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Grundlegende Tipps zu asphärischen Linsen

Die Krümmung der Linse dieser Art von Linsen ist besser. Es behält die gute Leistung der Aberrationskorrektur bei, um die erforderliche Leistung zu erzielen. Die Verwendung von asphärischen Linsen bringt hervorragende Schärfe und höhere Auflösung, während eine Miniaturisierung der Linsen möglich ist.


Zusammenfassung:

Asphärische Linsen haben eine konstante Krümmung von der Mitte der Linse bis zum Rand, aber die Krümmung der Linse variiert kontinuierlich von der Mitte bis zum Rand für asphärische Linsen. Bei fotografischen Objektiven müssen viele Aberrationen korrigiert werden, um die optische Leistung sicherzustellen. Wenn nur die asphärische Linse zur Korrektur des Objektivs verwendet wird, erfordern die technischen Anforderungen des Objektivs eine Kombination von Objektiven. Bei speziellen fortschrittlichen Objektiven können nur sphärische Objektive manchmal Aberrationen nicht auf das Niveau der Benutzerzufriedenheit korrigieren. Berechnungsformeln im Optikdesign:

asphärische Teile im LIRP-Projekt

Berechnungsformeln im Optikdesign

Technisches Prinzip:
Der Krümmungsradius einer asphärischen Linse variiert mit der Mittelachse, um die optische Qualität zu verbessern, optische Elemente zu reduzieren und Designkosten zu reduzieren. Asphärische Linsen haben einzigartige Vorteile gegenüber sphärischen Linsen, weshalb sie in der optischen Instrumenten-, Bild- und optoelektronischen Industrie, wie Digitalkameras, Fahrzeuglinsen und High-End-Mikroinstrumenten, weit verbreitet sind.


Komparativer Vorteil:

A. Aberrationskalibrierung
Der hervorstechendste Vorteil von asphärischen Linsen beim Ersatz von sphärischen Linsen besteht darin, dass sie die sphärische Aberration korrigieren können, die durch die sphärische Linse im Kollimations- und Fokussiersystem hervorgerufen wird. Durch Einstellen der Oberflächenkonstante und des asphärischen Koeffizienten kann die asphärische Linse die sphärische Aberration maximal eliminieren. Asphärische Linsen (Strahlen, die zum selben Punkt konvergieren und optische Qualitäten bieten) eliminieren im Wesentlichen sphärische Aberrationen, die von sphärischen Linsen erzeugt werden (die an verschiedenen Punkten konvergieren, was zu einer unscharfen Abbildung führt).
Drei sphärische Linsen werden verwendet, um die effektive Brennweite zur Beseitigung der sphärischen Aberration zu erhöhen. Es kann jedoch eine asphärische Linse (hohe numerische Apertur, kurze Brennweite) implementiert werden, und das Systemdesign wird vereinfacht und die Lichtdurchlässigkeit wird bereitgestellt.


B. Systemvorteil
Die asphärische Linse vereinfacht die beteiligten Elemente, die von den Optikingenieuren übernommen wurden, um die optische Qualität zu verbessern. Und verbessert die Stabilität des Systems. Beispielsweise wurden im Zoomsystem typischerweise 10 oder mehr Linsen verwendet (zusätzlich: hohe mechanische Toleranz, hohe zusätzliche Montageverfahren, Verbesserung der Antireflexbeschichtung), aber 1 oder 2 Stück asphärische Linsen können eine ähnliche oder bessere optische Qualität realisieren , um die Systemgröße zu verringern, den Kostensatz zu verbessern, das Gesamtkostensystem zu verringern.

Formprozess:

A. Präzisionsglasformen
Präzisionsglasformen ist der Prozess, Glasmaterialien auf hohe Temperaturen zu erhitzen und plastisch zu werden. Sie werden durch Kugelformen geformt und allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt. Für asphärische Linsen mit einem Durchmesser von mehr als 10 mm ist der Präzisionsglasguss derzeit nicht geeignet. Aber neue Werkzeuge, optische Gläser und Messverfahren treiben die Technologie voran. Präzisionsglasformen, obwohl die Kosten in der Entwurfsphase hoch sind (Hochpräzisionsformentwicklung), aber nach dem Formen wird die Herstellung hochwertiger Produkte die Entwicklungskosten durchschnittlich und der Preis akzeptabel werden, besonders geeignet für die Bedürfnisse von Massenproduktionsanlässen.


B. Präzisionspolierformteil
Schleifen und Polieren werden im Allgemeinen gleichzeitig auf die Herstellung von monolithischen asphärischen Linsen angewendet. Mit der Verbesserung der Technologie wird die Genauigkeit beim Läppen und Polieren immer höher. Vor allem wird das genaue Polieren vom Computer gesteuert und automatisch angepasst, um die Parameter zu optimieren. Wenn eine höhere Polierqualität erforderlich ist, wird eine magnetorheologische Endbearbeitung angewendet. Im Vergleich zum Standardpolieren hat das magnetorheologische Finishing eine höhere Leistung und kürzere Zeit. Präzisionspolieren erfordert spezielle Ausrüstung und ist derzeit die erste Wahl für Musterherstellung und Kleinserientests.

C. Mischformen
Die sphärische Oberfläche einer asphärischen Linse wird unter Verwendung eines sphärischen Formteils aufgegossen, und eine Schicht aus hochpolymerer asphärischer Oberfläche wird durch ultraviolettes Licht gehärtet und darauf bedeckt. Bei der Hybridformung wird die achromatische sphärische Linse als Basis verwendet, und die Oberfläche wird mit einer Schicht aus asphärischer Oberfläche gegossen, um gleichzeitig chromatische Aberration und sphärische Aberration zu eliminieren. Fig. 7 ist ein Herstellungsverfahren einer asphärischenMischformungslinse. Die asphärische Hybridlinse eignet sich für Fälle, in denen zusätzliche Eigenschaften (gleichzeitige Eliminierung von chromatischer Aberration und sphärischer Aberration) und Massenproduktion erforderlich sind.


D. Spritzgießen
Neben asphärischen Linsen aus Glas gibt es asphärische Linsen aus Kunststoff. Kunststoffformen ist das Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in eine asphärische Form. Im Vergleich zu Glas sind die thermische Stabilität und die Druckfestigkeit von Kunststoffen schlecht, und es ist eine spezielle Behandlung erforderlich, um ähnliche asphärische Linsen zu erhalten. Das wichtigste Merkmal der asphärischen Kunststofflinse sind jedoch ihre niedrigen Kosten, ihr geringes Gewicht und ihr einfaches Formen. Es ist weit verbreitet in Bereichen wie mäßiger optischer Qualität, unempfindlicher thermischer Stabilität und geringer Druckbeständigkeit.


Auswahlgrundlage:

Verschiedene Arten von asphärischen Linsen haben ihre eigenen relativen Vorteile. Daher ist es für unterschiedliche Anwendungen wichtig, das richtige Produkt auszuwählen. Zu den wichtigsten Erwägungen gehören Chargengröße, Qualität und Kosten.
A. asphärische Linse des Präzisionsglasformens hat die Eigenschaften der Massenproduktion und der hohen thermischen Stabilität, verwendbar für eine große Charge, hohe Qualität und hohe thermische Stabilität.
B.Präzisionspolieren von asphärischen Linsen hat die Eigenschaften einer Probenvorbereitung in kurzer Zeit und benötigt keine Matrize. Sie eignet sich für die Probenproduktion und Probenanlässe in kleinen Serien
C. asphärische Mischformlinse mit den Merkmalen einer gleichzeitigen Kalibrierung von sphärischen Aberrations- und chromatischen Aberrationsmerkmalen, geeignet für breites Spektrum, großes Volumen, hohe Qualität.
D. Kunststoff asphärische Linse hat die Eigenschaften von niedrigen Kosten und geringem Gewicht, geeignet für große Mengen, die geringe Anforderung an die Qualität, moderate thermische Stabilität.
Wenn asphärische Linsen benötigt werden (ohne Standardprodukte oder Lagerprodukte), sollten Entwicklungskosten, Musterkosten, Chargenpreise, Lieferzyklen und andere Faktoren berücksichtigt werden.

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