變焦光學(xué)系統(tǒng)是手機(jī)、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、熱像儀等光學(xué)器件中的關(guān)鍵元件,廣泛應(yīng)用于通訊、醫(yī)療、航天等各個(gè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的變焦光學(xué)系統(tǒng)利用電機(jī)和齒輪之間的相對(duì)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變焦,但是這種機(jī)械移動(dòng)會(huì)造成系統(tǒng)易磨損、價(jià)格貴、難以實(shí)現(xiàn)微型化等缺陷。而基于介電潤(rùn)濕效應(yīng)的液體透鏡具有響應(yīng)快、功耗低、價(jià)格便宜、體積靈巧、易于集成等優(yōu)點(diǎn),從而成為變焦光學(xué)系統(tǒng)中的新型元件。本文設(shè)計(jì)了基于介電潤(rùn)濕效應(yīng)的三液體雙變焦液體透鏡及三液體可變光軸液體透鏡,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種大變倍比、高成像質(zhì)量的變焦光學(xué)系統(tǒng),主要研究工作如下:1、對(duì)介電潤(rùn)濕液體透鏡及變焦光學(xué)系統(tǒng)的研究背景和研究發(fā)展做了較完整的概括,介紹了介電潤(rùn)濕原理,分析了不同結(jié)構(gòu)的介電潤(rùn)濕液體透鏡的變焦原理,推導(dǎo)了透鏡焦距與施加電壓的關(guān)系,介紹了兩種變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;2、利用COMSOL仿真軟件對(duì)基于介電潤(rùn)濕效應(yīng)的三液體雙變焦液體透鏡進(jìn)行建模,仿真模擬電壓控制下的液體界面形狀的變化,分析三液體雙變焦液體透鏡的界面面型與焦距的關(guān)系,計(jì)算透鏡的變焦范圍;3、設(shè)計(jì)了基于介電潤(rùn)濕效應(yīng)的可變光軸液體透鏡系統(tǒng),利用COMSOL軟件分別對(duì)雙液體單變焦和三液體雙變焦可變光軸...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 相關(guān)概念與基礎(chǔ)理論
    2.1 介電潤(rùn)濕理論
        2.1.1 界面與表面
        2.1.2 楊氏方程
        2.1.3 楊氏-李普曼方程
    2.2 基于介電潤(rùn)濕效應(yīng)的液體透鏡
        2.2.1 雙液體單變焦液體透鏡
        2.2.2 三液體雙變焦液體透鏡
    2.3 基于介電潤(rùn)濕液體透鏡的變焦光學(xué)系統(tǒng)
        2.3.1 近軸光線追跡法
        2.3.2 高斯括號(hào)法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 三液體雙變焦透鏡的建模與仿真
    3.1 三液體雙變焦透鏡
        3.1.1 模型構(gòu)建
        3.1.2 材料選擇
        3.1.3 仿真分析
    3.2 可調(diào)光軸的三液體雙變焦透鏡
        3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 系統(tǒng)建模
        3.2.3 分析與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 變焦光學(xué)系統(tǒng)的建模與像質(zhì)分析
    4.1 工作原理
    4.2 參數(shù)設(shè)計(jì)
    4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.4 像質(zhì)評(píng)價(jià)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3964802