본 논문에서는 직경 16mm의 대구경 액정 프레넬 렌즈를 설계하였으며, 액정 렌즈를 중앙 부분과 13개의 프레넬 부엽으로 나누어 각 부분의 광로 차가 동일하다. 리셋 전극과 미세 조정 전극을 전기적으로 제어하여 광학 조리개를 조절함으로써 액정 렌즈의 적용 범위를 향상시켰다. 액정 프레넬 렌즈에 대해 구조 설계와 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 인가된 전극은 불완전 원형 환 전극이고, 결합 전극은 완전 원형 환 전극이다. 불완전 원형 환 전극과 완전 원형 환 전극이 상하로 정렬되어 용량 결합 방식을 사용하여 구동 신호를 전달하며, 리드 홀을 피할 수 있어 액정 렌즈 제조 공정 난이도를 낮출 수 있다. 액정 렌즈 내에 낮은 사각 저항을 가진 고저항막을 설계하여 리드 전극에서 발생하는 누화 간섭을 차폐하고 균일한 전압 강하 역할을 한다. 전압 조절을 통해 광학 초점도 변화 범위는 -1~+1 D이다. 액정 프레넬 렌즈는 원형 대칭 굴절률 분포를 형성할 수 있으며, 이상적인 광로 차 편차가 λ/4 미만으로 레일리 기준을 만족한다.

액정 프레넬 렌즈;대구경;용량 결합;리드 누화;시뮬레이션 연구