ЗУМ-варіоптичні системи оптоелектронних датчиків
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-50-2-251-268Ключові слова:
рідка варіолінза, зум-афокальна система, система зум-релейного керування, об'єктив з автофокусуванням, системи зумування з нерухомими компонентамиАнотація
Основна увага в цій статті приділяється застосуванню елементів адаптивної оптики у варіооптичних системах оптоелектронних сенсорів. Метою є забезпечення варіосистем змінними значеннями їх зовнішніх параксіальних параметрів та характеристик за умови нерухомості компонентів системи. Розроблено основи попереднього проектування оптичних систем автофокусування, зум-афокальних систем та зум-реле, які дозволяють синтезувати такі системи з урахуванням вимог до їх зовнішніх характеристик та параметрів. Представлено результати досліджень двокомпонентних варіосистем цих типів з використанням рідинних варіолінз, що функціонують на ефекті електрозмочування або на використанні еластомерної мембрани, форма якої регулюється зовнішнім механічним тиском. Це продукти Corning® Varioptic®. Optotune®. Дослідження систем автофокусування, зум-афокальних систем типу Galileo та Kepler, а також оптичних систем з зум-релейним керуванням показали вплив робочих діапазонів оптичної сили варіолінз та діаметрів їх апертур на їх зовнішні параксіальні параметри та розмір їхнього поля зору. Показано, що можливо створювати зум-оптичні системи всіх вищезгаданих типів, використовуючи лише дві рідкі варіолінзи. Також показано вплив функціональних параметрів цих рідких варіолінз на розміри оптичних систем. Матеріали статті адресовані фахівцям, які створюють зум-оптичні системи оптоелектронних датчиків.
Посилання
Introduction to adaptive lenses / Shin-Tson Wu, Hongwen Ren ISBN 978-1-118-01899-6 References and links 1. M. Ye and S. Sato, “Optical properties of liquid crystal lens of any size,” Jpn. J. Appl. Phys. 41, L571-L573 (2002).
B. Wang, M. Ye, M. Honma, T. Nose, and S. Sato, “Liquid crystal lens with spherical electrode,” J pn. J. Appl. Phys. 41, L1232-L1233 (2002).
H. Ren Y. H. Fan, S. Gauza, and S. T. Wu, “Tunable-focus flat liquid crystal spherical lens,” Appl. Phys. Lett. 84, 4789- 4791 (2004).
X. Wang, H. Dai, and K Xu, “Tunable reflective lens array based on liquid crystal on silicon,” Opt. Express 13, 352-357 (2005).
N. Chronis, G. L. Liu, K. H. Jeong, and L. P. Lee, “Tunable liquid-filled microlens array integrated with microfluidic network,” Opt. Express 11, 2370-2378 (2003).
K. S. Hong, J. Wang, A. Sharonov, D. Chandra, J. Aizenberg, and S. Yang, “Tunable microfluidic optical devices with an integrated microlens array,” J. Micromech. Microeng. 16, 1660-1666 (2006).
J. Chen, W. Wang, J. Fang, and K. Varahramtan, “Variable-focusing microlens with microfluidic chip,” J. Micromech. Microeng. 14, 675-680 (2004).
H. Ren and S. T. Wu, “Variable-focus liquid lens,” Opt. Express 15, 5931-5936 (2007).
T. Krupenkin, S. Yang, and P. Mach, “Tunable liquid microlens,” Appl. Phys. Lett. 82, 316-318 (2003).
S. Kuiper and B. H. W. Hendriks, “Variable-focus liquid lens for miniature cameras,” Appl. Phys. Lett. 85, 1128-1130 (2004). terephthalate) insulating films,” Polymer 37, 2465-2470 (1996).
C. C. Cheng and J. A. Yeh, “Dielectrically actuated liquid lens,” Opt. Express 15, 7140-7145 (2007).
H. Ren and S. T. Wu, “Tunable-focus liquid microlens array using dielectrophoretic effect,” Opt. Express 16, 2646- 2652 (2008).
H. Ren, D. Fox, B. Wu, and S. T. Wu, “Liquid crystal lens with large focal length tunability and low operating voltage,” Opt. Express 15, 11328 (2007).
S. Gauza, H. Wang, C. H. Wen, S. T. Wu, A. J. Seed, and R. Dabrowski, “High birefringence isothiocyanato tolane liquid crystals,” Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 42, 3463-3466 (2003).
S. Gauza, C. H. Wen, S. T. Wu, N. Janarthanan, and C. S. Hsu, “Super high birefringence isothiocyanato biphenyl-bistolane liquid crystals,” Jpn. J. Appl. Phys. 43, 7634-7638 (2004).
J. D. Jackson, Classical Electrodynamics (Viley, New York, 1975), 2nd ed.
T. Krupenkin, S. Yang, and P. Mach, “Tubable liquid microlens,” Appl. Phys. Lett. 82, 316–318 (2003). G. C. Knollman, J. L. Bellin, and J. L. Weaver, “Variable-focus liquid-filled hydroacoustic lens,” J. Acoust. Soc. Am. 49, 253–261 (1971).
N. Sugiura and S. Morita, “Variable-focus liquid-filled optics lens,” Appl. Opt. 32, 4181–4186 (1993). [PubMed]
D. Y. Zhang, V. Lien, Y. Berdichevsky, J. Choi, and Y. H. Lo, “Fluidic adaptive lens with high focal length tenability,” Appl. Phys. Lett. 82, 3171–3172 (2003).
K. H. Jeong, G. L. Liu, N. Chronis, and L. P. Lee, “Tunable microdoublet lens array,” Opt. Express 12, 2494–2500 (2004). [PubMed]
P. M. Moran, S. Dharmatilleke, A. H. Khaw, and K. W. Tan, “Fluid lenses with variable focal length,” Appl. Phys. Lett. 88, 041120 (2006).
H. Ren, D. Fox, P. Anderson, B. Wu, and S. T. Wu, “Tunable-focus liquid lens controlled using a servo motor,” Opt. Express 14, 8031–8036 (2006). . [PubMed]
H. Ren, Y. H. Fan, S. Gauza, and S. T. Wu, “Tunable flat liquid crystal spherical lens,” Appl. Phys Lett. 84, 4789–4791 (2004).
E. Hecht, Optics, 4th edition (Addison Wesley, New York, 2002).
https://www.optotune.com/downloads
Chyzh, I. G. Theory of optical systems. Textbook [Electronic resource] : Electronic text data. – Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2021. - 426 с. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/46029.2
Pavlov, S.V., Kozhukhar, A. T., Electro-optical system for the automated selection of dental implants according to their colour matching, Przegląd elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 3, 2017, pp. 121-124.
Kholin. V. V., Chepurna, O. M., Pavlov S., Methods and fiber optics spectrometry system for control of photosensitizer in tissue during photodynamic therapy, Proc. SPIE 10031, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2016, 1003138.
Rovira, R. H., Tuzhanskyy, S., Pavlov, S. V., Savenkov, S. N., Kolomiets I. S., Polarimetric characterisation of histological section of skin with pathological changes, Proc. SPIE 10031, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2016, 100313E.
Zabolotna, N. I.; Pavlov S. V., Radchenko, K. O.; Stasenko, V. A. , Wójcik, W., Diagnostic efficiency of Mueller-matrix polarization reconstruction system of the phase structure of liver tissue, Proc. SPIE 9816, Optical Fibers and Their Applications, 2015, 98161E.
Pavlov S. V. Information Technology in Medical Diagnostics //Waldemar Wójcik, Andrzej Smolarz, July 11, 2017 by CRC Press - 210 Pages.
Wójcik W., Pavlov S., Kalimoldayev M. Information Technology in Medical Diagnostics II. London: (2019). Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages.
##submission.downloads##
-
PDF (English)
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
