基于介電潤(rùn)濕技術(shù)液體透鏡的變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、變焦光學(xué)系統(tǒng)是照相機(jī)、攝像機(jī)等許多光學(xué)器件中的關(guān)鍵元件，傳統(tǒng)變焦光學(xué)系統(tǒng)一般由兩片或更多的固定透鏡組合而成，利用機(jī)械補(bǔ)償法或光學(xué)補(bǔ)償法進(jìn)行變焦。由于存在機(jī)械可動(dòng)部件，此類鏡頭變焦速度慢、價(jià)格昂貴、堅(jiān)固性差，不易在微型便捷式裝置中實(shí)現(xiàn)。因此，研發(fā)壽命長(zhǎng)、可靠性高且便于微小型化的變焦光學(xué)系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和巨大的市場(chǎng)前景。
　　本文的工作是采用自行研制的介電潤(rùn)濕液體透鏡進(jìn)行變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)其性能進(jìn)行分析。首先，設(shè)計(jì)由介電潤(rùn)濕

2、雙液體透鏡組成的無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的變焦光學(xué)系統(tǒng)；其次，用介電潤(rùn)濕三液體變焦透鏡取代雙液體透鏡進(jìn)行變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；最后，設(shè)計(jì)有一組可機(jī)械運(yùn)動(dòng)的介電潤(rùn)濕液體透鏡的變焦系統(tǒng)。針對(duì)基于可自變焦光組的光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用高斯光學(xué)理論，推導(dǎo)出保證像面位置不變的條件。采用最大變倍比計(jì)算方法，可根據(jù)液體透鏡的焦距范圍合理選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)。采用光線追跡法，求出變焦光學(xué)系統(tǒng)的焦距。利用光焦度高斯括號(hào)法對(duì)機(jī)械變焦結(jié)構(gòu)分析，合理選擇初始結(jié)構(gòu)，并用ZEMAX光學(xué)軟件對(duì)三種變焦