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Die Vorteile von asphärischen Linsen

Korrektur der sphärischen Aberration

Der wichtigste Vorteil einer nicht-sphärischen Linse ist, dass sie für sphärische Aberrationen korrigiert werden kann. Sphärische Aberration wird dadurch verursacht, dass die Oberfläche der Kugel verwendet wird, um das Licht zu fokussieren oder zu fokussieren. Mit anderen Worten, die gesamte sphärische Oberfläche, egal ob ein Messfehler oder ein Herstellungsfehler vorliegt, wird als sphärische Aberration erscheinen, als Ergebnis benötigen sie eine nicht sphärische oder asphärische Linse   Oberflächen, führt die Korrektur fort. Durch Einstellen der Konus- und nichtsphärischen Koeffizienten kann jede nicht-sphärische Linse optimiert werden, um den Bildunterschied zu minimieren. Siehe beispielsweise 1, die eine sphärische Linse mit einer signifikanten sphärischen Aberration und eine asphärische Linse mit fast keiner sphärischen Differenz zeigt. Der sphärische Unterschied in der sphärischen Linse ermöglicht es dem einfallenden Licht, an vielen verschiedenen Punkten zu fokussieren, wodurch ein verschwommenes Bild erzeugt wird. Bei einer nicht-sphärischen Linse werden alle verschiedenen Lichtstrahlen auf denselben Fleck fokussiert, was zu weniger verschwommenen und qualitativeren Bildern führt.

Um die asphärische Linse und die sphärische Linse in Bezug auf die Fokusleistungsdifferenz besser zu verstehen, beziehen Sie sich bitte auf ein quantitatives Modell, in dem zwei 25 mm Durchmesser gleich der Brennweite von 25 mm Linse (f / 1 Linse) beobachtet werden können. Die folgende Tabelle vergleicht auf der Welle (0 ° Winkel) und außerhalb der Welle (0,5 ° und 1,0 ° Winkel) parallel, monochromatisches Licht (Wellenlänge 587,6 nm) erzeugen die Lichtfleckgröße oder fuzzy. Sphärische Linsen sind mehrere Größenordnungen größer als nicht-sphärische Linsen.

Die Vorteile zusätzlicher Leistung

Obwohl der Markt auch viele verschiedene Techniken zur Korrektur durch sphärische Aberration aufgrund der Oberfläche hat, sind diese anderen Technologien in der Abbildungsleistung und Flexibilität weit weniger als asphärische Linsen bieten. Eine andere weit verbreitete Technik beinhaltet das Erhöhen von f / # durch "Reduzieren" von Linsen. Während dies die Qualität des Bildes verbessert, reduziert es auch den Fluss in dem System, so dass ein Kompromiss zwischen den beiden besteht.

Auf der anderen Seite, wenn asphärische Linsen verwendet werden, die zusätzliche Aberrationskorrektur Benutzer bei der Realisierung von hohen Fluss (niedrige f / #, hohe numerische Apertur) des Systementwurfs zur gleichen Zeit unterstützen, immer noch eine gute Bildqualität. Eine höhere Lichtstromauslegung, die eine Bildverschlechterung bewirkt, kann nachhaltig sein, da eine geringfügig verringerte Bildqualität noch oberhalb der Leistung des kugelförmigen Systems bereitgestellt wird. Betrachten Sie eine Brennweite von 81,5 mm, f / 2 Triad-Objektiv (Abbildung 2), die erste besteht aus drei Kugeloberfläche, die zweite ist eine der ersten Oberfläche der Kugeloberfläche (der Rest) für Kugeloberfläche, die beiden Design haben genau die gleiche Art von Glas, effektive Brennweite, Feld, f / #, sowie die Gesamtlänge des Systems. Die folgende Tabelle ist quantitativ mit der Achse der Modulationsübertragungsfunktion (MTF) bei dem @ 20% -Kontrast und den parallelen, mehrfarbigen 486,1-Nanometer-, 587,6-nm- und 656,3-nm-Strahlen verglichen. Eine Dreiergruppe von asphärischen Flächenlinsen wurde verwendet, alle unter dem Betrachtungswinkel zeigten höhere Abbildungsleistung, ihre hohe tangentiale und sagittale hohe Auflösung, verglichen mit nur der Dreiheit der sphärischen Oberflächenlinse ist dreimal höher.

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