ทำความรู้จัก Liquid Lens สร้างเลนส์ที่ปรับเปลี่ยนได้ไม่จำกัด ช่วยให้สามารถปรับโฟกัสด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนไหวเชิงกล


เลนส์เหลวหรือ Liquid Lens ช่วยให้ระบบถ่ายภาพสามารถเอาชนะข้อจำกัด ด้านระยะชัดลึก (DOF) ได้ผ่านการปรับโฟกัสด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนไหวเชิงกลใดๆ นี่อาจเป็นแนวทางที่ดีสำหรับการนำ Liquid Lens มาใช้งานในการถ่าย

Liquid Lens นั้นมีเลนส์ 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้
 
(Reflective liquid lens) เลนส์สะท้อนแสง เป็นกระจกแบบปรับแสงได้จริงและใช้ในกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงแทนกระจกกระจกแบบเดิม เมื่อภาชนะบรรจุของเหลว (ในกรณีนี้คือปรอท) ถูกหมุนแรงสู่ศูนย์กลางจะสร้างความเว้าสะท้อนแสงที่ราบรื่นซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกับกล้องโทรทรรศน์ โดยปกติพื้นผิวโค้งที่เรียบเช่นนี้จะต้องถูกบดละเอียดอย่างพิถีพิถันและขัดเป็นแก้วในกระบวนการที่มีราคาแพงและยุ่งยากมาก เลนส์เหลวสะท้อนแสงจะไม่ประสบปัญหาดังกล่าวเนื่องจากการเปลี่ยนการหมุนอย่างง่าย ความเร็วจะเปลี่ยนเส้นโค้งของ meniscus ให้มีรูปร่างที่เหมาะสม นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย (UBC) ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์กระจกเหลว (LMT) ขนาด 236 นิ้ว (6 เมตร) เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่เป็นอันดับ 13 ของโลก ุพื้นผิวสะท้อนแสงทำจากภาชนะแบนที่มีปรอทหมุนด้วยความเร็วประมาณ 5 RPM กล้องโทรทรรศน์นี้มีราคาประมาณ 1 ล้านดอลลาร์ ซึ่งลดลงอย่างมากจากค่าใช้จ่ายประมาณ 100 ล้านดอลลาร์ของกล้องโทรทรรศน์ธรรมดาที่มี (Solid Glass) กระจกปกติที่มีขนาดเท่ากัน
(Transmissive liquid lenses) เลนส์เหลวชนิดส่งผ่าน คือเลนส์ที่จะใช้ของเหลวที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้สองชนิด ซึ่งแต่ละชนิดมีดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันเพื่อสร้างเลนส์โฟกัสแบบแปรผันที่มีคุณภาพแสงสูงถึง 10 µm 

ของเหลวทั้ง 2 ชนิดจะมีกาาทำงานที่แตกต่างกันดังนี้
1. เป็นสารละลายที่นำไฟฟ้า (electrically conducting)
2. น้ำมันที่ไม่ก่อให้เกิดตัวนำไฟฟ้า (nonconducting oil)

ของเหลวทั้ง 2 จะถูกบรรจุอยู่ในท่อสั้นๆ ที่มีฝาปิดแบบใส และด้านในของท่อ มีฝาปิดเคลือบด้วย hydrophobic material ซึ่งทำให้สารละลายในน้ำก่อตัวเป็นรูปเลนส์ครึ่งวงกลม (hemispherical lens-shaped) ที่ปลายอีกด้านของท่อ รูปร่างของเลนส์ได้รับการปรับโดยการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในการเคลือบเพื่อลดการกันน้ำในกระบวนการที่เรียกว่า Electrowetting 


Electrowetting จะปรับความตึงผิวของของเหลวเปลี่ยนรัศมีความโค้งของ meniscus และทางยาวโฟกัสของเลนส์ เพียง 0.1 ไมโครจูล (µJ) สำหรับการเปลี่ยนโฟกัสแต่ละครั้ง นั้นทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนได้เป็นอย่างดีเลนส์ดังกล่าวสามารถเปลี่ยนจากรูปทรงเลนส์นูน [convex (convergent)] ไปเป็นเลนส์เว้า [concave (divergent)] ได้อย่างราบรื่นโดยมีเวลาในการเปลี่ยนที่วัดเป็น ms 

นอกจากนี้ขอบเขตระหว่างของเหลวทั้งสองยังก่อให้เกิดพื้นผิวที่เรียบและสม่ำเสมอมาก ทำให้เลนส์เหลวมีคุณภาพเหมาะสำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์แบบส่องกล้องและการใช้งานที่มีความละเอียดสูงอื่นๆที่จำกัด พื้นที่เช่นกล้องไมโครและระบบสื่อสารโทรคมนาคมด้วยใยแก้วนำแสง หรือจะเป็นในสมาร์ทโฟนก็ตามที่มีพื้นที่ไม่เพียงเล็กน้อย

(Liquid Lens) เลนส์รูปของเหลวดังกล่าวเป็นเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยมและส่วนใหญ่ใช้กับเซ็นเซอร์ภาพ โดย epoxy หยดเล็กๆ จะถูกวางลงบนแต่ละพิกเซลซึ่งจะประกอบเป็นเลนส์แต่ละชิ้นเพื่อเพิ่มความสามารถในการจับแสง นอกจากนี้ยังใช้กับสิ่งของแปลกใหม่เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ขยายได้อีกมากมาย 

ปัจจุบันในวงการสมาร์ทโฟนมีการหยิบนำมาใช้ครั้งแรกบน Xiaomi Mi Mix Fold 

ทำความรู้จัก Liquid Lens สร้างเลนส์ที่ปรับเปลี่ยนได้ไม่จำกัด ช่วยให้สามารถปรับโฟกัสด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนไหวเชิงกล ทำความรู้จัก Liquid Lens สร้างเลนส์ที่ปรับเปลี่ยนได้ไม่จำกัด ช่วยให้สามารถปรับโฟกัสด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนไหวเชิงกล Reviewed by Ai iT on March 31, 2021 Rating: 5

No comments:

Powered by Blogger.