Til hovedinnhold
 
SINTEF-forskerne Hannah Rosquist og Frode Tyholdt viser fram silisiumskiver som er utgangspunkt for produksjonen. Foto: Nicolas Lietaer.
Globalt selges det i dag mellom 600 og 800 millioner mobiltelefoner årlig. De fleste har innebygd mobilkamera. Men ulik et vanlig fotoapparat, har ikke mobilkameraene autofokus. På grunn av liten åpning får man brukbar dybdeskarphet i dag, men mangelen på lys gjør det spesielt vanskelig å ta bilder innendørs, og bildene blir gjerne uskarpe. I framtiden vil en del mobiltelefoner komme med to kamera, og man ser også en utvikling mot at funksjoner som at autofokus og zoom inkluderes i større grad.

Her så Hortenbedriften Ignis Display interessante muligheter, og tok kontakt med SINTEF som hadde en ide om hvordan man skulle få overført funksjonaliteten fra vanlige fotoapparat over til mobilkamera. Arbeidet er nå i gang, og foruten å kunne fokusere meget raskt, vil den nye linsen også bli billig og ha god optisk kvalitet.

Med ”øye-blikk”
Ideen er i prinsippet basert på den måten øyet fungerer på med sitt autofokus. Hos mennesker og alle pattedyr består øyelinsen av et mykt, gjennomsiktig materiale. Rundt linsen ligger en muskel som regulerer tykkelsen på linsen etter hvilken avstand du vil fokusere på. For nære objekter slapper av muskelen til slik at linsen blir tykk på midten, mens muskelen strammer og linsen blir tynn når vi skal fokusere på større avstander.

Den nye linsen til Ignis Display består også av et mykt materiale, en polymer som har meget liten masse, kan formes meget hurtig og kan endre form nesten som en muskel. Polymeren plasseres på en silisiumkrets sammen med piezoelektriske elementer. Elementet er laget slik at det omdanner et elektrisk signal til en mekanisk kraft som gir polymermaterialet den linseformen man ønsker.

Forskerne startet med å lage en demonstrasjonsmodell av linsa med skruer, muttere og ledninger. Dette ble gjort for å vise at prinsippet fungerte.

– En første prototyp er snart klar for testing, og forskerne vil arbeide videre med å miniatyrisere og forbedre denne. Dette har vært et tverrfaglig prosjekt der våre forskere innen keram-materialer har utviklet et stabilt og robust piezoelektrisk element, mens plastforskerne har arbeidet med polymermaterialet, forteller seniorforsker Dag T. Wang ved SINTEF IKT.

Produksjon
I tida framover vil forskere ved Ignis Display og SINTEF – i samarbeid med andre partnere – jobbe videre med miniatyrisering og å utvikle egnet produksjonsteknologi.
Teknologien som benyttes for å produsere linsene, sikrer at det ikke produseres èn linse eller èn brikke, men fra hundre til tusen eksemplarer samtidig, avhengig av størrelsen på silsiumskivene. Dette er nødvendig om Ignis Display skal kunne konkurrere på det internasjonale markedet med et billig produkt.
- Vi deponerer materialet på silisiumskiver som har plass til mange brikker. Vi legger en maske oppå, gjenskaper mønsteret på skiven (fotolitografi) og etser – og hver gang produserer vi mengdevis. Det som muliggjør denne produksjonen av strukturer på mikrostørrelse, er at vi her på SINTEF har jobbet med keramer og piezoelektriske materialer i mange år, sier Wang.
Ved Ignis Display setter man sammen flere skiver og monterer på plass det polymere materialet før hver enkelt lille linsemodul monteres sammen med nødvendig elektronikk og andre linser.

Voksende marked
I dag har stort sett alle mobiltelefoner minst ett kamera. Mange innen bransjen ser at det bare er et spørsmål om tid før telefonene er utstyrt med to, ett på hver side. Dette er med tanke på konferanser og presentasjoner per mobil. Ett kamera er da fokusert på sender, og ett på det som skal presenteres. Med dagens jevne økning på omsetning av mobiltelefoner, og en dobling av kameraer i hver mobil, er det klart mange penger å hente på feltet.

Internasjonalt har Ignis Display møtt stor interesse fra en rekke bedrifter i både hjem- og utland. Selv om det er flere konkurrenter ute i markedet, mener Ignis Display at linsekonseptet deres har flere fordeler, og at det ikke er usannsynlig at millioner av mobilkameraer verden over vil fotografere med denne linsen innen få år.
        

Kontakt: Dag Wang, SINTEF IKT
Tlf.: 22 06 75 44; e-post: dag.t.wang@sintef.no