四路电压驱动液晶可变光阑的器件性能

周心晨; 谭奇璞; 李光勇; 尹伊; 陈晓西

doi:10.37188/CJLCD.2022-0162

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四路电压驱动液晶可变光阑的器件性能

智能液晶材料与器件 | 更新时间：2022-08-10

- 四路电压驱动液晶可变光阑的器件性能
- Properties of four voltage driven liquid crystal variable diaphragm
- 液晶与显示 2022年37卷第8期页码：1079-1085
- 作者机构：
  
  电子科技大学光电科学与工程学院，四川成都 611731
- 作者简介：
  
  [ "周心晨（1998—），男，湖北监利人，硕士研究生，2020年于电子科技大学获得学士学位，主要从事液晶光电子器件的研究。E-mail： laoluoto1228@163.com" ]
  [ "陈晓西（1979—），女，浙江温州人，博士，副教授，2008年于浙江大学获得博士学位，主要从事液晶光电子器件及计算成像等方面的研究。E-mail：chenxiaoxi@uestc.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  四川省科技厅项目(2020yj0327)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0162
  中图分类号： O753⁺.2
- 收稿日期：2022-05-10，
  
  修回日期：2022-05-27，
  
  纸质出版日期：2022-08-05
- 稿件说明：
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周心晨, 谭奇璞, 李光勇, 等. 四路电压驱动液晶可变光阑的器件性能[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1079-1085.

Xin-cheng ZHOU, Qi-pu TANG, Guang-yong LI, et al. Properties of four voltage driven liquid crystal variable diaphragm[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1079-1085.
周心晨, 谭奇璞, 李光勇, 等. 四路电压驱动液晶可变光阑的器件性能[J]. 液晶与显示, 2022,37(8):1079-1085. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0162.

Xin-cheng ZHOU, Qi-pu TANG, Guang-yong LI, et al. Properties of four voltage driven liquid crystal variable diaphragm[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(8): 1079-1085. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0162.

摘要

为了实现适用性更好的尺寸、椭圆率和中心可变的光阑，本文设计了一种基于四路电压驱动的液晶器件的可变光阑，通过数值计算和实验测试对液晶器件有效光阑区域的特性进行研究。通过数值计算仿真器件分布特性，得到器件不同工作状态的电压条件及光阑中心移动方法的仿真结果；通过光路搭建测试器件的光阑特性，达到了圆形光阑和椭圆光阑分布的效果；对比了移动电场后器件中心的变化与仿真结果。测试结果表明：通过改变电压的幅值和相位的方式可以控制液晶光阑的工作状态。在上下基板电极频率不同、初始相位差不同的条件下基本实现了不同椭圆率的光阑效果。在有效区域内，中心平移测量实际值与仿真结果的平均误差为3.33%。器件基本满足不同孔径通光和场景内移动光阑中心的需求。

Abstract

A novel low-voltage driven liquid crystal diaphragm driven by four-channel voltage is designed and prepared to realize the elliptical ratio， scale and center variable diaphragm with better applicability. The characteristics of the circular effective diaphragm region of the liquid crystal device are tested by experiment and numerical simulation software. Firstly， through numerical calculation and simulation of the distribution characteristics of the device， the simulation results of the voltage conditions of the device in different working states and the method of moving the center of the diaphragm are obtained. Then， the diaphragm characteristics of the device are tested through the optical path to achieve the distribution effect of the circular diaphragm and the elliptical diaphragm. Finally， the change of the optical axis of the device after moving the electric field is compared with the simulation results. The test results show that the working state of the liquid crystal diaphragm can be controlled by changing the amplitude and phase of the voltage. Under the conditions of different frequency of upper and lower substrate electrodes and different initial phase difference， the elliptical aperture transmission function is basically realized. In the effective region， the average error between the actual value of center translation measurement and the simulation result is 3.33%. The device basically meets the requirements of different aperture pass and moving aperture center in the scene.

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