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Wie man sphärische Aberration im optischen Systemdesign effektiv beseitigt

Sphärische Aberration wird durch eine Kugel auf der Oberfläche der Linse verursacht. Das von dem gleichen Punkt auf der optischen Achse emittierte Licht konvergiert durch die Linse an verschiedenen Punkten in dem Bildfeldraum, wodurch die Position des Bildes bewegt wird. Es ist eine unvermeidliche Abweichung für alle Linsen, die asphärische Linsen verwenden . Seine Produktion wird durch den Unterschied des Einfallswinkels zwischen der Achse und dem Winkel der Linse verursacht.

Wenn das parallele Licht von der Kante des Spiegels (ferne Achse Licht) passiert wird, ist seine Fokusposition näher an der Linse; Der Mittelpunkt der Linse, der durch das Zentrum der Linse (nahe dem Achsenlicht) verläuft, ist weit entfernt vom Brennpunkt der Linse (die Menge an Licht, die entlang der optischen Achse verläuft, die longitudinale sphärische Aberration genannt wird).

Wegen dieser Aberration wird der Fleck (Halo), der durch das Licht erzeugt wird, das durch den Rand der Linse hindurchtritt, um das Bild des paraxialen Lichtes gebildet, das durch den zentralen Teil der Linse tritt, es macht Leute das Gefühl, dass das Bild unscharf ist das ganze Bild ist mit einer Gaze bedeckt und wird zu einem grauen Bild ohne frische Schärfe.

Die sphärische Aberration ist am offensichtlichsten, wenn die Linsenöffnung zu der vollen Öffnung offen oder nahe ist, und je größer die Linse ist, desto offensichtlicher ist die Tendenz.

Bei der Verwendung einer Linse kann die sphärische Aberration durch Reduzieren der Apertur in geeigneter Weise eliminiert werden.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass, wenn die Aberration des Bildes zu groß ist, es möglich sein kann, die Brennebene (den Fokus) zu bewegen, indem die Aberration der Blende verringert wird.

Es ist sehr schwierig, die sphärische Aberration der sphärischen Linse zu korrigieren. Es basiert normalerweise auf dem Licht eines Eintritts (der Abstand von der optischen Achse), dann werden die konvexen und konkaven zwei Linsen verwendet, um die richtige Kombination zu vervollständigen. Solange jedoch die sphärische Linse verwendet wird, kann ein bestimmter Grad an sphärischer Aberration nicht signifikant verbessert werden.

Um die sphärische Aberration des Full-Size-Objektivs vollständig zu eliminieren, gibt es keine Alternative zum Asphärischen Objektiv. Die Wirkung der asphärischen Linse besteht darin, die Krümmung der Oberfläche der Linse so zu modifizieren, daß sie mit der Brennpunktsposition des Nahachsenlichts und der fernen Achse zusammenfällt.

Es gibt drei Möglichkeiten, asphärische Linsen herzustellen:

1. Schleifen asphärischer Linsen: Schleifen direkt auf dem ganzen Stück Glas, der Herstellungsprozess kostet relativ hoch;

2. Geformte asphärische Linsen: Die Metallgusstechnologie wird verwendet, um das geschmolzene optische Glas / optische Harz direkt zu unterdrücken. Dieser Herstellungsprozess kostet relativ wenig;

3. Zusammengesetzte asphärische Linsen: Eine spezielle Schicht aus optischem Harz wird auf der Oberfläche der Glaslinse bedeckt, die zu einer sphärischen Oberfläche geschliffen wird, und dann wird das optische Harz zu einer asphärischen Oberfläche geschliffen. Die Kosten dieses Herstellungsprozesses liegen zwischen den beiden obigen Prozessen.

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