基于電潤濕的雙液變焦透鏡模型的建立及透鏡參數(shù)對(duì)其性能影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-04 09:07
本文關(guān)鍵詞:基于電潤濕的雙液變焦透鏡模型的建立及透鏡參數(shù)對(duì)其性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)正在往越來越復(fù)雜的方向發(fā)展,由此就對(duì)光學(xué)部件的要求越來越高。傳統(tǒng)的固體鏡頭體積較大、變焦速率較慢,基于這樣的背景,人們發(fā)明了一種微小型的快速變焦透鏡——基于電潤濕的液體變焦透鏡。本論文介紹了液體變焦透鏡的研究背景以及電潤濕的相關(guān)原理。文章主要分析了基于電潤濕的液體變焦透鏡的原理,在容器中的兩種液體形成了一體的可變焦透鏡。文章通過計(jì)算推導(dǎo)公式得出了電壓與液體透鏡焦距變化的關(guān)系,以及其他相關(guān)的參數(shù)對(duì)焦距的影響。接下來本文基于透鏡光軸中心對(duì)稱的原理,再結(jié)合推導(dǎo)出來的透鏡焦距公式,建立了液體透鏡的模型結(jié)構(gòu)。研究電壓變化時(shí),液體流速和液體的壓強(qiáng)變化。同時(shí)研究在填充不同粘度的絕緣液體時(shí),所組成透鏡的界面的響應(yīng)速度的變化。本文填充絕緣液體的粘度分別為1 mPa·s,10mPa·s,50mPa·s,100mPa·s。從結(jié)果中可以明顯看出,當(dāng)絕緣液體粘度越大,透鏡響應(yīng)時(shí)間就越長。研究使用不同介電常數(shù)的絕緣層材料時(shí),接觸角的變化。當(dāng)使用介電常數(shù)為1.2的絕緣層材料時(shí),曲面中心的最大位移量為0.06mm,而使用介電常數(shù)為2.6的絕緣層材料時(shí),曲面中心的最大位移量為O.1lmm。由此可以得出結(jié)論,當(dāng)絕緣層材料介電常數(shù)較大時(shí),曲面中心有更大的位移,透鏡模型的焦距變化范圍也就越大。文章將透鏡模型的非球面的界面數(shù)據(jù)用MATLAB提取出來,并輸入到光學(xué)軟件中進(jìn)行透鏡仿真。其仿真結(jié)果表明,兩種液體之間的折射率相差越大,液體透鏡越適用于微距成像。
【關(guān)鍵詞】:液體變焦透鏡 電潤濕 光學(xué)傳遞函數(shù) 液體粘度
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH74
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-11
- 1.1 研究背景7-8
- 1.2 研究現(xiàn)狀8-9
- 1.3 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排9-11
- 第二章 電潤濕的理論及分析11-17
- 2.1 界面理論11
- 2.2 物理潤濕11-13
- 2.3 電潤濕的原理13-15
- 2.4 電潤濕的應(yīng)用15-17
- 第三章 透鏡的光學(xué)信息原理分析17-21
- 3.1 光學(xué)傳遞函數(shù)基本概念17
- 3.2 光學(xué)傳遞函數(shù)的物理意義17-19
- 3.3 光學(xué)傳遞函數(shù)的推導(dǎo)19-21
- 第四章 基于電潤濕的液體透鏡焦距的計(jì)算和推導(dǎo)21-29
- 4.1 非球面透鏡21-22
- 4.2 雙液體變焦透鏡的原理22
- 4.3 雙液體變焦透鏡的結(jié)構(gòu)22-24
- 4.4 焦距公式的推導(dǎo)24-29
- 4.4.1 圓柱形液體透鏡公式推導(dǎo)25-26
- 4.4.2 圓臺(tái)形液體透鏡公式推導(dǎo)26-29
- 第五章 液體變焦透鏡的仿真研究29-37
- 5.1 液體變焦透鏡的結(jié)構(gòu)仿真29-30
- 5.2 液體粘度的影響30-32
- 5.3 外加電壓的影響32-34
- 5.4 介質(zhì)的介電常數(shù)的影響34-35
- 5.5 液體變焦透鏡的光學(xué)分析35-37
- 第六章 研究總結(jié)和展望37-39
- 6.1 總結(jié)37-38
- 6.2 未來研究工作的展望38-39
- 參考文獻(xiàn)39-41
- 在學(xué)期間的研究成果41-42
- 致謝42
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 章慧賢;光學(xué)傳遞函數(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J];光學(xué)儀器;1996年04期
2 樊翔,倪旭翔;光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)試儀的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];光學(xué)儀器;2003年05期
本文關(guān)鍵詞:基于電潤濕的雙液變焦透鏡模型的建立及透鏡參數(shù)對(duì)其性能影響的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):344780
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