高速變焦液體仿生透鏡的成形機理研究.pdf

1、液體透鏡是光學成像領域內新興的一個研發(fā)熱點。為了滿足人們對液體透鏡的高變焦速率和大變焦范圍性能的追求，本文針對一種特別適合快速變焦的液體透鏡-雙液滴液體透鏡進行研究。雙液滴液體透鏡只需高頻聲波激勵，就能驅使液滴上下往返運動，從而產(chǎn)生變焦。當激勵頻率與雙液滴液體透鏡的固有頻率一致時，就會產(chǎn)生共振，從而獲得大的變焦范圍。所以雙液滴液體透鏡產(chǎn)生共振時，其固有頻率越大時變焦速率越高、變焦范圍越大。
　　首先對雙液滴液體透鏡進行機理分析，對

2、雙液滴液體透鏡列動力學方程，從而推導出雙液滴液體透鏡的固有頻率，分析雙液滴液體透鏡的邊界條件對其固有頻率的影響，預測一個周期內雙液滴液體透鏡質心的運動情況和焦距的變化。然后利用 ANSYS有限元軟件對雙液滴液體透鏡進行模態(tài)分析，求解其固有頻率，通過幾種工況來對比邊界條件對雙液滴液體透鏡固有頻率的影響規(guī)律，其結果與機理分析的影響規(guī)律一致。最后制作一個雙液滴液體透鏡樣機，進行初步試驗，利用正交試驗方法對影響雙液滴液體透鏡變焦速率和變焦范圍的