基于介电润湿技术液体透镜的变焦光学系统设计及性能分析

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1、＇单位代码：１０２９３密级：考皮嗦隹硕女化Ａ７１［＾＾ｍ论文题目：暮于介电润派巧术液体歲镜的巧隹光学系统巧计及忡能分析学号１２１２０３２８２４姓名王评导师赵瑞专化学位类别工掉硕＋类型全曰制专业（领域）光学Ｘ程一论女提巧曰期’二零五年二月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的巧巧工作及取得．ｉ的研巧成果Ｃ尽我所知除了义中特剔加Ｕ标注和致谢的地方外，论文中不包含巧他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、为获得南京邮电大学或其它－－教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论义中作了明确的说明并表示了谢意。…本人学位论义度涉及相关獲料若有不实，愿恵承担切相关的法律贾任。ｉ巧巧生签名：是呼口期：ｌ南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可从保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子文档：化许论文被资阅和借阅：可Ｕ将学位论文的全部或部分内容编入巧关数据库迸行检索：巧Ｌ义裝用駭印、缩巧或归描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一？论文的内容相额

3、。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学硏究生院办理。涉密学位论文巧稱密后适聞本巧权书。研究生签名：＿导师签名日期：又姐OpticalDesignandPerformanceAnalysisoftheVariable-FocusOpticalSystemusingElectrowetting-basedDoubleLiquidLensThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWangPi

4、ngSupervisor:Prof.ZhaoRuiMarch2015摘要变焦光学系统是照相机、摄像机等许多光学器件中的关键元件，传统变焦光学系统一般由两片或更多的固定透镜组合而成，利用机械补偿法或光学补偿法进行变焦。由于存在机械可动部件，此类镜头变焦速度慢、价格昂贵、坚固性差，不易在微型便捷式装置中实现。因此，研发寿命长、可靠性高且便于微小型化的变焦光学系统具有重要的应用价值和巨大的市场前景。本文的工作是采用自行研制的介电润湿液体透镜进行变焦光学系统设计，并对其性能进行分析。首先，设计由介电润湿双液体透镜组成的无机械运动的变焦光学系统；其次，用介电润

5、湿三液体变焦透镜取代双液体透镜进行变焦光学系统设计；最后，设计有一组可机械运动的介电润湿液体透镜的变焦系统。针对基于可自变焦光组的光学系统，应用高斯光学理论，推导出保证像面位置不变的条件。采用最大变倍比计算方法，可根据液体透镜的焦距范围合理选择结构参数。采用光线追迹法，求出变焦光学系统的焦距。利用光焦度高斯括号法对机械变焦结构分析，合理选择初始结构，并用ZEMAX光学软件对三种变焦结构进行设计分析与结果比较。论文的研究工作对采用液体透镜的微型变焦系统的研究提供了基础性的指导和参考作用。关键词:介电润湿、液体透镜、光学系统、ZEMAXIAbstract

6、Thevariable-focusopticalsystemiswidelyusedinmanyopticaldevicesbecauseitcanquicklychangethefocallengthinacertainspacerange.Traditionalvariable-focusopticalsystemisusuallycomposedoftwoormorefixedlenses,whichchangethefocallengthbyusingthemechanicaloropticalcompensationtheory.Suchm

7、echanicalequipmentmakestraditionalvariable-focusopticalsystemlowresponsevelocity,veryexpensive,andfragile.Therefore,thedevelopmentofthevariable-focusopticalsystemwithlonglife,highstabilityandsmallvolumeisthedemandofthefuture,anditalsohasaveryimportantvalueofapplicationandagreat

8、marketprospects.Theworkofthispaperistodesignavariable-