Flüssige Linse: Zoom und Autofocus für Handykameras

Trotz Millionen von Pixeln bleibt die Qualität von Handyfotos bescheiden. Denn heute passt nur ein starres Objektiv ohne Zoom und Autofocus in die kleinen Gehäuse. Flüssige Linsen, die ohne eine mechanisch gesteuerte Optik auskommen, können das ändern.

Je nach Druck ändert sich die Wölbung des Wassertropfens
Je nach Druck ändert sich die Wölbung des Wassertropfens

Singapur - Nach ersten Ideen von Forschern des Elektronikkonzerns Philips präsentieren nun asiatische Wissenschaftler ein neues Konzept einer über Druck geregelten Minilinse. Ihren Ansatz und erste Prototypen beschreiben sie im Fachblatt "Applied Physics Letters".

"Flüssigkeiten mit einer hohen Oberflächenspannung wie Wasser bilden die Grundlage für eine Flüssig-Luft-Linse mit einem weiten einstellbaren Fokalbereich", schreiben Saman Dharmatilleke und Kollegen vom Institut für Materialforschung (IMRE) in Singapur. Auf einer Kunststoffunterlage aus Polymethylmethacrylat (PMMA) formten die Wissenschaftler sowohl doppelt gewölbte, bikonvexe als auch einfach gewölbte, konvexe Flüssiglinsen. Mit Durchmessern zwischen 100 und 3000 Mikrometern ließen sich die Krümmungen gezielt steuern, um einen weiten Fokalbereich zu ermöglichen.

Die Funktionsweise basiert auf der Oberflächenspannung des Wassertropfens. Über einen Mikrometer feinen, seitlichen Kanal variierten die Forscher den Druck auf die Flüssigkeit. Je höher der Druck, ausgeübt durch einen kleinen Stempel, war, desto stärker wölbte sich die Flüssigkeit und die Brennweite dieser Linse verschob sich.

Für diesen Vorgang sei nur eine sehr geringe Stromversorgung nötig. Zudem lasse sich diese Linse sehr viel günstiger herstellen als klassische Optiken aus Glas oder Kunststoff, so die Forscher. Über die Zusammenarbeit mit dem Unternehmen PGS Precision sollen schon bald erste Linsenprodukte vor allem für den Einsatz in Kleinstgeräte wie Fotohandys oder PDAs entstehen.

Bereits vor zwei Jahren präsentierte Philips ein Konzept für flüssige Linsen. Diese wurden über die Abstoßung von verschiedenen Flüssigkeiten durch elektrische aufgeladene Randflächen in ihrer Brennweite verändert. Philips zieht als Anwendung sowohl winzige Autofocus- als auch Zoomobjektive in Betracht.