基于电润湿效应驱动的液体菲涅尔透镜

王鑫; 赵悠然; 徐近博; 袁荣英; 王琼华; 刘超

doi:10.37188/CJLCD.2022-0154

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基于电润湿效应驱动的液体菲涅尔透镜

电子纸显示技术 | 更新时间：2022-08-10

- 基于电润湿效应驱动的液体菲涅尔透镜
- Liquid Fresnel lens based on electrowetting effect drive
- 液晶与显示 2022年37卷第8期页码：942-947
- 作者机构：
  
  北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
- 作者简介：
  
  [ "王鑫（1997—），女，内蒙古鄂尔多斯人，硕士研究生，2021年于北京航空航天大学获得学士学位，主要从事液体光子器件与成像技术方面的研究。E-mail： xinwang2117@buaa.edu.cn" ]
  [ "刘超（1988—），男，山西太原人，博士，副教授，2016年于四川大学获得博士学位，主要从事液体光子器件与成像技术方面的研究。E-mail： chaoliu@buaa.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(61927809;62175006)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0154
  中图分类号： O435.1
- 收稿日期：2022-05-03，
  
  修回日期：2022-05-12，
  
  纸质出版日期：2022-08-05
- 稿件说明：
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王鑫, 赵悠然, 徐近博, 等. 基于电润湿效应驱动的液体菲涅尔透镜[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):942-947.

Xin WANG, You-ran ZHAO, Jin-bo XU, et al. Liquid Fresnel lens based on electrowetting effect drive[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 942-947.
王鑫, 赵悠然, 徐近博, 等. 基于电润湿效应驱动的液体菲涅尔透镜[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):942-947. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0154.

Xin WANG, You-ran ZHAO, Jin-bo XU, et al. Liquid Fresnel lens based on electrowetting effect drive[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 942-947. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0154.

摘要

传统的菲涅尔透镜在没有机械移动的情况下，不能进行主动轴向调焦。为了可以更好地将菲涅尔透镜应用于成像、显示、目标跟踪、光伏系统等领域，本文根据菲涅尔透镜的典型结构、基于电润湿效应提出了一种环形腔室的液体菲涅尔透镜。可以通过电压来控制环形腔室内液面的倾斜角度，从而控制光束的偏折方向，实现菲涅尔透镜轴向焦距调节的功能。实验结果表明，本文提出的液体菲涅耳透镜具备轴向调焦的功能，驱动电压约为20 V，饱和电压约为220 V，焦距变化范围为-52~-73 mm。

Abstract

Traditional Fresnel lenses cannot be used for active axial focusing without mechanical movement. In order to better apply the Fresnel lens to imaging， display， target tracking， photovoltaic system， and other fields， we proposed a ring chamber liquid Fresnel lens based on the typical structure of Fresnel lens and electrowetting effect. The proposed lens can be controlled by voltage to change the angle of inclination of the liquid surface within the ring chamber. So the axial focal length can be adjusted by controlling the deflection direction of the beam. The experimental results show that the proposed liquid Fresnel lens has the function of axial focusing. Its driving voltage is about 20 V， saturation voltage is about 220 V， and focal length varies from -52 mm to -73 mm.

关键词

Keywords

references

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