Bild 2 | Funktionsweise Varioptic Linse: Wasser-Öl-Grenzfläche ohne angelegte Spannung (l.). Durch Anlegen der Spannung (r.) vergrößert das Wasser seine Oberfläche zur Ringelektrode. Das Öl wird zur Mitte hin verdrängt, so dass sich der Krümmungsradius der Grenzfläche ändert. (Bild: Corning Incorporated)
Als herausfordernd erweist sich allerdings, dass die elektrostatische Kraft, welche die Veränderung der Flüssigkeitsgrenzfläche hervorruft, verhältnismäßig schwach ist. Um die Form einer Flüssiglinse zu manipulieren, sind daher hohe Spannungen notwendig, was zu einer Begrenzung der Größe der Flüssiglinsen führt. Derzeit bietet Corning Varioptic drei Autofokuslinsen mit freien Aperturen an (1,6, 2,5 und 3,9mm), welche bei Spannungen von ca. 50 bis 60V betrieben werden. Es stehen verschiedene Treiber zur Verfügung, welche die Spannung bereitstellen. Während die kleinen Aperturen den Einsatz dieser Flüssiglinsen in manchen Anwendungen ausschließt, bieten sie aber den Vorteil, dass sich durch Schwerkraft induzierte Abbildungsfehler im Rahmen halten. Somit ist kaum ein Unterschied in der Bildqualität erkennbar, unabhängig davon, ob man die Linse horizontal oder vertikal betreibt.
Formveränderbare Polymerlinsen
Die Produkte von Optotune basieren auf einem mit Flüssigkeit gefüllten Container, der durch eine elastische Polymermembran versiegelt ist. Über einen Aktuator-gesteuerten Ring wird ein Druck auf die Membran ausgeübt, wodurch über den Krümmungsradius – und somit die Brennweite der Linse – die Steuerung der Linse erfolgt. Die elektronisch angesteuerten Linsen reagieren innerhalb von einigen Millisekunden, sind ebenfalls weitestgehend hysteresefrei und arbeiten reproduzierbar über mehr als eine Milliarde Zyklen. Da sie auf stromgesteuerte Aktuatoren zurückgreifen, benötigen sie eine niedrige Betriebsspannung von ca. 5V. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, unterschiedliche Flüssigkeiten zu verwenden. Optotune bietet beispielsweise eine Flüssigkeit mit sehr niedriger Dispersion (Abbezahl ~100), mit welcher praktisch keine chromatischen Aberrationen induziert werden. Es gibt Linsen mit freien Aperturen von 6, 10 oder 16mm.
