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什么是非球面透镜，有哪些优势？

2024-05-17 派大莘

什么是非球面透镜，有哪些优势？


非球面镜透镜就是一种折射率面为非球体镜的球体的透镜，大部分可分为简约球体（如抛物面）和分手后复合球体俩种类型。与球体镜透镜不同之处，球面透镜从表层是转动对称轴的球体从表层，即从透镜的中心局到边边具稳态的曲率，非球体镜透镜的外壁为换向中心相交的不能球体镜的的外壁，即符合要求目标表示式的换向中心相交的且的外壁是光滑维持的的外壁。


 滤光片

（图源网络，侵删）


非锥面透镜含有更加的曲率回转半径，都就可以维护优质的像差较正，以兑换要求的效能。类似这些透镜都就可以消减锥面崎变，按照调整双曲面形状图片效果抑制或消减边边处的崎变，使图案边边的正方体变弯或弯曲的更快的娇正。 第二，非球体透镜都能从而提高点光的整合程度，随着需用定做斜面图行以将环境光整合到更小的点点上。这促使非球体透镜在皮秒激光整合、光通讯技术等行业领域行业中十分的要用。不仅，非球体透镜还都能作为更宽阔的光场，只不过在离轴坡度较大的的环境下怎么样才能取得充分的影像质。这促使非球体透镜在灯饰设计、激光微型投影仪等行业领域行业有比较广泛的使用。

 非球面透镜在手机镜头和数码相机中的应用

（图源wifi网络，侵删）


非锥面透镜的另一个说的是个重点性能是其行保证 多视角功能表，经由改变斜面形状图片将各不相同主主波长的光照集中到各不相同的视角上。这关于一定必须要 一起工作俩个主主波长的用，如光谱图仪三维成像和光谱图仪量测等非总有用的。 在光电方案上，非球体透镜的曲率圆的半径发生变现中心的轴而变现，主要用于提升光电品質，缩减光电器件，减少方案总成本。进行调节弧面常数和非球体指数公式，非球体透镜是可以比较大容许地驱除球差，保持更小的光电操作系统，并提升操作系统的动态平衡性。 光学薄膜系统化中进行的非球体有五大类：首位类是轴相对性非球体，如转回圆锥形曲率、转回高次曲率；2.类是极具好几个相对性面的非球体，如柱面、复曲率；第三方类是也没有相对性性的自在曲率。非球体透镜的呈现式能够有很多方式，一般应用在描叙其非球体的图行。以內都是些较为常见的非球体透镜呈现式： 圆锥体球面表达出式：这也是最经常用的非球体体现式中之一，它对于圆锥形双曲面并迭加一系例的高次单选题式。体现式结构类型如表：

圆锥曲面表达式

在当中，z是纵向于光轴的地理坐标，r 是到光轴的径向远距离，c 是极点曲率（c=1/R，在当中 R 是极点曲率圆弧），k 是锥体标准值，A2i 是第 2i 次非球体标准值。 2. 第二次圆弧表述式：

二次曲面表达式

另种常见的的非球面镜表答式是来源于分批曲率，它能够 含有离心分离率 e 和三角形的中心曲率 p。表答式形势下述：另外，b = e^2是离心法率 e 的平方和。 3. 好多项式抒发式：

也还可以操作多式来单独陈述非球体的款式。列如 ，1个单纯的多式形容式也还可以是：

多项式表达式

进来，Ai 是四项指数公式。



4. Zernike题干式：在有些中高级app中，机会会用Zernike好多式来叙述非球体图形。Zernike好多式在光电器件制定和检验中会使用在认为和评估报告波前失真。


非锥面透镜的激光加工工艺制造厂措施其中包括五金机械加工工艺的的玻璃钢成形、金刚石铣削和注塑加工工艺成形等。五金机械加工工艺的的玻璃钢成形是将的的玻璃钢涂料微波加热致高温并压入非锥面模头中，然而渐渐的制冷至环境温度以造成透镜。金刚石铣削则选用单点金刚石高速钢锯片对透镜展开激光加工工艺，以可以获得高表面能粗糙度的表面能滑腻度和图案表面能粗糙度。注塑加工工艺成形则是将熔融泡沫塑料管加入非锥面模头中以加工泡沫塑料管非锥面透镜。

 (上)非球面透镜激光准直示意(下)将激光耦合到光纤中的应用

（图源wifi网络，侵删）


非球面透镜的优势

非球体透镜相较于于球体透镜兼备若干有明显的显著优势，等显著优势使其在若干区域取得很广软件。低于是否球体透镜的核心显著优势：1.激光散斑效率更强：非球面镜镜透镜是可以结合光入射的地方和角度来确定对焦，关键在于提升激光散斑的明显度和粪便率。而球面镜镜透镜在边沿部份和离轴城市比较容易有像差，造成的影像发暗或偏色。2.消灭差色：非球体透镜进行推广透镜的曲率和高度占比，也能减轻或消灭差色。球体透镜考虑到球体的形状的要求，难于消灭差色，并非球体透镜则能更佳地保持光的各样营养成分在对象上的凝聚。3.宽度更小、体重更轻：在保证同等功能表时，非锥面透镜应该主要包括更薄更轻量的装修设计，使磁学操作系统变得紧奏型和轻便。4.广袤的突显出岁月率调控条件：非球面镜透镜具备更广袤的突显出岁月率调控条件，会平常修复眼神的屈光不稳疑问，如远视、远视等。5.更好的的像差校准：非球体透镜具备着更优的曲率表面积，行稳定优秀的像差校准，以拥有需要的的性能方面。这使用非球体透镜在摄影师变焦镜头可以够较准诸多的“像差”，增强三维成像性能。6.宽阔眼光和AA光场：非锥面透镜采用优化系統曲率造型，还可以在离轴偏角不大的现状下依旧保持着好的显像重量，保证足见宽阔的眼光和AA的光场。这在照明系統系統、激光微型投影仪等应用软件中足见非常重要。7.多重点功能表表：非斜面透镜利用修改斜面线条，保证了多重点功能表表，即才能将有所差异光波主波长的光源对焦到有所差异的重点上。这导致非斜面透镜在处置有所差异光波主波长的光源时更具较高的灵便性。8.制作和生产生产成本价有效降低：因为非球体透镜就需要调整光电的品质并极大减少光电器件，因为在制作和生产操作过程中需要有效降低生产成本价。 


标价签: 非球面透镜