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非球面镜头技术知识
- 2020-06-03-

     非球面镜头有着悠久的历史,其在光学设计中的作用可以追溯到17世纪。

     面对21世纪,非球面镜头的作用越来越重要,有迹象表明,我们可以期待非球面透镜前所未有的新作用。

     球面透镜从中心到边缘的曲率是恒定的,而非球面透镜从中心到边缘的曲率是连续变化的。为了保证摄影镜头的光学性能,必须对许多“像差”进行校正。如果只使用球面透镜进行校正,根据透镜的技术要求,需要许多透镜组合。而对于特殊的高端透镜,仅使用球面透镜有时不能使像差校正到II用户满意的程度。

     如果使用非球面透镜,只有一个透镜可以达到或超过几个球面透镜的组合效果,从而达到只有一个球面透镜不能达到的技术要求,同时可以大大减少透镜的数量。图1是用非球面透镜校正图像差的概念图。

     一般来说,非球面透镜的作用和用途如下:

     ① 提高技术性能;

     ② 提高光学性能(像差校正);

     ③ 增加技术规格;

     ④ 小型化(轻量化);

     ⑤ 减少镜头数量以降低成本。

     上述效应不是相互独立的,而且通常出于多种目的是非球面的。

     球面透镜具有设计曲率自由度,非球面透镜原则上具有无限的设计自由度。

     在制造过程中,非球面透镜比球面透镜更难加工出高精度、连续变化的曲率,而且无论怎样,成本都很高。此外,由于采用非球面透镜后,透镜的小型化、片数的减少和误差灵敏度的提高,不仅加工和维护非球面透镜本身比较困难,而且装配到镜筒中也比较困难,增加了这方面的成本。因此,在使用非球面进行设计时,为了尽可能地取得良好的效果,应努力发挥非球面的作用。


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