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Lente líquida: una nueva generación de lentes ópticas, tecnología de imagen revolucionaria.

Las lentes líquidas ajustan rápidamente el enfoque para adaptarse a objetos ubicados a diferentes distancias de trabajo (WD). Las lentes líquidas son celdas pequeñas controladas mecánicamente o eléctricamente que contienen líquido de grado óptico. Cuando se aplica una corriente o voltaje a una celda de lente líquida, la forma de la celda cambia. Este cambio se produce en milisegundos y hace que el poder óptico, y por tanto la longitud focal y la WD, cambien. Muchos fabricantes han diseñado lentes líquidas que operan mediante procesos ligeramente diferentes: electromojado, polímero impulsado por corriente o piezoeléctrico por sonido. Las lentes líquidas son una solución ideal para aplicaciones de imagen que requieren enfoque rápido, alto rendimiento y adaptación de profundidad de campo (DOF) y WD.


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El principio de la lente líquida:

A menudo se dice que el globo ocular es la lente óptica más precisa. Aunque esta afirmación no es completamente precisa únicamente desde una perspectiva óptica, no impide que los científicos creen nuevas lentes ópticas imitando el principio de formación de imágenes del ojo. El globo ocular tiene una fuerte capacidad de ajuste: puede modificar la curvatura de la lente a través de la contracción y relajación del músculo ciliar para lograr adaptabilidad a la luz y a los objetivos de fondo. El principio de funcionamiento de la lente líquida es que cuando la luz pasa a través de una gota de agua, el dispositivo se convierte en una lente de cámara miniatura. Cuando la gota de agua pasa de un lado a otro a través del agujero cilíndrico, la imagen entrará o saldrá del rango de enfoque según la distancia entre la lente y el objeto fotografiado.

Clasificación de las lentes líquidas:
Las lentes de índice de refracción gradiente ajustan el índice de refracción del cristal líquido cambiando el voltaje aplicado, logrando así el zoom. Su ventaja es que el voltaje de control es bajo y es fácil de implementar en arreglos matriciales.Las lentes llenas de líquido utilizan dispositivos mecánicos para aplicar presión al líquido en la cavidad, redistribuyendo así el líquido dentro de la cavidad y cambiando el radio de curvatura.Una lente de efecto electromojado es una lente líquida que controla las propiedades de mojabilidad del líquido en una superficie sólida al cambiar el voltaje aplicado.




Ventajas de las lentes líquidas:

En comparación con las lentes ópticas tradicionales, las lentes líquidas presentan características de menor consumo de energía, tamaño más pequeño, falta de partes móviles y motores, funcionamiento silencioso, velocidad de enfoque más rápida y rango más amplio. La adaptabilidad, velocidad y versatilidad de las lentes líquidas las convierten en ideales para una variedad de aplicaciones en visión mecánica, ciencia de la vida y medición y inspección. Debido a su disposición mecánica tradicional, las lentes estándar de visión mecánica tienen dificultades para capturar imágenes nítidas y precisas en aplicaciones de alta velocidad o precisas que requieren un enfoque rápido.


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Cerca del año 2000, las lentes líquidas reflectivas se utilizaron con éxito en telescopios astronómicos, ahorrando mucho tiempo y dinero, y las personas también descubrieron su enorme potencial. Con la popularidad de los equipos electrónicos para consumo, las principales empresas han comenzado a centrarse en la investigación de lentes líquidas conductivas. En los últimos años, las lentes líquidas han comenzado a penetrar en las aplicaciones de teléfonos móviles.

Ciencias de la vida: Las lentes líquidas mejoran y simplifican el proceso de apilado de enfoques ("z-stacking") en aplicaciones de imagen microscópica. El apilado de enfoques a menudo es necesario cuando se realiza imágenes con objetivos de alta magnificación debido a sus limitadas profundidades de campo. Una lente líquida puede enfocar rápidamente y con precisión en varios planos de objeto, acelerando así el apilado de enfoques. Las lentes líquidas se pueden integrar fácilmente en lentes tubulares o en el espacio infinito dentro de un microscopio. Las lentes líquidas se utilizan a menudo en oftalmología, donde el control de refracción y el ajuste de profundidad de campo son cruciales. El equipo oftalmológico estándar contiene múltiples lentes de vidrio utilizados para ajustarse al ojo humano. Estas lentes se pueden reemplazar con una sola lente líquida, acelerando el proceso de imagen o diagnóstico y reduciendo el tamaño general del equipo oftalmológico, como OCT y forópticos.

Visión mecánica: Las líneas de montaje de alto volumen requieren un rendimiento rápido, preciso y exacto. La integración de una lente líquida en un sistema de inspección es una solución óptima, compacta y económica cuando se necesita enfocar a múltiples distancias. Las lentes líquidas son una solución ideal para la inspección de códigos de barras, clasificación de paquetes, control de calidad y automatización rápida. Vehículos aéreos no tripulados: Al agregar una lente líquida a un sistema de imagen de vehículo aéreo no tripulado (UAV), la nitidez de la imagen se mantiene rápidamente en diversas alturas. Las lentes líquidas son especialmente ventajosas en la inspección y monitoreo agrícola, sistemas de información geográfica y en aplicaciones de vigilancia. Medición y renderizado dimensional: Cuando se asocia con un sensor de distancia y una cámara, una lente líquida puede obtener rápidamente imágenes de diferentes planos de un objeto tridimensional. Las imágenes se unen luego en software para crear un renderizado tridimensional preciso.

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