[发明专利]一种动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法

权利要求书

1.一种动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)优化非等厚膜结构的面型：位于液体透镜上方的非等厚膜包括平面状的底面以及向外凸出或向内凹陷设置的上表面，该非等厚膜由透明介质材料组成；在所述液体透镜对该非等厚膜不造成形变的情况下，根据目标焦距值优化该非等厚膜的上表面形状，该非等厚膜的上表面形状即为优化后的非等厚膜结构的面型；

(2)优化非等厚膜结构的中心膜厚：保持所述非等厚膜上表面形状的设置不变，利用所述液体透镜对该非等厚膜造成的不同程度的形变调整焦距，仿真得到考虑非等厚膜上表面和底面形状均受形变影响条件下与一个中心膜厚相对应的非等厚膜在目标焦距变化范围内的一系列球差值；当这一系列球差值均满足预先设定的条件时，则记此时的中心膜厚为优化后的非等厚膜结构的中心膜厚；否则继续调整所述非等厚膜结构的中心膜厚的大小重复该步骤(2)直到获得优化后的非等厚膜结构的中心膜厚；

(3)按所述步骤(1)得到的所述优化后的非等厚膜结构的面型、所述步骤(2)得到的优化后的非等厚膜结构的中心膜厚构建非等厚膜结构，从而得到动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构。

2.一种动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)优化非等厚膜结构的面型：位于液体透镜上方的非等厚膜包括平面状的底面以及向外凸出或向内凹陷设置的上表面，该非等厚膜由透明介质材料组成；在所述液体透镜对该非等厚膜不造成形变的情况下，根据目标焦距值优化该非等厚膜的上表面形状，该非等厚膜的上表面形状即为优化后的非等厚膜结构的面型；

(2)优化非等厚膜结构的中心膜厚：保持所述非等厚膜上表面形状的设置不变，利用所述液体透镜对该非等厚膜造成的不同程度的形变调整焦距，仿真得到考虑非等厚膜上表面和底面形状均受形变影响条件下与一个中心膜厚相对应的非等厚膜在目标焦距变化范围内的一系列球差值并以此绘制球差随焦距变化的关系曲线；调整所述非等厚膜结构的中心膜厚的大小，当该曲线对应的均值及标准差均达到最小值时，或者当该曲线与代表焦距的横坐标之间所包含的面积达到最小值时，记此时的中心膜厚为优化后的非等厚膜结构的中心膜厚；

(3)按所述步骤(1)得到的所述优化后的非等厚膜结构的面型、所述步骤(2)得到的优化后的非等厚膜结构的中心膜厚构建非等厚膜结构，从而得到动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构。

3.如权利要求1或2所述动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述根据目标焦距优化该非等厚膜的上表面形状具体是利用Zemax软件进行优化的。

4.如权利要求1或2所述动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，所述非等厚膜具体为非等厚的PDMS薄膜，或者为非等厚的硅胶薄膜。

5.如权利要求1或2所述动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述上表面为非球面。

6.如权利要求1或2所述动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述仿真具体是基于Comsol多物理场仿真软件。

7.如权利要求1或2所述动态校正液体透镜球差的非等厚膜结构的设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中的所述目标焦距变化范围涵盖了所述步骤(1)中所述目标焦距值；所述目标焦距变化范围是以所述目标焦距值为中心向大焦距值方向和小焦距值方向同时扩展得到的。