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非球面镜头的应用
- 2020-01-02-

非球面镜头技术目前是最受欢迎的主题之一。实际上,非球面镜头技术已广泛用于摄影目的,大约在10年前被引入CCTV镜头。那么什么是非球面镜头呢?


实际上,非球面镜片在肉眼看来通常是球形的而不是平坦的。这是因为可以通过基于球形的微调来获得非球面透镜的表面形状。从数学角度看,球形函数是二次函数,但是非球形函数是4阶或更高阶的函数,通常设计为十倍,因此非球形更复杂。更清楚地,非球面形状基于球面形状,并且基于球面手动控制。因为预先设计的精细表面形状是波浪形的,所以镜片的表面形状显示出复杂的非球面曲面。每个非球面开口具有不同的功率。


通常认为,在通过凸透镜(最常见的球面透镜)之后,光束可以聚焦在单个点上。例如,许多人使用放大镜收集阳光并燃烧纸来玩。但是,从光学角度来看,球面凸透镜实际上不能将光收集到该点。它收集的实际上是一个亮点。由于可见度有限,因此肉眼有点可见。这是因为球面镜具有先天性缺陷,即称为“球差”的缺陷,单个球面镜无法克服。正是这种异常导致耀斑。这种像差对图像质量有重大影响。但是,非球面透镜可以将光精确地会聚到大于球差的位置,从而大大提高了成像质量。那么,将非球面透镜用于透镜有哪些具体优势?


(1)应用非球面透镜使得透镜的光学结构相对简单,并且易于在光学设计和机械结构中获得大的孔径,从而使整个图像变亮。


(2)非球面镜片极大地改善了图像质量并增强了图像(尤其是边缘图像)的清晰度。


将非球面表面应用于具有较高主光线的表面也可以校正离轴像差,例如像散和畸变。这大大改善了离轴成像。这在实际使用中非常重要。这样可以清晰地表达图像的所有细节,避免出现图像但无法用作证据的无助情况。


(3)非球面透镜可以代替一组球面透镜,因此使用非球面透镜可以减小透镜的尺寸。


使用高级光学软件,非球面镜片的设计并不难,但是其制造和加工需要非常高的技术和工艺。因此,很少有制造商能够完成用于CCTV镜头的所有非球面镜头的开发和生产。非球面镜片的开发和生产技术已成为公司的核心技术。


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