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非球面透镜的基本技巧

这种镜片的镜片曲率更好。它保持了良好的像差校正性能,以获得所需的性能。非球面透镜的使用带来了突出的清晰度和更高的分辨率,而透镜的小型化是可能的。


摘要:

非球面透镜是从透镜中心到边缘的恒定曲率,但对于非球面透镜,透镜的曲率从中心到边缘连续变化。在照相镜头中,为了保证光学性能,许多像差必须加以校正。如果仅使用非球面透镜来校正透镜,则透镜的技术要求需要透镜的组合。对于特殊的高级镜片,只有球面镜片有时不能将像差校正到用户满意的程度。光学设计中的计算公式:

aspheric parts in LIRP project

光学设计中的计算公式

技术原理:
非球面透镜的曲率半径随中心轴的变化而变化,以提高光学质量,减少光学元件,降低设计成本。非球面透镜与球面透镜相比具有独特的优势,广泛应用于光学仪器、图像和光电子行业,如数码相机、汽车镜头、高端微型仪器等。


比较优势:

A。像差校正
非球面透镜代替球面透镜最突出的优点是可以校正准直聚焦系统中由球面透镜引起的球面像差。通过调整表面常数和非球面系数,非球面透镜可以最大限度地消除球差。非球面透镜(光线会聚到同一点,提供光学质量)基本上消除了球面透镜产生的球面像差(会聚到不同点,导致成像模糊)。
三个球面透镜用于增加有效焦距以消除球差。然而,可以实现非球面透镜(高数值孔径、短焦距),简化系统设计并提供光的透射比。公元前


年。系统优势
非球面透镜简化了光学工程师所采用的相关元件,以提高光学质量。提高了系统的稳定性。例如,在变焦系统中,通常使用10个或更多的透镜(附加:高机械公差、高附加装配程序、提高抗反射涂层),但是1或2个非球面透镜可以实现类似或更好的光学质量,从而减小系统尺寸,提高成本率,降低综合成本体系。

成型工艺:

A。精密玻璃成型
精密玻璃成型是将玻璃材料加热到高温并变成塑料的过程。它们由球形模具形成,并逐渐冷却至室温。目前,对于直径大于10mm的非球面透镜,精密玻璃成型并不适用。但新的工具、光学眼镜和测量过程正在推动这项技术的发展。精密玻璃成型,虽然在设计阶段(高精度模具开发)成本较高,但成型后,生产出的高质量产品将平均开发成本和价格都会变得可以接受,特别适合大批量生产场合的需要。公元前


年。精密抛光成型
研磨抛光一般应用于单片非球面透镜的一次性生产。随着技术的进步,研磨和抛光的精度越来越高。最值得注意的是,精确抛光由计算机控制,并自动调整以优化参数。如果需要更高质量的抛光,将采用磁流变抛光。与标准抛光相比,磁流变抛光具有更高的抛光性能和更短的抛光时间。精密抛光成型需要专用设备,是目前制样和小批量检测的首选。

摄氏度。混合模塑
用球形模塑件浇铸非球面透镜的球面,并用紫外光固化一层高分子非球面并覆盖在其上。在复合成形中,以消色差球面透镜为基片,表面铸一层非球面,同时消除色差和球差。图7是混合成形非球面透镜的制造过程。混合非球面透镜适用于需要额外特性(同时消除色差和球差)和批量生产的场合。


天。注塑
除了玻璃非球面镜片外,还有塑料非球面镜片。塑料成型是将熔化的塑料注射到非球面模具中。与玻璃相比,塑料的热稳定性和抗压性较差,需要特殊处理才能获得类似的非球面透镜。然而,塑料非球面透镜最重要的特点是成本低、重量轻、易于成型。它广泛应用于光学质量适中、热稳定性不敏感、耐压性小等领域。


选择依据:

各类非球面镜片各有其相对优势。因此,对于不同的应用场合,选择合适的产品是非常重要的。主要考虑因素包括批量大小、质量和成本。公元
年。精密玻璃成型非球面透镜具有批量生产、热稳定性高的特点,适合大批量、高质量、高热稳定性。精密抛光成型非球面透镜具有制样周期短、无需模具的特点,适用于样品生产和小批量样品场合。混合成型非球面透镜具有同时校正球差和色差的特点,适用于宽光谱、大体积、高质量。
天。塑料非球面透镜具有成本低、重量轻、适用量大、质量要求低、热稳定性适中等特点。
当需要非球面透镜(无标准产品或库存产品)时,应考虑开发成本、样品成本、批次价格、交货周期等因素。



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