Ống kính có tác dụng gì trên máy ảnh? Nguyên lý làm việc của thấu kính chất lỏng giống như cách một giọt nước khúc xạ ánh sáng. Một viên nang trong suốt chứa đầy chất lỏng cấp quang học dẫn ánh sáng lên cảm biến hình ảnh. Viên nang lỏng này có thể thay đổi sức căng bề mặt của nó dưới tác động của điện trường. Bằng cách áp dụng các điện áp khác nhau, hình dạng của chất lỏng thay đổi tương ứng, ảnh hưởng trực tiếp đến đường khúc xạ ánh sáng khi nó đi qua chất lỏng, do đó điều chỉnh độ dài tiêu cự. Trong máy ảnh ống kính lỏng, quá trình này được gọi là 'electrowetting', và các biến đổi điện áp làm thay đổi độ cong và hiệu ứng khúc xạ của bề mặt chất lỏng.

Các thành phần chính của ống kính chất lỏng bao gồm:

• Chất lỏng quang học:Một chất lỏng có đặc tính khúc xạ cao giúp điều chỉnh tiêu điểm của thấu kính bằng cách thay đổi hình dạng.
• Que:Áp dụng điện áp để thay đổi độ cong của chất lỏng.
• Nhà:Một buồng kín có chứa chất lỏng quang học.

Sự khác biệt giữa ống kính chất lỏng và ống kính truyền thống

Sự khác biệt chính giữa thấu kính chất lỏng và thấu kính truyền thống nằm ở cách chúng điều chỉnh độ dài tiêu cự. Thấu kính truyền thống thay đổi độ dài tiêu cự bằng cách di chuyển nhiều thấu kính với độ cong cố định, trong khi thấu kính chất lỏng sử dụng dòng điện để thay đổi độ cong của bề mặt chất lỏng, điều chỉnh nhanh độ dài tiêu cự.

Ngoài ra, thấu kính chất lỏng vượt trội trong việc lấy nét và xác định độ sâu trường ảnh nhanh hơn nhiều so với thấu kính truyền thống. Do đó, ngay cả khi đối tượng chuyển động nhanh, thấu kính chất lỏng có thể nhanh chóng khóa nét.

So sánh giữa tự động lấy nét ống kính chất lỏng và lấy nét tự động VCM

Thấu kính chất lỏng điều chỉnh tiêu điểm bằng cách thay đổi hình dạng của chất lỏng bên trong để thay đổi độ dài tiêu cự, cho phép tự động lấy nét nhanh chóng. Phương pháp lấy nét này không đòi hỏi chuyển động vật lý của các bộ phận thấu kính, do đó nó nhanh và mượt mà. Mặt khác, ống kính VCM điều chỉnh độ dài tiêu cự bằng cách di chuyển các bộ phận thấu kính, dựa vào lực cơ học của môtơ cuộn dây thoại. Phương pháp này phụ thuộc vào chuyển động vật lý, có thể dẫn đến sự chậm trễ và tiếng ồn. Hơn nữa, do không có các bộ phận cơ khí,Mô-đun máy ảnh ống kính lỏngthường vượt trội hơn ống kính VCM về độ bền và độ tin cậy, giảm nguy cơ hỏng hóc do hao mòn cơ học và tiêu thụ ít điện năng hơn.

Tròng kính lỏng, là công nghệ tương đối mới, hiện có thể có chi phí cao hơn so với công nghệ VCM đã được thiết lập. Ngoài ra, ống kính lấy nét tự động VCM có chuỗi cung ứng rộng hơn, mang lại sự sẵn có tốt hơn và đa dạng nhà cung cấp. Để biết thêm về tự động lấy nét ống kính chất lỏng so với tự động lấy nét VCM, độc giả quan tâm có thể tham khảo bài viết trước của chúng tôi về tự động lấy nét ống kính lỏng so với tự động lấy nét bằng cuộn dây thoại (VCM) ống kính chất lỏng.ống kính chất lỏng và kính tiêu cự tự động vcm cách lựa chọn.Xem bài viết này.

Ưu điểm và nhược điểm của ống kính chất lỏng

So với ống kính quang học truyền thống, thấu kính chất lỏng có nhiều ưu điểm:

• Chúng có kích thước nhỏ hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn so với ống kính truyền thống.
• Việc không có các bộ phận chuyển động cơ học làm cho máy ảnh ống kính lỏng bền hơn, giảm nguy cơ hỏng hóc do hao mòn cơ học.
• Một ống kính chất lỏng duy nhất có thể xử lý tất cả các độ dài tiêu cự, loại bỏ sự cần thiết của nhiều ống kính trong một mô-đun máy ảnh.
• Chúng cung cấp chất lượng hình ảnh tuyệt vời và ổn định.

Tuy nhiên, ống kính chất lỏng cũng có một số nhược điểm cần khắc phục, chẳng hạn như:

• Các vấn đề liên quan đến tán xạ ánh sáng, theo nhận thức của các chuyên gia.
• Chi phí của thấu kính chất lỏng vượt xa ống kính quang học truyền thống, ngay cả với số lượng lớn.
• Mặc dù thấu kính chất lỏng có ít bộ phận cơ khí hơn, nhưng việc niêm phong và bảo trì chất lỏng là một thách thức đáng kể.
• Do công nghệ chưa hoàn thiện, có những hạn chế về chuỗi cung ứng và ít lựa chọn nhà cung cấp hơn.

Các ứng dụng phổ biến của ống kính chất lỏng

Khoa học đời sống

Trong lĩnh vực khoa học đời sống, công nghệ thấu kính chất lỏng được áp dụng trong kính hiển vi để cung cấp khả năng lấy nét tự động liền mạch. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng quan sát các mẫu ở các độ sâu khác nhau, nâng cao hiệu quả nghiên cứu.

Hình ảnh y tế

Công nghệ ống kính lỏng cũng đang được khám phá để sử dụng trong các thiết bị hình ảnh y tế, chẳng hạn như máy nội soi và thiết bị siêu âm. Lấy nét nhanh và ổn định hình ảnh của nó cung cấp cho các bác sĩ hình ảnh rõ ràng hơn, hỗ trợ chẩn đoán chính xác hơn.

Sinh trắc học

Với nhu cầu xác minh danh tính kỹ thuật số ngày càng tăng, công nghệ thấu kính lỏng được sử dụng trong các hệ thống sinh trắc học, chẳng hạn như nhận dạng mống mắt. Camera ống kính lỏng có thể chụp nhanh chóng và chính xác hình ảnh mắt người dùng, cung cấp hỗ trợ đáng tin cậy cho các hệ thống an ninh.

Sinoseen trao quyền cho máy ảnh ống kính lỏng

Là nhà sản xuất mô-đun máy ảnh với hơn 14 năm kinh nghiệm trong ngành, Sinoseen có nhiều kinh nghiệm R &D và đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp có khả năng cung cấp máy ảnh ống kính lỏng bạn cần dựa trên yêu cầu của bạn. Nếu bạnVẫn đang tìm kiếm các giải pháp thị giác nhúng, vui lòng liên hệ với chúng tôi.