Nové metody a postupy v oblasti přístrojové techniky, automatického řízení a informatikyÚstav přístrojové a řídicí techniky ČVUT v <strong>Praze</strong>odborný seminář Jindřichův Hradec, 28. až 29. května 2009Obr 3 Ukázky příkladů zabudování jednotlivých senzorů, včetně nezbytné elektroniky a zdrojů.Zleva nahoře: 1D PSDS 6873, čtyřdioda S 6695-01, 2D PSD S2044, 2D PSD S 7848-01, senzor barvy. Zlevadole: fotonásobič H 5783, lavinová fotodioda C 5331-04, senzor vlnové délky WS7.56-TO5, stabilizovaný zdroj5V/12V, stabilizovaný zdroj 5V/12V s ovladačem výkonu laseru.Obr 4 Ukázka přípravy laboratorní úlohy Měření frekvenčních vlastností vybraných snímačů záření – vlevo aúlohy Měření barev spektrálně citlivými senzory - vpravo..AcknowledgementTento projekt byl podporován grantem FRVŠ 646/2008.Kontaktní adresaOdbor přesné mechaniky a optiky, Ústav přístrojové a řídící techniky, <strong>Fakulta</strong> strojní ČVUT,Technická 4, Praha 6, Česká republika, tel.: +420 224 352 552, E-mail: Jan.Hosek@fs.cvut.cz*Odbor elektrotechniky, Ústav přístrojové a řídící techniky, <strong>Fakulta</strong> strojní ČVUT, Technická4, Praha 6, Česká republika, tel.: +420 224 352 699, E-mail: Jiri.Stastny@fs.cvut.cz35
Nové metody a postupy v oblasti přístrojové techniky, automatického řízení a informatikyÚstav přístrojové a řídicí techniky ČVUT v <strong>Praze</strong>odborný seminář Jindřichův Hradec, 28. až 29. května 2009ČOČKY S PROMĚNNOU OHNISKOVOU VZDÁLENOSTÍVariable optical ComponentsIng. Pavel KajnarAbstraktt: Single element optical systems are nowadays used very seldom due theirlimited optical properties. Possible solution can be the use of the variable opticalcomponents. Without need of movable mechanical parts and currently keepingsmall dimensions it’s possible to get optical systems with variable focal length inwide range with just one optical element.Key word: liquid, fluidic, lens, electrowetting, variable focal length, membrane1. ÚvodJednoprvkové optické systémy jsou v současné době využívány pouze v malémmnožství aplikací s nízkými požadavky na vlastnosti optického zobrazení. Sklo jako materiálpro výrobu optických prvků je v současné době co se kvality týče stále nejlepší možnouvolbou. Jakmile je však čočka jednou vyrobena a vložena do sestavy, není dále možnéžádným způsobem měnit její parametry. Často požadovanou vlastností však bývá možnostzměny ohniskové vzdálenosti optické soustavy. Konstrukce takových soustav potom musíumožňovat vzájemnou změnu polohy jednotlivých optických členů a ve většině případů takézařazení členů dalších. Díky těmto skutečnostem obsahují tyto soustavy velké množstvíoptických i mechanických částí, s čímž samozřejmě souvisí nárůst jejich velikosti, hmotnostia v neposlední řadě také ceny. V určitých aplikačních oblastech (v současnosti se jednápřevážně o objektivové čočky ve fotoaparátech mobilních telefonů, kamer nebo objektivyendoskopů apod.), kdy hlavním požadavkem je přijatelný optický výkon při zachovánímechanické odolnosti a co nejmenších rozměrů, lze klasické optické prvky nahradit tzv.prvky kapalinovými, umožňující dosažení změny optické mohutnosti pouze změnou vlastníhotvaru bez nutnosti použití dalších pohyblivých mechanických částí.2. Kapalinové čočkyHistorie čoček s proměnnou ohniskovou vzdálenosti sahá do počátku 17. století, kdybritský fyzik Stehen Gray sestavil mikroskop pomocí kapek vody o průměru jen přibližně0,3mm, díky čemuž byl vliv gravitační síly na křivost kapky zanedbatelný [2]. Kapky bylyusazeny v desce s miniaturními otvory, přičemž různé průměry otvorů vedly k různýmkřivostem povrchu vodních kapek a tím k různým hodnotám zvětšení. V tomto případě byltvar kapky „řízen“ pouze velikostí otvorů, ve nichž byly kapky usazeny. Z hlediska variability36