美國加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了液體鏡頭，它通過改變厚度僅為8mm的兩種不同的液體交接處月牙形表面的形狀，實(shí)現(xiàn)焦距的變化。這種液體鏡頭相對(duì)于傳統(tǒng)的變焦系統(tǒng)而言，兼顧了緊湊的結(jié)構(gòu)和低成本兩方面的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)產(chǎn)品已經(jīng)被應(yīng)用在浸潤式微影設(shè)備，用以提升解析度，但該種鏡頭中不受控制的空氣液滴（air droplets），必須以人工對(duì)焦；現(xiàn)在，美國壬色列理工學(xué)院（Rensselaer Polytechnic Institute,RPI）開發(fā)出一種新式液體鏡頭，能透過超小型的微流體活塞（microfluidic pistons）以電氣方式調(diào)整焦距，不須外加零件。

　　這種鏡頭利用水與油的界面特點(diǎn)，通過改變界面形狀來變換焦點(diǎn)。鏡頭的下層裝有水，水位上下變化，鏡頭隨之變形并對(duì)焦。它使用超高速振動(dòng)的壓電元件，對(duì)水面施加壓力，致使界面發(fā)生變化。

　　壬色列理工學(xué)院表示，他們所開發(fā)的電磁式液體鏡頭適合各種精密影像應(yīng)用，包括浸潤式微影、人工視網(wǎng)膜，以及手機(jī)用的超低功耗攝影機(jī)；這項(xiàng)技術(shù)是該校教授Amir Hirsa的研究成果，他以磁場小心翼翼地震蕩飽含鐵奈米粒子的流體液滴，液滴內(nèi)部的流體就會(huì)像幫浦活塞一樣被上下抽吸，并因此能進(jìn)行液體鏡頭的對(duì)焦。

　　這種鏡頭由液體制成，且可以高速變形，因此能在五百分之一秒的短時(shí)間里對(duì)焦。它有助于跟蹤拍攝超高速移動(dòng)的對(duì)象，以及在顯微鏡中使用這種鏡頭觀察活動(dòng)的微生物。

　　因?yàn)榇艌鍪怯山涣麟娝a(chǎn)生，鏡頭會(huì)在近與遠(yuǎn)的焦距之間不斷循環(huán)；但研究人員表示，利用軟體演算法能輕易地排除任何失焦的畫面。在其實(shí)際試驗(yàn)過程中，研究團(tuán)隊(duì)能達(dá)到每秒30幀畫面（frame-per-second）的概念驗(yàn)證影像。

　　上述實(shí)驗(yàn)是在一片固態(tài)基板上鑿兩個(gè)孔洞，其中一個(gè)放置不透光的鐵流體液滴──也就是活塞，另一個(gè)孔洞則是放置透明的液體鏡頭液滴，然後將基板作為隔板、密封在充滿水的一個(gè)容器中（如下圖）。當(dāng)加入電磁脈沖，流體活塞就會(huì)在孔洞上下移動(dòng)；而因?yàn)榇帕?、毛?xì)現(xiàn)象與慣性，另一旁的鏡頭液滴將會(huì)跟著活塞液滴移動(dòng)，在近與遠(yuǎn)的焦距之間擺蕩。

　　2006~2011 RPI的流體活塞控制液體鏡頭實(shí)驗(yàn)示意圖

　　液體鏡頭的概念早在數(shù)年前便已出現(xiàn)，但由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在材質(zhì)和變形控制上控制難度太大、尤其是液體材質(zhì)中的空氣泡去除與純化要想達(dá)到理想效果更為困難，因此其開發(fā)設(shè)計(jì)才耗費(fèi)了數(shù)年的時(shí)間。直到近日，由Varioptic公司發(fā)布的、結(jié)合了兩種不同性質(zhì)的液體材料終于造就了便宜且實(shí)用的液體鏡頭?，F(xiàn)在出現(xiàn)了自動(dòng)對(duì)焦液晶鏡頭，讓產(chǎn)品更加，對(duì)于事物有了更加清晰的呈現(xiàn)，這樣自動(dòng)的系統(tǒng)就可以讓不是很的攝像愛好者拍出讓自己滿意的作品。