Flüssigkristalllinsen zeichnen sich durch kompakte Struktur, hohe Integrationsdichte und einstellbare Brennweite aus. In diesem Artikel wird eine Herstellungsmethode für ein modengesteuertes Flüssigkristall-Mikrolinsenarray für die integrierte 3D-Bildgebung vorgestellt. Zunächst wurde die Auswirkung von Spannungsamplitude und Frequenz auf die Potentialverteilung der Flüssigkristalllinse mit und ohne Hochimpedanz-Schicht mittels der Simulationssoftware COMSOL Multiphysics analysiert. Danach wurde auf kupfernen runden Lochmatrix-Elektroden eine transparente Hochimpedanzschicht aus Poly(3,4-ethylendioxithiophen):Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS) und Polyvinylalkohol (PVA) hergestellt und Kontrollversuche durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass ohne Hochimpedanzschicht die Brennweite der Flüssigkristalllinse bei fester Sinuswellenfrequenz von 1 kHz und Spannungsänderung von 0 bis 40 V von ∞ auf 25,8 mm variiert, mit einer Ansprechzeit von 645,7 ms; modengesteuerte Flüssigkristalllinsen mit Hochimpedanzschicht können Linseneigenschaften durch Änderung der Antriebsspannungs-Amplitude oder Frequenz steuern. Bei fixer Frequenz von 75 kHz und Spannungsänderung von 0 bis 5 V variiert die Brennweite von ∞ auf 19,5 mm bei einer Ansprechzeit von 621,4 ms. Bei fixer Spannung von 5 V und Frequenzänderung von 1 kHz bis 75 kHz variiert die Brennweite von ∞ auf 19,5 mm mit einer Ansprechzeit von 146,4 ms. Die Anwendung der hergestellten modengesteuerten Flüssigkristalllinsen in der integrierten 3D-Bildgebung ermöglicht bei niedriger Spannung eine gute 3D-Darstellung und schnelle Umschaltfähigkeit.

integrierte Bildgebung;Flüssigkristall-Mikrolinsenarray;COMSOL Multiphysics;Hochimpedanz-Schicht;PEDOT:PSS