非球面透镜技术的基础知识

非球面镜片技术知识介绍
光学镜片通常可分为球面镜片(SPHERICAL LENS)和非球面镜片(ASPHERICAL LENS)。

光学镜片通常可分为球面镜片(SPHERICAL LENS)和非球面镜片(ASPHE RICAL LENS)。

如下图所示，为球面镜片，由图示可知镜面的中心范围为正常的成像焦距，而镜面边缘的光线折射角度因受制于球面的形状而脱离正常的焦距轨道。

所以此种镜片可接受的成像光线范围较小，F靹较大，此结果将导致进入镜片的光线较小。

图二为非球面镜片，由于凸面状的非球面镜片，透过镜面的中心与边缘的范围而进入摄影机的光线皆是一样的焦距，这将使得镜片可接受的成像光线范围较大，F 靹较小，所以进入摄影机的光线较多。

此结果将增加整体的感光度。

目的是为了减少光学矫正镜片的象差，并使镜片更平，减少镜片放大率。

获得更清晰，更薄，更轻的优质镜片。

由于非球面镜片的表面为凸面状，在加工成本及技术方面高出球面镜片许多。

为了节省成本，虽然非球面镜片的感光效果优于球面镜片，但是目前市场上大部分应用在监视领域的镜头皆使用球面镜片。

非球面镜片的优点主要体现在以下几个方面：
1.光学优点：减少了镜片的象差，视物更清晰了。

2.高光度也可获得清晰像：球面的点焦镜片，虽经最佳基弧设计，但+7.00 D－22.00D(D为屈光度的单位！今天才查的，希望对您有用)以外的光度不在车尔宁椭圆范围内，无法消除象差。

只有用非球面设计才可获得较好像质。

球面与非球面的区别光学透镜的镜面通常是制成球面状的，从透镜中心到周边有一定的曲率，这种透镜称为球面透镜。

非球面透镜的镜面则是从透镜中心到周边曲率作连续变化的，非球面透镜又有单面非球面和双面非球面两种。

现代相机镜头要求较高的光学性能、需要校正多种像差。

前面已讲到，由球面透镜组成的镜头，是采用多片透镜的组合来克服像差的。

这种由球面透镜组成的镜头，会不同程度地存在一定的“球差”。

采用非球面透镜组成的镜头则能有效地克服“球差”。

非球面透镜组成的镜头，其优点包括如下四个方面：一是能理想地克服球差，可以制成大口径高像质镜头；二是能全向提高镜头的成像质量；三是能减少镜头的透镜片数；四是可以减少镜头的长度，有利于镜头小型化，参见图1—2。

所谓球面和非球面，主要是针对镜头（各种相继、显微镜等镜头）、眼镜（包括隐形眼镜）的镜片几何形状而言，即球面镜片与非球面镜片。

二者在几何形状上的差别决定了它们在平行的入射光的折射方向上产生差异，从而影响其成像效果的好坏。

球面镜片，其镜片呈球面的弧度，其横切面亦呈弧状。

当不同波长的光线，以平行光轴入射后镜片上不同的位置时，在菲林平面（与镜片中心和镜片焦点联机相垂直的、通过焦点的平面）上不能聚焦成一点，而形成像差的问题，影响影像的质素，例如出现清晰度下降和变形等现象。

一般普通镜头是采用球面镜片组成的。

为解决这一成像问题，可以透过在镜身内增加镜片以作为对像差的矫正，但此举可能会引起反效果，进一步削弱影像质素，因为额外的镜片，除增加光线在镜身内反射的机会，引起耀光现象外，亦会增加镜头的体积和重量。

非球面镜片，其镜片并非呈球面的弧度，而是镜片边绿部份被「削」去少许，其横切面呈平面状。

当光线入射到非球面镜面时，光线能够聚焦于一点，亦即菲林平面上，以消除各种象差。

例如耀光现象在球面镜使用大光圈会比细光圈下拍摄来得严重，但若然加入非球面镜便可将耀光情况大大降低；又例如影像呈现变形(枕状或桶状)，乃因镜头内的光线没有适当折射而产生，以变焦镜为例，短焦距时通常是桶状变形而变焦至长焦距时则为枕状变形，若采用非球面镜，则可以改善这方面的像差。

1.50折射率非球面在光学领域，非球面透镜已经成为了一种被广泛采用的透镜。

这种透镜相比于普通的球面透镜，具有更好的光学性能和更广泛的应用领域。

其中，1.50折射率非球面是一种特殊的非球面透镜，它能够提供更为精确的光学效果。

下面，我们将详细介绍 1.50折射率非球面透镜的性质及其应用。

1.50折射率非球面的基本特性1.50折射率非球面透镜主要由非球面曲面构成，这些曲面能够使透镜在光学成像时，产生更为精确的影像。

与普通透镜相比，1.50折射率非球面透镜几乎没有球差，并且具有更高的加工精度和更广阔的应用范围。

除此之外，1.50折射率非球面透镜也具有更高的光学通量和更小的色差，因此它能够在各种光学设备中得到广泛的应用。

1.50折射率非球面的应用1.50折射率非球面透镜是现代光学设备中不可或缺的一部分。

它们可以用于制造望远镜、显微镜、摄像机、激光器等多种光学仪器。

以下是 1.50折射率非球面透镜在各个领域的应用：1、医疗器械领域在医疗器械领域，1.50折射率非球面透镜可以用来制造眼镜或者望远镜等光学仪器。

这些器械可以帮助医护人员进行准确的检查和治疗，从而提高治疗质量和效率。

2、工业领域在工业领域中，1.50折射率非球面透镜可以用来生产高性能激光器、光学仪器和半导体设备等。

这些器械对于工业及制造业的发展和技术进步有着非常重要的作用。

3、航天科技领域在航天科技领域中，1.50折射率非球面透镜可以用来制造望远镜、太阳能电池及其他天体观测设备等。

这些器械对于探索宇宙和研究地球物理等领域有着重要的作用。

4、军事与安全领域在军事与安全领域中，1.50折射率非球面透镜可以用来生产高性能光学望远镜、遥感探测器、夜视仪等设备。

这些设备可以帮助军方进行侦察、监视和探测，从而保障国家安全。

总结1.50折射率非球面透镜是光学领域中的一种重要器械，它具有精确的光学性能和广泛的应用领域。

无论在医疗、工业、航天科技还是军事和安全领域，1.50折射率非球面透镜都发挥了非常关键的作用。

非球面透镜各参数含义非球面透镜是一种重要的光学元件，它在现代光学系统中发挥着重要作用。

本文将详细解释非球面透镜的各参数含义，帮助您更好地理解这一光学元件。

非球面透镜作为一种特殊的光学元件，其独特的面形设计使其在成像性能、光学系统体积和重量等方面具有显著优势。

为了更好地了解非球面透镜，我们需要掌握其相关参数。

以下是关于非球面透镜各参数的含义介绍。

1.焦距（f）焦距是指非球面透镜能够将平行光线聚焦于一点的距离。

焦距是非球面透镜的基本参数，决定了透镜的成像特性。

焦距越短，透镜的视场角越大；焦距越长，透镜的视场角越小。

2.瞄准误差（Decenter）瞄准误差是指非球面透镜在实际安装过程中，透镜的光轴与光学系统光轴之间的偏差。

瞄准误差会影响成像性能，因此需要尽量减小。

3.球面像差（Spherical Aberration）球面像差是指非球面透镜在成像过程中，由于面形设计原因导致的成像点偏离理想位置的现象。

球面像差会影响透镜的成像质量，非球面透镜的设计目的之一就是减小球面像差。

4.非球面系数（Asphericity）非球面系数是描述非球面透镜面形与球面透镜面形差异的参数。

非球面系数越大，透镜面形与球面的偏差越大，透镜的非球面特性越明显。

5.透镜直径（Diameter）透镜直径是指非球面透镜的横向尺寸，通常以毫米为单位。

透镜直径会影响透镜的光学性能和机械结构设计。

6.材料折射率（Refractive Index）材料折射率是指非球面透镜所用材料的折射率。

不同材料的折射率不同，会影响透镜的焦距和成像性能。

7.面形精度（Surface Accuracy）面形精度是指非球面透镜表面与理想面形之间的偏差。

面形精度越高，透镜的成像性能越好。

8.表面质量（Surface Quality）表面质量是指非球面透镜表面的光洁度，包括表面粗糙度和波纹度等。

表面质量越好，透镜对光线的散射和吸收越少，成像性能越优越。

综上所述，了解非球面透镜的各参数含义对于光学设计和应用具有重要意义。

第一章：玻璃模造技术的优点1-1模造塑料镜片vs.模造玻璃镜片玻璃模造镜片和塑料镜片的差异--玻璃模造镜片和塑料镜片的差异在哪里呢？以光学系统的适用上来说，玻璃有多样好处，例如玻璃本身耐高温，有较高的透光率、折射率，和抗湿度，玻璃材质的稳定度也比塑料来得好。

但是，塑料也有其优点，因为它的变形量比玻璃大，可以作较大尺寸的光学镜片；其次，在重量和价格上也比玻璃来得轻来得便宜。

因此，当我们在选择光学镜片的时候，应从不同的取向去判断最符合需要的镜片。

1-2传统研磨玻璃镜片vs.模造玻璃镜片传统研磨玻璃镜片和模造玻璃镜片的比较--在讲述玻璃模造技术之前，我们先了解一下它和传统的光学玻璃镜片制作有什么不同。

传统的玻璃镜片制作技术需要经过繁复的步骤，例如粗磨、细磨、拋光等，所花的时间相对的增多。

然而，模造光学镜片的产生，只需要玻璃的预形体，直接以模造的方式即能压制成品，所以十分适合大量的生产，可以说是新进且方便的光学玻璃镜片制造技术。

1-3球面透镜vs.非球面透镜非球面透镜和球面透镜的比较--什么是非球面透镜？我们可以从图上看出非球面透镜和球面透镜在形状上的差异。

这样的形状有什么好处呢？一般来说，单面的球面透镜因为球面的色像差可能导致失焦的状况，而非球面镜片正好可以弥补这种不足，它能够消除球面的色像差。

此外，若光学成像需要两三片以上的球面透镜去作成像的功能，但是我们可以用一片的非球面透镜去达成同样的功能，而减少光机系统的重量和镜片的数目，以做出重量更为轻巧成本更为低廉的产品。

非球面透镜的优点--我们以CD读取头来做例子。

在1983年， CD读取头尚需要五片镜片，但在引入非球面镜片之后，我们可以在1984年的图中，看到原本接物透境的三片球面镜片已经可以用一片的非球面镜片取代。

在逐渐的发展中，最后甚至可以仅以一片非球面镜片达到原本的功能。

在许多产品中，如放影机的镜头组、相机的镜头组都可以看到非球面镜片的应用，它不仅减少整个光学系统上镜片所需的数目，也让产品能够设计的愈来愈轻巧。

什么是非球面透镜？有哪些主要应用？
什么是非球面透镜？非球面透镜是一种具有非球对称曲面的光学元件，从中心到边缘的曲率半径会随着高度的增加，连续发生变化。

一般在摄像镜头的使用中，如果只是使用球面透镜，则需要更多的透镜才能发挥更好的光学性能。

而非球面透镜因为有独特的曲率半径，可以减少透镜的数量。

因此在摄像镜头中，非球面透镜的使用非常重要。

非球面透镜有哪些主要应用
在光学系统中，非球面透镜被广泛应用于消除球面像差、彗差、像散、畸变等。

与球面透镜相比，非球面透镜能够获得更高的光学质量和成像性能。

因此，在一些对成像要求较高的应用中，如光学仪器、摄影镜头、望远镜等领域，非球面透镜得到了广泛的应用。

光学仪器应用
非球面透镜被广泛应用于望远镜、显微镜、光学测量仪器等光学仪器中，可以提高成像质量和测量精度。

激光系统应用
非球面透镜在激光束整形、图像传输、激光打标等领域也具有重要应用。

非球面透镜能够改变激光束的焦距、聚焦性能和光斑形状，满足不同的应用需求。

汽车光学应用
非球面透镜也被广泛应用于汽车前照灯、车载摄像头等光学系统中，它可以提供更好的照明效果和图像质量。

医学眼科应用
非球面透镜常常还被用于眼镜、隐形眼镜等视力矫正设备中，可以校正人眼的屈光不正等问题，并提供更清晰的视觉体验。

非球面眼镜片非球面镜片早就用于为白内障手术后患者配制高倍数患者镜片已有悠久的历史。

随着电脑辅助设计和电脑控制表面精节设备的采用，如今已能做出几乎任何复杂度的镜面。

眼镜行业不断朝着高价位镜片发长的趋势,更是促使镜片制造商开发与供应采用非球面镜片制作的各种单焦及多焦镜片。

非球面镜片的英文写为 Aspheric lens ,世界上最早利用非球面镜技术是用于相机，在1966年。

非球面眼镜为什么那么神奇？球面眼镜片有成像像差的问题。

球面像差是因为波长不同的光线，以平行光轴射入镜片不同的位置时，在成像时不能焦成一个焦点，因而影响成像品质，（见图1）使用镜片的投影开放分散的圆。

非球面镜片改变了镜片呈现非球面的弧度，从镜片边缘看，你会发现坡度不是完美的弧形。

要选用哪种弧弯，二次、三次曲线甚至更高的计算公式，各家制造商都有不同的计算方式（附 1）。

通过公式的计算在镜片表面镀梭形膜，将镜片边缘相差减至最低。

总之，这些设计方式都是为光线射入非球面时，光线能够聚集成为一个较完美的焦点。

消除各种像差和形变（枕变与桶变）。

此主题相关图片如下：非球面的设计原理（见图2）A面是为非球面。

S面为球面。

此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：与传统的正球面镜片相比，非球面镜片正面的表面形状更为复杂，曲线是从镜片的中心一直弯曲至镜片的边缘。

对于加倍非球面镜片（Plus aspherics)来说，镜片正面的表面朝着镜片的边缘逐渐变平；而对于减倍非球面（Minus aspherics)来说，表面则是朝着镜片的边缘逐渐变陡。

这种逐渐变化的表面具有许多重要优点。

其中最重要的优点（也是最成功的‘买点’）就是其美观及卓越的光学性能。

非球面的适用人群在 1、希望戴上近视眼镜使自己看上去更加美观的人群；2、“度数已高”的人群，可用此类镜片减轻眼、鼻、耳的负担；3、第一次的配戴眼镜的人群，如学生和上班族，戴上非球面镜片后，可大大减少刚戴眼镜的种种不适感；4、戴隐形眼镜的人群，可用非球面镜片代替球面镜片作为备用眼镜，因为戴非球面镜片与隐形眼镜基本一样，更接近与人的自然视Γ?、散光度数较高者，减少周边的形变；6、对周边视野敏感者，球面镜片的明视范围一般只有非球面镜片的一半；7、双眼的度数相差者（屈光参差），减少像差的不适感。