本文關(guān)鍵詞：基于圓環(huán)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)液體變焦透鏡

  更多相關(guān)文章： 液體透鏡 光學(xué)變焦 薄膜振動(dòng) 超聲振動(dòng) 壓電陶瓷

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭逐漸無(wú)法滿足人們的需求,研究人員開始開發(fā)液體變焦透鏡。液體透鏡是一種新型透鏡實(shí)現(xiàn)形式,具有微型化,無(wú)機(jī)械組件和可變焦距等特點(diǎn)。液體透鏡的關(guān)鍵技術(shù)是微流控制技術(shù),微流控技術(shù)的主要工具有液壓、電潤(rùn)濕和超聲波等。本文基于超聲振動(dòng)理論提出一種壓電驅(qū)動(dòng)液體變焦透鏡的模型。壓電透鏡由壓電陶瓷、光學(xué)薄膜和鋁制包層組成。本文通過(guò)ANSYS仿真和微距測(cè)量試驗(yàn),得到壓電陶瓷的工作模態(tài)。通過(guò)討論光學(xué)薄膜在邊緣激勵(lì)下的振動(dòng)方程得到光學(xué)薄膜的工作頻率和振動(dòng)面型。在透鏡控制方面,通過(guò)改變輸入電源頻率,實(shí)現(xiàn)對(duì)液體透面型的控制,并得到液體透鏡中心位移、通光孔徑、焦距、曲率半徑隨輸入電源頻率變化的規(guī)律曲線。對(duì)于壓電透鏡阻抗與驅(qū)動(dòng)電源頻率的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行研究。除頻率控制,還對(duì)液量控制和電壓控制方法進(jìn)行了研究。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)壓電透鏡自身發(fā)熱的問(wèn)題,通過(guò)數(shù)據(jù)分析建立數(shù)學(xué)模型,求解減少誤差的發(fā)熱補(bǔ)償系數(shù)。對(duì)于壓電驅(qū)動(dòng)液體變焦透鏡功耗和成像性能的研究結(jié)果顯示,壓電驅(qū)動(dòng)液體變焦透鏡的能耗很低,具有良好的變焦能力,可在透鏡內(nèi)安裝像差補(bǔ)償裝置減小幾何像差,在攝像頭、醫(yī)用內(nèi)窺鏡等領(lǐng)域都有廣闊的運(yùn)用前景。以上研究所獲得的規(guī)律及結(jié)果對(duì)于超聲驅(qū)動(dòng)液體變焦透鏡的優(yōu)化和改進(jìn)具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：液體透鏡 光學(xué)變焦 薄膜振動(dòng) 超聲振動(dòng) 壓電陶瓷
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 問(wèn)題提出及研究意義10-11
• 1.2 液體透鏡研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 電潤(rùn)濕透鏡11-13
• 1.2.2 充液液體透鏡13-14
• 1.2.3 變折射率液體透鏡14-15
• 1.2.4 聲壓透鏡15-16
• 1.3 課題的提出及研究?jī)?nèi)容16-19
• 1.3.1 課題的提出16
• 1.3.2 超聲液體透鏡方案及實(shí)物16-17
• 1.3.3 課題研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 邊緣固定圓盤片振動(dòng)理論分析19-22
• 2.1 引言19
• 2.2 邊界條件與振動(dòng)方程19-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 壓電陶瓷振動(dòng)建模仿真22-32
• 3.1 引言22
• 3.2 壓電陶瓷檢測(cè)與仿真22-29
• 3.2.1 壓電陶瓷檢測(cè)22-24
• 3.2.2 壓電陶瓷振動(dòng)模態(tài)仿真分析24-29
• 3.3 壓電振動(dòng)模態(tài)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 壓電透鏡控制理論32-48
• 4.1 引言32
• 4.2 液體變焦透鏡檢測(cè)平臺(tái)32-34
• 4.3 電源頻率控制法34-41
• 4.3.1 電源頻率與阻抗的關(guān)系35
• 4.3.2 透鏡變焦性能檢測(cè)35-39
• 4.3.3 液體透鏡曲率半徑求解39-41
• 4.4 液量、電壓控制法41-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第五章 透鏡成像實(shí)驗(yàn)分析48-57
• 5.1 引言48
• 5.2 功率實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析48-50
• 5.3 成像實(shí)驗(yàn)50-55
• 5.4 本章小結(jié)55-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 總結(jié)57-58
• 6.2 后續(xù)工作展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63
• 作者簡(jiǎn)介63

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本文編號(hào)：532245