基于电润湿的双液变焦透镜模型的建立及透镜参数对其性能影响的研究

发布时间：2017-05-04 09:07

  本文关键词：基于电润湿的双液变焦透镜模型的建立及透镜参数对其性能影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代光学系统正在往越来越复杂的方向发展,由此就对光学部件的要求越来越高。传统的固体镜头体积较大、变焦速率较慢,基于这样的背景,人们发明了一种微小型的快速变焦透镜——基于电润湿的液体变焦透镜。本论文介绍了液体变焦透镜的研究背景以及电润湿的相关原理。文章主要分析了基于电润湿的液体变焦透镜的原理,在容器中的两种液体形成了一体的可变焦透镜。文章通过计算推导公式得出了电压与液体透镜焦距变化的关系,以及其他相关的参数对焦距的影响。接下来本文基于透镜光轴中心对称的原理,再结合推导出来的透镜焦距公式,建立了液体透镜的模型结构。研究电压变化时,液体流速和液体的压强变化。同时研究在填充不同粘度的绝缘液体时,所组成透镜的界面的响应速度的变化。本文填充绝缘液体的粘度分别为1 mPa·s,10mPa·s,50mPa·s,100mPa·s。从结果中可以明显看出,当绝缘液体粘度越大,透镜响应时间就越长。研究使用不同介电常数的绝缘层材料时,接触角的变化。当使用介电常数为1.2的绝缘层材料时,曲面中心的最大位移量为0.06mm,而使用介电常数为2.6的绝缘层材料时,曲面中心的最大位移量为O.1lmm。由此可以得出结论,当绝缘层材料介电常数较大时,曲面中心有更大的位移,透镜模型的焦距变化范围也就越大。文章将透镜模型的非球面的界面数据用MATLAB提取出来,并输入到光学软件中进行透镜仿真。其仿真结果表明,两种液体之间的折射率相差越大,液体透镜越适用于微距成像。
【关键词】：液体变焦透镜 电润湿 光学传递函数 液体粘度
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究现状8-9
• 1.3 论文内容及结构安排9-11
• 第二章 电润湿的理论及分析11-17
• 2.1 界面理论11
• 2.2 物理润湿11-13
• 2.3 电润湿的原理13-15
• 2.4 电润湿的应用15-17
• 第三章 透镜的光学信息原理分析17-21
• 3.1 光学传递函数基本概念17
• 3.2 光学传递函数的物理意义17-19
• 3.3 光学传递函数的推导19-21
• 第四章 基于电润湿的液体透镜焦距的计算和推导21-29
• 4.1 非球面透镜21-22
• 4.2 双液体变焦透镜的原理22
• 4.3 双液体变焦透镜的结构22-24
• 4.4 焦距公式的推导24-29
• 4.4.1 圆柱形液体透镜公式推导25-26
• 4.4.2 圆台形液体透镜公式推导26-29
• 第五章 液体变焦透镜的仿真研究29-37
• 5.1 液体变焦透镜的结构仿真29-30
• 5.2 液体粘度的影响30-32
• 5.3 外加电压的影响32-34
• 5.4 介质的介电常数的影响34-35
• 5.5 液体变焦透镜的光学分析35-37
• 第六章 研究总结和展望37-39
• 6.1 总结37-38
• 6.2 未来研究工作的展望38-39
• 参考文献39-41
• 在学期间的研究成果41-42
• 致谢42

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 章慧贤;光学传递函数的发展及其应用[J];光学仪器;1996年04期

2 樊翔,倪旭翔;光学传递函数测试仪的现状和发展趋势[J];光学仪器;2003年05期

  本文关键词：基于电润湿的双液变焦透镜模型的建立及透镜参数对其性能影响的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：344780