同心圆环电极结构的液晶透镜特性

刘豪; 冯文斌; 刘志强; 叶茂

doi:10.37188/CJLCD.2023-0102

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同心圆环电极结构的液晶透镜特性

器件物理及器件制备 | 更新时间：2023-09-27

- 同心圆环电极结构的液晶透镜特性
- Characteristics of liquid crystal lens with concentric ring electrode structure
- 液晶与显示 2023年38卷第9期页码：1171-1177
- 作者机构：
  
  1.电子科技大学光电科学与工程学院，四川成都 611731
- 作者简介：
  
  [ "刘豪（1999—）男，河北石家庄人，硕士研究生，2021年于电子科技大学获得学士学位，主要从事液晶透镜的设计应用。E-mail：202121050129@std.uestc.edu.cn" ]
  [ "叶茂（1964—）男，四川成都人，博士，教授，1989年于四川大学获得硕士学位，主要从事液晶透镜方面的研究。E-mail：mao_ye@uestc.edu.cn" ]
- 基金信息：
- DOI：10.37188/CJLCD.2023-0102
  中图分类号：
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刘豪, 冯文斌, 刘志强, 等. 同心圆环电极结构的液晶透镜特性[J]. 液晶与显示, 2023,38(9):1171-1177.

LIU Hao, FENG Wen-bin, LIU Zhi-qiang, et al. Characteristics of liquid crystal lens with concentric ring electrode structure[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(9):1171-1177.
刘豪, 冯文斌, 刘志强, 等. 同心圆环电极结构的液晶透镜特性[J]. 液晶与显示, 2023,38(9):1171-1177. DOI： 10.37188/CJLCD.2023-0102.

LIU Hao, FENG Wen-bin, LIU Zhi-qiang, et al. Characteristics of liquid crystal lens with concentric ring electrode structure[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(9):1171-1177. DOI： 10.37188/CJLCD.2023-0102.

摘要

液晶透镜的液晶层内相位分布通常不是理想的抛物线结构，这给液晶透镜的成像应用带来限制。本文采用基于液晶的线性响应区域设计的电极结构制作液晶透镜，通过对液晶透镜工作时的前信息进行分析，测出液晶透镜的光焦度和光学像差。在由相机模块和执行调焦功能的液晶透镜组成的成像系统中，通过对经过液晶透镜后所成的图像进行定量研究。分析成像系统形成的ISO12233图标的图像，获得成像系统的分辨能力。结果表明，该液晶透镜驱动简单，光焦度与驱动电压差符合线性关系，可在-4.9~+5.2 D范围调节，同时具有低于0.05,λ,的光学像差。在成像系统的应用中，在对主镜头分辨能力影响不大的情况下，该液晶透镜表现出优异的调焦性能。

Abstract

The phase distribution within the liquid crystal layer of a liquid crystal lens is usually not an ideal parabolic structure， which limits the imaging application of liquid crystal lenses. Using an electrode structure designed based on the linear response region of liquid crystal， a liquid crystal lens is produced. By analyzing the front information of liquid crystal lens waves during operation， the optical power and optical aberration of the liquid crystal lens can be measured. In an imaging system composed of a camera module and a liquid crystal lens that performs a focusing function， quantitative research is conducted on the image formed after passing through the liquid crystal lens. The image of the ISO12233 icon formed by the imaging system is analyzed to obtain the resolution of the imaging system. The results show that the driving of the liquid crystal lens is simple， and the relationship between the optical power and the driving voltage difference is linear， which can be adjusted in the range of -4.9 to+5.2 D， and has a lower than 0.05,λ, optical aberration. In the application of imaging systems， the liquid crystal lens exhibit excellent focusing performance with little impact on the resolution of the main lens.

关键词

液晶器件液晶透镜透镜调制传递函数

Keywords

liquid crystal deviceliquid crystal lenseslensmodulation transfer function

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