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非球面镜片的好处

球差校正

最多 非球面透镜的显着好处是它可以校正 球面像差。球面像差是由使用表面引起的 球体聚焦或聚焦于光。因此,换句话说,所有 球面,无论是否有任何测量误差和 制造误差,会出现球差,因此,他们会 需要非球面或非球面透镜 表面,继续更正。经过 调整圆锥和非球面系数的常数,任何 可以优化非球面透镜以最小化图像差异。例如, 参见图 1,它显示了具有显着球面的球面透镜 像差,以及几乎没有球差的非球面镜片。这 球面透镜的球差将使入射光 聚焦在许多不同的点,创建一个模糊的图像。在非球形 镜头,所有不同的光线都会聚焦在同一个点上,导致 更少模糊和更高质量的图像。

为了 更好地了解非球面透镜和球面透镜的焦距 性能差异,请参考定量模型,我们可以在其中 观察两个25mm直径等于25mm焦距的镜头(f/1 镜片)。下表比较了轴(0°角)和外部 轴(0.5°和1.0°角)平行, 单色光(波长 587.6 nm)产生光斑大小或 模糊。球面透镜比球面透镜大几个数量级 非球面镜片。

的好处 额外性能

虽然 市场也有许多不同的球面校正技术 由表面引起的像差,然而,这些其他技术在 成像性能和灵活性,都远不及非球面镜头所能提供的。 另一种广泛使用的技术涉及通过“减少”来增加 f / # 镜头。虽然这提高了图像的质量,但它也降低了通量 在系统中,因此两者之间存在权衡。

在 另一方面,当使用非球面镜头时,附加的像差校正 支持用户实现高通量(低f/#、高数值 光圈)的系统设计的同时,仍然保持良好的形象 质量。更高的光通量设计会导致图像质量下降 可持续,因为稍微降低的图像质量性能仍将是 以上提供的球面系统可以提供的性能。考虑一个 焦距为81.5毫米,f/2三合一镜头(图2),第一个是由 三个球面,第二个是第一个球面之一 表面(其余)为球面,两种设计完全相同 玻璃类型、有效焦距、视场、f/#,以及整体 系统的长度。下表与 在@ 20%对比度和调制传递函数(MTF)轴 平行、多色的 486.1 纳米、587.6 纳米和 656.3 纳米射线。三合会 非球面透镜一直使用,所有的视角都表现出更高的 成像性能,其高切向和矢状高分辨率,比较 仅用三合一球面透镜就高出三倍。

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