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Conseils de base sur les lentilles asphériques

La courbure de la lentille de ce type de lentilles est meilleure. Il maintient les bonnes performances de correction des aberrations pour obtenir les performances requises. L'utilisation de lentilles asphériques apporte une netteté exceptionnelle et une résolution plus élevée, tandis que la miniaturisation des lentilles est possible.


Résumé:

La lentille asphérique est une courbure constante du centre de la lentille au bord, mais la courbure de la lentille varie continuellement du centre au bord pour lentilles asphériques. Dans les objectifs photographiques, de nombreuses aberrations doivent être corrigées afin d'assurer les performances optiques. Si seule la lentille asphérique est utilisée pour corriger la lentille, les exigences techniques de la lentille nécessitent une combinaison de lentilles. Pour les lentilles avancées spéciales, seules les lentilles sphériques ne parviennent parfois pas à corriger les aberrations au niveau de satisfaction de l'utilisateur. Formules de calcul en conception optique :

parties asphériques dans le projet LIRP

Formules de calcul en conception optique

Principe technique :
Le rayon de courbure d'une lentille asphérique varie avec l'axe central pour améliorer la qualité optique, réduire les éléments optiques et réduire les coûts de conception. Les lentilles asphériques présentent des avantages uniques par rapport aux lentilles sphériques, elles sont donc largement utilisées dans les instruments optiques, les images et les industries optoélectroniques, telles que les appareils photo numériques, les objectifs de véhicules et les micro-instruments haut de gamme.


Avantage comparatif:

A. Étalonnage de l'aberration
L'avantage le plus important des lentilles asphériques en remplacement des lentilles sphériques est qu'elles peuvent corriger l'aberration sphérique induite par la lentille sphérique dans le système de collimation et de mise au point. En ajustant la constante de surface et le coefficient asphérique, la lentille asphérique peut éliminer l'aberration sphérique au maximum. Les lentilles asphériques (rayons convergeant vers le même point, fournissant des qualités optiques) éliminent essentiellement les aberrations sphériques produites par les lentilles sphériques (qui convergent vers différents points, conduisant à une image floue).
Trois lentilles sphériques sont utilisées pour augmenter la distance focale effective pour l'élimination de l'aberration sphérique. Cependant, une lentille asphérique (grande ouverture numérique, courte distance focale) peut être mise en œuvre, et la conception du système est simplifiée et la transmission de la lumière est fournie.


B. avantage du système
La lentille asphérique simplifie les éléments impliqués adoptés par les ingénieurs optiques afin d'améliorer la qualité optique. Et améliore la stabilité du système. Par exemple, dans le système de zoom, généralement 10 lentilles ou plus ont été utilisées (supplémentaires : tolérance mécanique élevée, procédures d'assemblage supplémentaires élevées, amélioration du revêtement antireflet), mais 1 ou 2 lentilles asphériques peuvent obtenir une qualité optique similaire ou meilleure , afin de réduire la taille du système, d'améliorer le taux de coût, de réduire le système de coût global.

Processus de moulage :

A. moulage de verre de précision
Le moulage de précision du verre consiste à chauffer les matériaux en verre à des températures élevées et à les transformer en plastique. Ils sont formés par des moules sphériques et progressivement refroidis à température ambiante. Actuellement, le moulage de verre de précision n'est pas adapté aux lentilles asphériques d'un diamètre supérieur à 10 mm. Mais de nouveaux outils, verres optiques et processus de mesure sont à la pointe de la technologie. Moulage de verre de précision, bien que le coût soit élevé au stade de la conception (développement de moules de haute précision), mais après le moulage, la production de produits de haute qualité fera la moyenne du coût de développement et le prix deviendra acceptable, particulièrement adapté aux besoins d'occasions de production de masse.


B. moulage de polissage de précision
Le meulage et le polissage sont généralement appliqués à la production de lentilles asphériques monolithiques en une seule fois. Avec l'amélioration de la technologie, la précision du rodage et du polissage est de plus en plus élevée. Plus particulièrement, le polissage précis est contrôlé par l'ordinateur et automatiquement ajusté pour optimiser les paramètres. Si un polissage de qualité supérieure est requis, une finition magnéto-rhéologique sera adoptée. Par rapport au polissage standard, la finition magnéto-rhéologique a des performances plus élevées et un temps plus court. Le moulage par polissage de précision nécessite un équipement spécialisé et c'est actuellement le premier choix pour la fabrication d'échantillons et les tests de petits lots.

C. moulage par mélange
La surface sphérique d'une lentille asphérique est coulée à l'aide d'un moulage sphérique, et une couche de surface asphérique à haut polymère est durcie par une lumière ultraviolette et recouverte de celle-ci. Dans la formation hybride, la lentille sphérique achromatique est utilisée comme base et la surface est moulée avec une couche de surface asphérique pour éliminer l'aberration chromatique et l'aberration sphérique en même temps. La figure 7 est un processus de fabrication d'une lentille asphérique à formation mixte. La lentille asphérique hybride convient aux occasions où des caractéristiques supplémentaires sont requises (élimination simultanée de l'aberration chromatique et de l'aberration sphérique) et à la production de masse.


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 un moule asphérique. Par rapport au verre, la stabilité thermique et la résistance à la compression des plastiques sont médiocres et un traitement spécial est nécessaire pour obtenir des lentilles asphériques similaires. Cependant, la caractéristique la plus importante de la lentille asphérique en plastique est son faible coût, sa légèreté et sa facilité de moulage. Il est largement utilisé dans des domaines tels que la qualité optique modérée, la stabilité thermique insensible et la faible résistance à la pression.


Base de sélection :

Différents types de lentilles asphériques ont leurs propres avantages relatifs. Par conséquent, pour différentes applications, il est important de choisir le bon produit. Les principales considérations incluent la taille, la qualité et le coût des lots.
A. La lentille asphérique de moulage de verre de précision présente les caractéristiques d'une production de masse et d'une stabilité thermique élevée, adaptée à un grand lot, à une haute qualité et à une stabilité thermique élevée.
La lentille asphérique de moulage par polissage de précision B. présente les caractéristiques d'une préparation d'échantillons de courte durée et ne nécessite pas de matrice, elle convient à la production d'échantillons et aux occasions d'échantillons de petits lots
C. Lentille asphérique à moulage mixte avec les caractéristiques d'un étalonnage simultané des caractéristiques d'aberration sphérique et d'aberration chromatique, adaptée à un large spectre, un grand volume, de haute qualité.
D. La lentille asphérique en plastique présente les caractéristiques suivantes: faible coût et légèreté, adaptée à une grande quantité, faible exigence de qualité et stabilité thermique modérée.
Lorsque des lentilles asphériques sont nécessaires (sans produits standard ni produits en stock), les coûts de développement, les coûts des échantillons, les prix des lots, les cycles de livraison et d'autres facteurs doivent être pris en compte.

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