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如何设计和制造非球面透镜?

非球面加工不同于传统的球面加工。在传统的球面制造中,曲面是由一个曲率半径定义的。曲率可以用大型工具打磨和抛光。该抛光工具通过振荡和抛光介质(如浆料)的曲率中心,将成品表面的相对曲率平滑为所需形状。

1.选择非球面透镜材料

CNC和MRF光学玻璃和晶体材料;此外,还可以选择塑料。金刚石车削适用于晶体、塑料和金属。金刚石车削适用于红外光学材料,并且对较高的表面粗糙度不敏感。精密玻璃成形受到限制,转变温度< 500 degree C and thermal expansion coefficient of glasses are low enough, in a very limited choice of glasses. Choices have increased dramatically over the past decade, but still account for only a small fraction of all available optical glasses.

在成形过程中玻璃软化温度降低到室温。在短时间内,玻璃退火,其指数降低。这种下降意味着成品镜片将不会有相同的指标作为玻璃目录规格。在设计精密玻璃模具时,用户需要考虑其模型中的低指数。


非球面透镜曲率半径的设计与球面透镜相比,非球面透镜没有单一的曲率半径。局部曲率半径中心部分的边缘变化。这导致局部曲率半径可能会将其符号的不同点在表面上从凸变凹,如图3所示。出现该点的地方称为转折点,这可能会导致模具和测量问题。在Zemax软件中,曲面曲率的横截面可以用来检验曲面的局部曲率半径。


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