電子發燒友網>電子資料下載>顯示及光電>液晶透鏡的瞬態特性及其在擴展景深成像中的應用

液晶透鏡的瞬態特性及其在擴展景深成像中的應用

2624948 2020-05-18 | pdf | 1.24 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　研究了液晶透鏡的瞬態特性。結果表明，LC透鏡在正、負透鏡狀態之間切換時，保持了其透鏡特性。其光功率由正變為負，均方根像差也隨時間變化，但始終保持在0.1波長以下。利用LC透鏡的這種瞬態特性，獲得了擴展景深的圖像。

　　液晶透鏡的焦距是電可調的〔1〕。自1979年Sato首次提出用液晶材料制作光學透鏡以來〔2〕，液晶透鏡引起了廣泛的研究興趣〔3–9〕。雙電壓驅動的液晶透鏡〔10〕已被應用于光學成像系統中功能，如聚焦和變焦〔11–15〕，目前由單個透鏡的機械運動來執行。它可以作為正透鏡或負透鏡工作〔16〕，本文研究了LC透鏡的瞬態特性〔17〕。實驗表明LC透鏡有一個有趣的特性，即LC透鏡在正、負透鏡狀態之間切換時保持其透鏡特性。當其光功率由正變為負時，其均方根像差也隨時間變化，但始終保持在0.1波長以下。提出了一種利用該特性獲取擴展景深（EDOF）圖像的方法［18-23］，在LC透鏡從正透鏡狀態切換到負透鏡狀態的過程中，采集一系列不同距離目標聚焦的圖像，并對序列圖像進行小波融合得到EDOF圖像。眾所周知，成像系統數值孔徑的減小會導致聚焦深度的增加，但也會導致光通量的損失。提出了在光圈中使用掩模和圖像恢復技術來獲得EDOF圖像的方法〔18〕，但這種方法不僅降低了光通量，而且降低了圖像的分辨率。通過沿光軸移動系統或物體，并在不同焦距下捕獲物體的圖像堆棧，可以通過疊加圖像堆棧〔21〕來重建EDOF圖像，但是這種方法需要恒定的放大和對準。遠心光學系統［24］可以滿足要求，但遠心光學系統體積大、重量重。報道了用不同焦距的LC透鏡在恒定放大倍數下拍攝圖像的方法〔25〕，但LC透鏡的沉降時間一般較長，多步拍攝圖像的時間要長得多。這項工作的建議使得使用LC透鏡獲取不同深度圖像的耗時聚焦過程變得不必要。