Consejos básicos sobre lentes asféricas

La curvatura de la lente de este tipo de lentes es mejor. Mantiene el buen desempeño de la corrección de aberraciones para obtener el desempeño requerido. El uso de lentes asféricas brinda una nitidez excepcional y una resolución más alta, mientras que es posible la miniaturización de las lentes.

Resumen:

La lente asférica es una curvatura constante desde el centro de la lente hasta el borde, pero la curvatura de la lente varía continuamente desde el centro hasta el borde para Lentes asféricas. En los objetivos fotográficos, se deben corregir muchas aberraciones para garantizar el rendimiento óptico. Si solo se usa la lente asférica para corregir la lente, los requisitos técnicos de la lente requieren una combinación de lentes. Para lentes avanzados especiales, solo los lentes esféricos a veces no logran corregir las aberraciones al nivel de satisfacción del usuario. Fórmulas de cálculo en diseño óptico:

Fórmulas de cálculo en diseño óptico

Principio técnico:
El radio de curvatura de una lente asférica varía con el eje central para mejorar la calidad óptica, reducir los elementos ópticos y reducir los costos de diseño. Las lentes asféricas tienen ventajas únicas sobre las lentes esféricas, por lo que se utilizan ampliamente en las industrias de instrumentos ópticos, imágenes y optoelectrónica, como cámaras digitales, lentes de vehículos y microinstrumentos de alta gama.

Ventaja comparativa:

A. calibración de aberraciones
La ventaja más destacada de las lentes asféricas al reemplazar las lentes esféricas es que pueden corregir la aberración esférica inducida por la lente esférica en el sistema de colimación y enfoque. Al ajustar la constante de superficie y el coeficiente asférico, la lente asférica puede eliminar la aberración esférica al máximo. Las lentes asféricas (rayos que convergen en el mismo punto, proporcionando cualidades ópticas) esencialmente eliminan las aberraciones esféricas producidas por las lentes esféricas (que convergen en diferentes puntos, lo que genera imágenes borrosas).
Se utilizan tres lentes esféricos para aumentar la distancia focal efectiva para eliminar la aberración esférica. Sin embargo, se puede implementar una lente asférica (apertura numérica alta, distancia focal corta), y se simplifica el diseño del sistema y se proporciona la transmitancia de la luz.


B. ventaja del sistema
La lente asférica simplifica los elementos involucrados adoptados por los ingenieros ópticos para mejorar la calidad óptica. Y mejora la estabilidad del sistema. Por ejemplo, en el sistema de zoom, normalmente se usaban 10 o más lentes (adicionales: tolerancia mecánica alta, procedimientos de ensamblaje adicionales elevados, recubrimiento antirreflectante mejorado), pero 1 o 2 lentes asféricas pueden lograr una calidad óptica similar o mejor. , a fin de reducir el tamaño del sistema, mejorar la tasa de costos, reducir el sistema integral de costos.

Proceso de moldeo:

A. moldeado de vidrio de precisión
El moldeo de vidrio de precisión es el proceso de calentar materiales de vidrio a altas temperaturas y convertirlos en plástico. Se forman mediante moldes esféricos y se enfrían gradualmente a temperatura ambiente. En la actualidad, el moldeado de vidrio de precisión no es adecuado para lentes asféricas con un diámetro superior a 10 mm. Pero nuevas herramientas, lentes ópticos y procesos de medición están impulsando la tecnología. Moldeado de vidrio de precisión, aunque el costo es alto en la etapa de diseño (desarrollo de moldes de alta precisión), pero después del moldeado, la producción de productos de alta calidad promediará el costo de desarrollo y el precio será aceptable, especialmente adecuado para las necesidades de ocasiones de producción en masa.


B. moldeado de pulido de precisión
El esmerilado y el pulido se aplican generalmente a la producción de lentes asféricas monolíticas al mismo tiempo. Con la mejora de la tecnología, la precisión de lapeado y pulido es cada vez mayor. En particular, el pulido preciso es controlado por la computadora y se ajusta automáticamente para optimizar los parámetros. Si se requiere un pulido de mayor calidad, se adoptará un acabado magnetorreológico. En comparación con el pulido estándar, el acabado magnetorreológico tiene un mayor rendimiento y un tiempo más corto. El moldeado de pulido de precisión requiere equipo especializado y actualmente es la opción principal para la fabricación de muestras y pruebas de lotes pequeños.

C. mezcla de moldeo
La superficie esférica de una lente asférica se moldea usando una moldura esférica, y una capa de superficie asférica de alto polímero se cura con luz ultravioleta y se cubre sobre ella. En la formación híbrida, la lente esférica acromática se utiliza como base y la superficie se funde con una capa de superficie asférica para eliminar la aberración cromática y la aberración esférica al mismo tiempo. La figura 7 es un proceso de fabricación de una lente asférica de formación mixta. La lente asférica híbrida es adecuada para ocasiones en las que se requieren características adicionales (eliminación simultánea de la aberración cromática y la aberración esférica) y producción en masa.


D. moldeo por inyección
Además de las lentes asféricas de vidrio, existen lentes asféricas de plástico. El moldeo de plástico es la inyección de plástico fundido en un molde asférico. En comparación con el vidrio, la estabilidad térmica y la resistencia a la compresión de los plásticos son pobres y se necesita un tratamiento especial para obtener lentes asféricas similares. Sin embargo, la característica más importante de la lente asférica de plástico es su bajo costo, peso ligero y fácil moldeado. Es ampliamente utilizado en campos tales como calidad óptica moderada, estabilidad térmica insensible y poca resistencia a la presión.

Base de selección:

Varios tipos de lentes asféricas tienen sus propias ventajas relativas. Por lo tanto, para diferentes aplicaciones, es importante elegir el producto adecuado. Las principales consideraciones incluyen el tamaño del lote, la calidad y el costo.
A. La lente asférica de moldeo de vidrio de precisión tiene las características de producción en masa y alta estabilidad térmica, adecuada para lotes grandes, alta calidad y alta estabilidad térmica.
B. La lente asférica de moldeo de pulido de precisión tiene las características de preparación de muestras de período corto y no necesita matriz, es adecuada para la producción de muestras y ocasiones de muestras de lotes pequeños
C. Lente asférica de moldeo mixto con características de calibración simultánea de aberración esférica y aberración cromática, adecuada para amplio espectro, gran volumen, alta calidad.
La lente asférica de plástico D. tiene las características de bajo costo y peso ligero, adecuada para grandes cantidades, bajo requisito de calidad, estabilidad térmica moderada.
Cuando se requieren lentes asféricas (sin productos estándar o productos de inventario), se deben tener en cuenta los costos de desarrollo, los costos de las muestras, los precios de los lotes, los ciclos de entrega y otros factores.