电润湿变焦透镜的焦距及响应时间测量与分析

发布时间：2020-12-29 17:57

　　电润湿变焦透镜具有焦距可调、控制灵活且寿命长等优点被广泛用于医疗、显示、摄像等领域,其最主要的两个性能参数是不同驱动电压下的焦距和变焦响应时间。因而,焦距和响应时间的测量一直是研究人员关注的问题。针对传统放大率法测焦距精度低、调节适应性差、测量范围小等问题,设计并研制了焦距自动化测量系统。该系统用朗奇光栅代替传统方法中分划板作为成像的物,结合显微拍摄技术及图像处理技术,并采用测控平移台提高测量精度;由于系统采用了朗奇光栅,调节过程中刻线不易跑出视场,调节适应性强,且大大提高了测量精度。用该系统测量了电润湿变焦透镜的变焦过程,结果表明,在焦距从-40mm到40mm的测量范围内,其重复测量精度低于2%;观测到了电润湿液体透镜的迟滞效应,即同一电压值时,电压上升过程和电压下降过程,电润湿透镜的焦距不同。针对目前采用高速摄影法测量响应时间,测量不便、精度低、成本高等问题,本文基于高斯光束传输矩阵设计并研制了电润湿响应时间自动测量系统,其机理为:高斯光束经透镜后仍为高斯光束,当透镜的焦距变化时,其光强的空间分布随之变化,根据检测到的光轴光强随时间的变化,就可测量变焦透镜的响应时间。用该系统测量了... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 变焦透镜研究现状
        1.2.1 力致变焦透镜
        1.2.2 电致变焦透镜
    1.3 电润湿变焦透镜的研究现状
    1.4 电润湿透镜性能研究现状
    1.5 本文主要内容
第二章 电润湿液体透镜基础理论
    2.1 物理润湿
        2.1.1 润湿现象
        2.1.2 接触角和润湿方程
    2.2 电润湿效应
        2.2.1 杨—李普曼方程
        2.2.2 接触角饱和
    2.3 EWOD技术的应用
        2.3.1 EWOD在流体领域的应用
        2.3.2 EWOD在显示领域的应用
        2.3.3 EWOD在芯片实验室上的应用
        2.3.4 EWOD在其他领域的应用
    2.4 电润湿液体透镜的应用
        2.4.1 变焦眼镜
        2.4.2 内窥镜
        2.4.3 微型相机
    2.5 本章小结
第三章 电润湿透镜焦距测量系统设计与实现
    3.1 系统设计原理
        3.1.1 放大率法测焦距
        3.1.2 图像清晰度评价函数
    3.2 系统硬件设计
        3.2.1 系统硬件组成部分
        3.2.2 系统搭建及调试
    3.3 系统软件设计
        3.3.1 通信模块
        3.3.2 数据处理模块
        3.3.3 软件系统实现
    3.4 系统可靠性分析
        3.4.1 像素标定
        3.4.2 标准透镜测试
    3.5 系统测试结果及分析
    3.6 本章小结
第四章 电润湿透镜响应时间测量系统设计与实现
    4.1 系统设计原理
        4.1.1 响应时间获取原理
        4.1.2 响应时间计算方法
    4.2 系统硬件设计
        4.2.1 系统硬件组成部分
        4.2.2 系统搭建及调试
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 电压驱动模块设计
        4.3.2 软件系统实现
    4.4 系统测试过程及结果
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]液体变焦透镜的响应时间特性分析[J]. 陈陶,梁忠诚.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]电润湿显示技术[J]. 裴显.  企业技术开发. 2016(20)
[3]柔性变焦透镜发展现状[J]. 贾书海,唐振华,董君,陈花玲.  中国光学. 2015(04)
[4]电润湿离子液体变焦透镜[J]. 胡晓东,曲超,张世国,卢六斤,马祥元,何昱德,张晓萍,邓友全.  光电工程. 2012(02)
[5]双液体变焦透镜变焦迟滞现象的研究[J]. 王大振,彭润玲,陈家璧,庄松林.  光学学报. 2011(06)
[6]微流控光学及其应用[J]. 梁忠诚,赵瑞.  激光与光电子学进展. 2008(06)
[7]电湿光开关的研究[J]. 黄贤虹,刘贤德.  红外技术. 1988(01)



本文编号：2946047