Інформаційно вимірювальне дослідження адаптивної рідинної лінзи для систем корекції зору

Abstract

Мета роботи – розробити теоретичну інформаційно-вимірювальну методику дослідження лінзи, отримати аналітичну залежність D(U), сформувати віртуальний вимірювальний канал для оцінювання оптичної сили та визначити точнісні й динамічні характеристики гістерезис/насичення, швидкодія). (чутливість, нелінійність, Методи дослідження: аналітичне моделювання на основі рівняння Young Lippmann для опису електрозмочування; геометрична оптика та сферична апроксимація меніска для зв’язку контактного кута з радіусом кривизни і оптичною силою; побудова динамічної моделі першого порядку для перехідних процесів; чисельна ідентифікація параметрів моделі (регресійне наближення залежності D(U)); оцінювання похибок і невизначеності методами поширення похибок та/або Монте-Карло; комп’ютерне моделювання (імітаційні розрахунки) для отримання калібрувальних характеристик. У роботі сформовано математичну модель, що пов’язує керувальну напругу з оптичною силою electrowetting-лінзи через зміну контактного кута та кривизни межі рідин. Запропоновано структуру віртуального інформаційно вимірювального стенду (модель об’єкта + модель вимірювача + шумові/похибкові складові) для оцінювання точності визначення D і стабільності керування. Для розрахункових сценаріїв прийнято типові параметри комірки electrowetting-лінзи (апертура порядку кількох міліметрів) і показано реалізацію керованої зміни оптичної сили в діапазоні, придатному для формування “добавки” корекції в системах оптики з базовими статичними елементами. Отримані результати дозволяють формувати калібрувальні залежності D(U), оцінювати чутливість і обмеження керування (насичення контактного кута), а також задавати вимоги до похибки керувальної напруги для забезпечення заданої точності по діоптріях.