液態(tài)鏡頭技術(shù)

液態(tài)鏡頭是在工業(yè)鏡頭領(lǐng)域迅速普及的一項(xiàng)新技術(shù)，在多種應(yīng)用中它們比傳統(tǒng)鏡頭具有許多優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，正是它們的多功能性和靈活性成為成功采用它們的主要?jiǎng)恿Α?

但是什么是液態(tài)鏡頭技術(shù)？它是如何工作的？它的作用是什么？

對(duì)于數(shù)字圖片，精確控制焦點(diǎn)是獲得高質(zhì)量圖像的唯一方法。圖像的主體必須非常清晰，而背景的其余部分則更加模糊。自動(dòng)對(duì)焦功能是拍攝優(yōu)質(zhì)照片的核心，而液態(tài)鏡頭為自動(dòng)對(duì)焦帶來了全新的功能。

液態(tài)鏡頭可用于多種應(yīng)用，例如：

l  數(shù)碼攝影

l  工業(yè)數(shù)據(jù)采集

l  條形碼讀取（一維和二維）

l  生物特征數(shù)據(jù)采集

本質(zhì)上，液態(tài)鏡頭可用于物距變化很大，需要快速自動(dòng)對(duì)焦的任何應(yīng)用。

液態(tài)鏡頭采用電潤(rùn)濕工藝來實(shí)現(xiàn)卓越的自動(dòng)聚焦功能。透鏡本身是一個(gè)內(nèi)部裝有水和油的密封電池。電潤(rùn)濕過程可將油滴快速準(zhǔn)確地塑造成有效的鏡片。該過程是連續(xù)的，可逆的，并且對(duì)于大小聚焦步驟都同樣快速。

液態(tài)鏡頭改變其形狀的速度似乎很神奇，但實(shí)際上是非?？茖W(xué)的。如果將一滴液體放置在疏水表面（排斥液體的表面）上，則液體中的分子將結(jié)合在一起并形成珠子，因?yàn)樗鼈儽槐砻娴氖杷运懦狻?

當(dāng)向該液體和疏水性阻擋層另一側(cè)的另一種導(dǎo)電材料（如鋁）施加電場(chǎng)時(shí)，液體會(huì)靜電吸附到鋁上。組成液體的分子在試圖到達(dá)鋁時(shí)會(huì)散開，導(dǎo)致水滴急劇改變形狀。此過程稱為電潤(rùn)濕，它是液態(tài)鏡頭的重要基礎(chǔ)。

施加的電場(chǎng)越強(qiáng)，液體對(duì)導(dǎo)電材料的吸引力就越大。這意味著水將盡其所能地越過障礙物傳播到更遠(yuǎn)的范圍，從而進(jìn)一步擴(kuò)散。通過改變用電量，可以迫使液體采取多種形狀。如果將這種液體用作透鏡，則其變成不同形狀時(shí)將具有不同的焦距，從而可以大大改變傳感器拍攝的圖像。

液態(tài)鏡頭的主要優(yōu)點(diǎn)是其靈活性，可以同時(shí)用于多種不同的應(yīng)用。這在不同尺寸物體的大批量生產(chǎn)環(huán)境中尤其有用。

例如，一家制藥公司可能對(duì)不同類型的膠囊、藥丸、凝膠片等使用機(jī)器視覺檢查。對(duì)于傳統(tǒng)的鏡頭，將需要設(shè)置多個(gè)圖像系統(tǒng)來檢查每種產(chǎn)品，或者一個(gè)圖像系統(tǒng)必須焦點(diǎn)深度不斷變化。

使用液態(tài)鏡頭，一個(gè)圖像系統(tǒng)可以完成多個(gè)圖像系統(tǒng)的工作，可以在圖像系統(tǒng)中編程不同的物距，從而無需停止生產(chǎn)來更改焦深或設(shè)置多個(gè)不同的圖像系統(tǒng)。

液態(tài)鏡頭技術(shù)在很大程度上得益于其提供的靈活性，在工業(yè)領(lǐng)域已迅速普及。液體透鏡非常適合廣泛的應(yīng)用，甚至可以提供比許多機(jī)械選件更高的圖像質(zhì)量。

【來源：光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】