Čočky s řízenou ohniskovou vzdáleností

Na pultech obchodů roste počet produktů spotřební elektroniky, jejichž součástí je optický zobrazovací systém (např. mobilní telefony s digitálním fotoaparátem), pestrá je též nabídka podobných zařízení na trhu profesionálních přístrojů a pomůcek. Často přitom jde o výrobky, jejichž uplatnění úzce souvisí s přiměřenou miniaturizací. Zde ovšem veškerá průmyslová výroba naráží na to, že miniaturizace motorových posuvů objektivů (což je zatím jediný prakticky použitelný způsob automatického zaostřování) je velice drahá, a tudíž málo perspektivní z hlediska masového trhu. Zpravidla se proto používají objektivy s fixní ohniskovou délkou, jejichž nevýhodou ovšem je, že neumožňují pořizovat snímky blízkých předmětů. Skupina výzkumníků z laboratoří firmy Philips v holandském Eindhovenu však nedávno publikovala popis konstrukce čočky z ohniskovou mohutností řízenou v rozmezí –100 až +50 dioptrií pomocí elektrického pole. S takovou čočkou lze sestrojit miniaturní kameru zaostřující podobným způsobem, jaký využívá lidské oko (s tím rozdílem, že optická mohutnost naší oční čočky se při zaostřování mění v rozmezí pouhých +20 až +24 dioptrií).

Základem čočky s řízenou optickou mohutností je krátká válcová kapilára vyplněná dvěma druhy nemísitelných kapalin o různých indexech lomu (např. olejem a koncentrovaným vodním roztokem chloridu lithného), mezi nimiž se vytvoří rozhraní sférického tvaru, které se chová jako čočka. Zakřivení tohoto rozhraní, a tím i ohniskovou vzdálenost kapilární čočky lze plynule regulovat intenzitou elektrického pole mezi průhlednými elektrodami, nacházejícími se na protilehlých koncích kapiláry. V citované práci bylo používáno napětí řádově desítek voltů při vzdálenosti elektrod 2,2 mm a vnitřním průměru kapiláry 3 mm. (Appl. Phys. Lett. 85, 1128–1130, 2004; www.research.philips.com/newscenter/archive...)