连续光学变焦复合眼镜成像使用阿尔瓦雷斯透镜被介电弹性体激活
Chuanxun Chen1, Qun Hao1,2, Lin Liu1
1Key Laboratory of Biomimetic Robots and Systems, Ministry of Education, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|June 26, 2024
概括
一种新的连续光学变焦复合眼镜成像系统使用阿尔瓦雷斯镜头和介电弹性体进行无放大调整. 这种生物启发的系统提供了高分辨率和各种成像应用的潜力.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 生物仿真工程 生物仿真工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 复合眼,以大自然为灵感,提供多孔径成像优势.
- 传统的变焦系统通常依赖于重的机械元件.
- 阿尔瓦雷斯镜头为光学系统提供可调节的焦距.
研究的目的:
- 提出和演示一个连续光学变焦复合眼睛成像系统.
- 将阿尔瓦雷斯镜头与介电弹性体集成,以实现变焦功能.
- 为了实现在光轴上没有机械运动的情况下实现变焦.
主要方法:
- 设计了一个使用曲阿尔瓦雷斯镜头阵列 (CALA) 和两个阿尔瓦雷斯镜头的系统.
- 使用介电弹性体 (DEs) 驱动镜头垂直于光轴的运动.
- 调整了CALA和Alvarez镜头的焦距,以实现连续变焦.
主要成果:
- 实现了连续变焦成像,对轴放大大小从大约0.30×到0.9×.
- 展示了一个紧的光学成像部件,尺寸为54mm × 36mm × 60mm.
- 在光学变焦时获得高达50行对/毫米的成像分辨率,响应时间为180毫秒.
结论:
- 拟议的复合眼镜成像系统能够在没有轴向机械运动的情况下实现连续光学变焦.
- 该系统的紧设计,快速响应和高分辨率使其适合各种应用.
- 潜在的应用包括大视野成像,医学诊断,机器视觉和远距离检测.
