基于压电驱动的全固态可变焦微透镜结构设计与仿真研究

摘要

传统的光学透镜通过音圈马达(VCM)驱动,焦距不可调且结构复杂、存在电磁干扰;当前研究的热点是液体微透镜,可通过改变微透镜表面的曲率半径实现变焦,但存在漏液、重力效应等问题.本文设计了一种基于压电驱动的固体可变焦微透镜,通过采用压电陶瓷-玻璃薄膜-压电陶瓷三层式结构的压电驱动器间接驱动柔性微透镜介质PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜,使其产生相应的弯曲来达到调焦的目的,具有体积小、可变焦范围广、无漏液和重力效应、无电磁干扰等优势引起了人们的广泛关注.利用COMSOL仿真软件研究了不同压电驱动结构对微透镜性能的影响,确定了微透镜各组件的最佳结构参数,探讨了不同驱动电压下微透镜的形变量和焦距,为高可靠微透镜的设计提供了新颖的解决方案.