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如何设计和制造非球面镜片?

非球面制造不同于传统的球面制造。在传统的球面制造中,表面由单个曲率半径定义。曲率可以使用大型工具进行研磨和抛光。本抛光工具通过对浆料等介质的曲率中心进行振荡抛光,将成品表面的相对曲率平滑成所需形状。

1.非球面镜片材料的选择

CNC和MRF光学玻璃和水晶材料;此外,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,并且天生对较高的表面粗糙度不敏感。玻璃成型精度有限,转变温度<500℃,玻璃的热膨胀系数足够低,玻璃的选择非常有限。在过去十年中,选择急剧增加,但仍然只占所有可用光学眼镜的一小部分。

在成型过程中将玻璃软化温度降至室温。在短时间内,玻璃被退火并降低其指数。这种下降意味着成品镜片将不会具有与玻璃目录规格相同的指数。用户在设计精密玻璃模具时,需要考虑其模型中的低指数。


2.非球面镜片的曲率半径设计

与球面透镜相比,非球面透镜没有单一的曲率半径。局部曲率半径的中心部分的边缘变化。这导致了局部曲率半径可以将其符号的不同点在表面上由凸变为凹的可能性,如图3所示。该点出现的地方称为转折点,这可能导致发霉和测量问题。在Zemax软件中,可以通过曲面曲率的横截面来检查曲面的局部曲率半径。

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