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Connaissance de base de la technologie des lentilles asphériques

1, principe technique

Le rayon de courbure de la lentille asphérique change avec l'axe central. Il peut être utilisé pour améliorer la qualité optique, réduire le nombre de composants optiques et réduire les coûts de conception. Par rapport à la lentille sphérique, la lentille asphérique a des avantages uniques, donc elle a été largement utilisée dans l'industrie optique d'instrument, d'image et de photoélectron, telle que l'appareil photo numérique, le lecteur de CD et le micro instrument haut de gamme.

2, Avantage comparatif

a, calibrage sphérique d'aberration

L'avantage le plus remarquable des lentilles asphériques en remplaçant les lentilles sphériques est qu'elles peuvent corriger l'aberration sphérique provoquée par les lentilles sphériques dans les systèmes de collimation et de focalisation. En ajustant la constante de surface et le coefficient asphérique, la lentille asphérique peut éliminer l'aberration sphérique au maximum. Les lentilles asphériques (les rayons convergent vers le même point et fournissent une qualité optique) éliminent les aberrations sphériques produites par les lentilles sphériques (les rayons convergent vers différents points et conduit à une imagerie floue).

Trois lentilles sphériques sont utilisées pour augmenter la distance focale effective, qui peut être utilisée pour éliminer l'aberration sphérique. Cependant, une lentille asphérique (ouverture numérique élevée, focale courte) peut être réalisée, et elle peut simplifier la conception du système et fournir le facteur de transmission de la lumière.

b, Avantages du système

La lentille asphérique simplifie les éléments impliqués dans les ingénieurs optiques pour améliorer la qualité optique et améliorer la stabilité du système.Par exemple, dans les systèmes de zoom, 10 lentilles ou plus sont normalement utilisés (supplémentaires: tolérances mécaniques élevées, procédures d'assemblage supplémentaires, et amélioration du revêtement antireflet). Cependant, une ou deux lentilles asphériques peuvent atteindre des qualités optiques similaires ou meilleures. Cela réduit la taille du système, augmente le coût et réduit le coût global du système.

3, techniques de moulage

a, Moulage de verre de précision

Le moulage du verre de précision consiste à faire chauffer le verre à haute température et à le transformer en plastique, puis à le mouler par des moules asphériques et à le refroidir graduellement jusqu'à la température ambiante. Actuellement, le verre de précision ne convient pas aux lentilles asphériques de diamètre plus grand que 10mm. Cependant, de nouveaux outils, le verre optique et le processus de métrologie conduisent le développement de la technologie. Bien que le moulage de verre de précision au début de la conception ait un coût élevé (développement de moules de haute précision), mais après le moulage, la production de produits de haute qualité peut être séparée des coûts de pré-développement. Il est particulièrement adapté aux besoins de la production de masse.

b, formant du polissage de précision

Le rodage et le polissage sont généralement applicables à la production de lentilles asphériques monolithiques à la fois. Avec l'amélioration de la technologie, la précision est de plus en plus élevée. Le plus remarquable est que le polissage précis est commandé par ordinateur et automatiquement ajusté pour optimiser les paramètres. Si un polissage de qualité supérieure est requis, la finition magnéto-rhéologique (finition magnéto-rhéologique) sera adoptée . Par rapport au polissage standard, la finition magnéto-rhéologique a des performances plus élevées et un temps plus court. La technologie de moulage par polissage de précision nécessite un équipement professionnel. C'est actuellement le premier choix de production d'échantillon et de petit échantillon de lot.

c, la technologie de moulage hybride

Le moulage hybride est une lentille asphérique sphérique avec une lentille sphérique comme substrat, qui est coulée sur la surface de la lentille sphérique à travers un moule asphérique et durcie par une couche de haut polymère avec de la lumière UV. Le formage mixte est généralement utilisé lentille en tant que base, puis une couche de surface asphérique est coulée sur la surface pour éliminer l'aberration chromatique et l'aberration sphérique simultanément.La figure 7 est le processus de fabrication de la lentille asphérique hybride. La lentille asphérique hybride convient à la fabrication à grande échelle avec des caractéristiques supplémentaires (en éliminant l'aberration chromatique et l'aberration sphérique).

d, moulage par injection

En plus des lentilles asphériques en verre, il existe des lentilles asphériques en plastique. Le moulage plastique est l'injection de plastique fondu dans des moules asphériques. Comparé au verre, la stabilité thermique et la résistance à la compression des plastiques sont médiocres. Il nécessite un traitement spécial pour obtenir des lentilles asphériques similaires. Cependant, la lentille asphérique en plastique se caractérise par son faible coût, sa légèreté et sa facilité de moulage. Il est largement utilisé dans les domaines de qualité optique modérée, insensible à la stabilité thermique et faible résistance à la pression.

4, base de choix

Toutes sortes de lentilles asphériques ont leurs propres avantages relatifs. Par conséquent, il est très important de choisir les bons produits pour différentes applications. Les principales considérations comprennent: lot, qualité et coût.

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