电润湿变焦透镜的焦距及响应时间测量与分析

摘要

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。用该系统测量了电润湿变焦透镜的响应时间，结果表明，其重复测量精度低于5%；且随着电压的增加，其响应时间逐渐减小并趋于稳定。

目录

声明

第一章 绪论

1.1选题背景

1.2变焦透镜研究现状

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

2.2电润湿效应

2.3 EWOD技术的应用

2.4电润湿液体透镜的应用

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

3.2系统硬件设计

3.3系统软件设计

3.4系统可靠性分析

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

4.2系统硬件设计

4.3系统软件设计

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