非球面透镜技术的基础知识
非球面镜面技术
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。
非球面透镜
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
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。
非球面技术
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。
非球面镜片(眼镜光学技术课件)
• 个性化双面非球面 随着 自 由 曲 面 加 工 技术在镜片研磨生产中的应用，
很多精细化的设计都可以生产出来，根据配戴者的各种配 戴数据，进行像差修正的设计，使镜片非球面化达到真正 的个性化。
三、需要注意的事项
1．在减少镜片周边像差的同时，镜片周边的度数与中 心相比会变弱，用周边视物时会不清楚。
2．戴非球面镜片，有时觉得有背后来的反光，这是由 于非球面弧度低平，镜片内侧与角膜距离大，后面来 的反光可以反射到眼里，形成视觉干扰。
小结
非球面镜片较球面镜片的优点 薄、轻、美观（基弧平坦）、清晰 非球面镜片的设计原理 • 较平坦的光学表面 • 能控制显著的斜向散光
非球面镜片使用中会出现的问题
• 周边不如中心清楚 • 可能会有平坦表面反光现象
片，在设计上大多采用小的镜片弯度，再用非球面的设 计修正像差。镜片的后表面仍然是正常的球面或者环曲 面设计。
• 凹面非球面 内表面的环曲面设计成非球面，也就是环曲面非球
面化，可以解决内表面散光引起的像差。
二、非球面镜片的设计原理
5. 双面非球面
• 标准双面非球面 可进行高度的像差修正，成像质量比单面非球面的要
二、非球面镜片的设计原理
1. 表面平坦
• 在镜片厚度计算中，镜片基弯越大，镜片越厚。 • 镜片厚度影响着戴镜者对美的追求，因此平坦的基弧
设计解决了这一问题。
• 对于球面镜片，平坦的基 弧使得镜片变薄，但因斜 向入射产生较大的像散。
车尔尼椭圆— 消像散
二、非球面镜片的设计原理
2. 消像散
非球面的弯面不会局 限于球面的面型，非球面 的外弯是由椭园或双曲或 抛物球面构成的。这样就 保证了镜片不会因像散而 影响视觉效果。
非球面光学知识课件
随着手机摄像头的像素越来越高，非球面光学元件在照相手机镜头中的应用也越来 越广泛。
医用内窥镜镜头
医用内窥镜镜头是另一个非球面光学元 件的重要应用领域。内窥镜在医疗诊断 和治疗中发挥着重要作用，而镜头的成 像质量直接关系到诊断的准确性和治疗
02
非球面光学元件的设计和制造需 要高精度的加工和测量技术，以 确保其光学性能的稳定性和准确 性。
非球面光学发展历程
非球面光学的发展始于20世纪初， 随着光学技术和计算机技术的不断发 展，非球面光学元件的应用范围不断 扩大，技术水平也不断提高。
目前，非球面光学元件已经广泛应用 于照相机、摄像机、显微镜、望远镜 等光学仪器中，同时也应用于光通信 、光信息处理等领域。
设计要点
考虑透镜的光学性能、机械强度 、加工难度和成本等因素，确保 设计的非球面透镜满足实际应用 需求。
非球面反射镜设计
设计流程
与非球面透镜设计类似，但还需要考 虑反射面的形状和涂层工艺等因素。
设计要点
优化反射面的曲率半径和形状，提高 反射光的利用率和光斑质量；同时考 虑反射镜的机械稳定性和环境适应性 。
03
非球面光学元件制造工 艺
加工设备介绍
数控加工中心
用于加工非球面光学元件的精密 设备，具有高精度、高效率的特
点。
超精密切削机床
用于加工超光滑的非球面光学元件 ，具有极高的切削精度和表面光洁 度。
抛光机
用于对非球面光学元件进行抛光处 理，以获得更光滑、更准确的表面 。
加工工艺流程
01
02
03
04
感谢您的观看
粗加工
什么是非球面透镜？有哪些主要应用？
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
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。
特殊镜片光学技术—非球面镜片(眼镜光学技术课件)
另外，轻而薄的设计也是人们的追求，非 球面镜片的设计，改善了一些问题。
三、非球面镜片
目前眼镜业通常讲的“非球面镜片”是指 在镜片减薄的同时消像散的非球面镜片。也就是 说，非球面镜片表面是在距离光学中心的某一位 置开始，镜片表面以合适的速度渐渐改变了原有 的曲率，从而达到在提供一个较平坦的光学表面 的同时又能控制显著的斜轴散光的目的。
• 教点
• 能力要求 了解非球面镜片的特点
• 素质要求 1. 独立学习、独立思考 2. 发现和总结实验现象及规律 3. 团队合作 4. 爱护实验仪器
一、非球面镜片表面特点
非球面透镜最大特点是曲率半径随着中心轴 不断变化，而不像球面透镜是个常数。 非球面 透镜曲率半径变化的设计用以改进光学品质。
球面
非球面
二、各种非球面镜片
广义上讲，只要镜片的任意一个表面不是 球面或球柱面的，都称为非球面镜片。目前可以 基于不同的目的，设计和加工不同的非球面镜片。 比如有减薄目的的缩径镜片、薄膜镜片，有矫正 不同视距的渐变焦镜片，有减薄的同时消像差的 非球面镜片，还有其它镜片表面形式等。
三、非球面镜片
在球面镜片中，存在有球差、彗差、像散、 畸变、场曲、轴向色差和垂轴色差等像差。
1.消像散
球面镜片
非球面镜片
2.薄而美观
球面镜片
非球面镜片
非球面相关技术简介PPT课件
0.2
Glass
CR39 BK7 熱固 性
2.52
0.2
94
94
93-94
92,93
93
90-92
92
91
95
96
1.492
1.49
1.50-
1.51,
1.53
1.53
1.58
1.51
1.52
58
52-57
57,56
58
56
31
1
0.3-0.8
1
1.3
8
1.59
1.504 1.52
30
56
64
<1
<1-1
厚薄比
1
材料
PMMA, Zeonex, …..
模仁(core)加工
CNC鑽石刀車削
規格
平行錯位,傾斜,厚度…..
2021/6/7
=1 PC 平面研磨 傾斜,厚度…..
6
球 面 vs. 非 球 面
砞璸 C 0 .0 05 A6 410 10
K0 A8
A4 710 6
810 12
A10 310 15
Grating
Cylindrical Lens
Objective Lens Collimating Lens Diffraction Grating
Diode Laser
Detector
4
透鏡聚光成像
如何提高光線收斂能力?
提高透鏡折射率 增加透鏡厚度 提高透鏡表面曲率
2021/6/7 5
透 鏡 vs. 碟 片
2021/6/7 8
像 差 (Abberation)
2021/6/7 9
非球面光学知识课件
性能参数与评估标准
表面质量
非球面光学元件的表面应光滑、平整 ，无明显划痕、气泡、杂质等缺陷。
波前畸变
波前畸变应较小，以保证光学系统的 成像质量和光束质量。
光谱透过率
光谱透过率应较高，以保证光学系统 能够有效地透过所需波长的光线。
测试方法与流程
表面形貌观察
使用光学测量显微镜观察非球面光学元件的表面形貌，检查其表面质 量和加工精度。
波前畸变测量
使用干涉仪测量非球面光学元件的波前畸变，通过观察干涉图样计算 出波前畸变的数值。
光谱透过率测量
使用光谱分析仪测量非球面光学元件的光谱透过率，记录不同波长的 透过率和光谱畸变。
焦距和放大倍数测量
03
CATALOGUE
非球面光学元件的制造工艺
加工方法
机械磨削
通过精密的机械加工， 将光学材料加工成所需
的非球面形状。
化学腐蚀
利用化学反应对光学材 料进行腐蚀，形成非球
面形状。
热压成型
通过加热和加压的方式 ，将光学材料压制成非
球面形状。
离子束刻蚀
利用离子束对光学材料 进行刻蚀，形成非球面
形状。
材料选择
详细同，它们通常具有更复杂的几何形状，如旋 转椭球、抛物线、双曲面等。非球面光学元件在光学系统中用于矫正像差、提高 成像质量、减小光学系统的体积和重量等方面具有显著优势。
非球面的分类
总结词
非球面根据其形状和用途可以分 为多种类型。
详细描述
常见的非球面类型包括柱状非球 面、锥状非球面、自由曲面等。 每种类型的非球面都有其特定的 几何形状和应用领域。
非球面透镜的制造与应用技术研究
非球面透镜的制造与应用技术研究透镜作为光学器件的重要组成部分，广泛应用于光学仪器、摄影、眼镜等领域。
传统的透镜通常是球面透镜，但是球面透镜在成像质量和光学性能方面存在一定的局限性。
为了克服这些局限性，非球面透镜应运而生。
本文将探讨非球面透镜的制造与应用技术研究。
一、非球面透镜的制造技术非球面透镜的制造需要先进的加工设备和精密的加工工艺。
目前，常见的非球面透镜制造技术主要有以下几种。
1. 精密加工技术：利用数控机床和磨削技术，对透镜进行精密加工。
这种技术能够实现高精度的透镜制造，但是加工周期较长，成本较高。
2. 激光加工技术：利用激光束对透镜进行加工。
激光加工技术具有高效、灵活的特点，可以实现复杂形状的非球面透镜制造。
但是激光加工设备的成本较高，需要专业技术人员进行操作。
3. 压制成型技术：利用高温和高压对透镜进行成型。
这种技术可以快速制造大量的非球面透镜，但是成型精度相对较低。
以上是非球面透镜制造的几种常见技术，不同的技术适用于不同的应用场景。
制造非球面透镜需要综合考虑成本、加工周期和成型精度等因素。
二、非球面透镜的应用技术研究非球面透镜相比于球面透镜具有更好的光学性能和成像质量，因此在许多领域都得到了广泛的应用。
1. 光学仪器：非球面透镜在光学仪器中的应用非常广泛。
例如，在望远镜中，非球面透镜可以有效地减少球差和像散，提高成像质量。
在显微镜和激光器等光学仪器中，非球面透镜可以用于调节光路和改善成像效果。
2. 摄影：非球面透镜在摄影领域的应用也越来越广泛。
通过使用非球面透镜，摄影师可以实现更好的景深效果和更准确的对焦。
同时，非球面透镜还可以减少畸变和散光，提高照片的质量。
3. 眼镜：非球面透镜在眼镜领域的应用主要是为了矫正视力问题。
通过使用非球面透镜，眼镜可以更准确地矫正近视、远视和散光等视力问题，提高佩戴者的视觉体验。
除了以上应用领域，非球面透镜还在激光加工、光通信、医疗器械等领域有着重要的应用价值。
非球面透镜各参数含义
非球面透镜各参数含义《非球面透镜各参数含义》非球面透镜是一种广泛应用于光学系统中的透镜，它具有不同于传统球面透镜的曲率形状，能够更精确地控制光线的折射和聚焦。
在设计和使用非球面透镜时，需要了解一些重要的参数，这些参数的含义对于理解透镜的性能和应用至关重要。
1. 曲率半径（Radius of Curvature）曲率半径是非球面透镜曲率形状的一个重要参数，它描述了透镜曲率的大小。
通常使用正值表示凸透镜，负值表示凹透镜。
曲率半径越小，透镜曲率越大，透镜的折射和聚焦能力越强。
2. 非球面系数（Aspheric Coefficients）非球面系数是描述非球面透镜曲率形状的多项式系数，它们决定了透镜曲率的复杂性和变化程度。
通过调整非球面系数，可以实现更复杂和精确的曲率形状，从而提高透镜的光学性能。
3. 孔径（Aperture）孔径是透镜的有效口径，用于确定透镜的光学性能和适用范围。
孔径越大，透镜能够接收和聚焦的光线范围越广，透镜的适用场景也越广。
4. 焦距（Focal Length）焦距是非球面透镜的一个重要参数，它描述了透镜的聚焦能力和物距与像距的关系。
通过调整非球面透镜的焦距，可以实现特定的聚焦效果和光学成像。
5. 离焦畸变（Distortion）离焦畸变是描述非球面透镜成像质量的一个重要参数，它描述了透镜在不同位置和角度下的成像变形程度。
通过调整非球面透镜的离焦畸变，可以优化透镜的成像质量和减少光学失真。
总之，了解非球面透镜的各参数含义对于理解其光学性能和应用至关重要。
通过合理设计和调整这些参数，可以实现非球面透镜的精确控制和优化使用，为光学系统和应用提供更精确和高性能的光学解决方案。
非球面透镜技术的基础知识
非球面透镜技术的基础知识光学人生，你的精彩人生！球面透镜是指从透镜的中心到边缘具有恒定的曲率，而非球而透镜则是从小心到边缘之曲率连续发生变化。
在摄影镜头中，为了保证光学性能，必须校正众多的“像差”。
若仅仅用球面透镜来校正，则对应镜头的技术要求需要有许多透镜组合。
仆巳对于特殊的高级镜头，汉仅用球面透镜有时不能使像差校正到用户满意的程度。
光学设计中的计算公式：1，技术原理非球面透镜，曲率半径随着中心轴而变化，用以改进光学品质，减少光学元件，降低设计成本。
非球面透镜相对于球面透镜具有独特的优势，因此在光学仪器、图像、光电子工业得到了广泛的应用，例如数码相机、CD播放器、高端显微仪器。
2，对比优势a 球差校准非球面透镜用以替换球面透镜，最显著的优势在于可以修正球面透镜在准直和聚焦系统中所带来的球差。
通过调整曲面常数和非球面系数，非球面透镜可以最大限度的消除球差。
非球面透镜（光线汇聚到同一点，提供光学品质），基本上消除了球面透镜所产生的球差（光线汇聚到不同点，导致成像模糊）。
采用三片球面透镜，增大有效焦距，用于消除球差。
但是，一片非球面透镜（高数值孔径，短焦距）就可以实现，并且简化系统设计和提供光的透过率。
b 系统优势非球面透镜简化了光学工程师为了提高光学品质所涉及的元素，同时提高了系统的稳定性。
例如在变焦系统中，通常情况下10片或者更多的透镜被采用（附加：高的机械容差，额外装配程序，提高抗反射镀膜），然而1片或者2片非球面透镜就可以实现类似或更好的光学品质，从而减小系统尺寸，提高成本率，降低系统的综合成本。
3，成型工艺a 精密玻璃模压成型精密玻璃模压成型，是将玻璃材料加热至高温而变得具有可塑性，通过非球面模具来成型，然后逐步冷却至室温。
目前，精密玻璃模压成型，不适用于直径大于10mm的非球面透镜。
但是，新的工具、光学玻璃和计量过程，都在推动该项技术的发展。
精密玻璃模压成型，虽然在设计初期时成本较高（高精密的模具开发），但是模具成型后，生产的高品质产品可以平摊掉前期的开发成本，特别适合于需要大批量生产的场合。
非球面光学知识
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Form Talysurf
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接触式轮廓2/1/1 4
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Panasonic UA3P
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3.弥散圆直径d 有些图纸要求弥散圆直径，对非球面零件如已知理论值为 d0，测得轴上点的星点像为d1，则弥散圆直径d为：
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三.图纸中的重点参数
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四.非球面检测
1.公司内部采用的是阴影图检测法
利用刀口仪的阴影图可定性判断非球面的面形精度。要求 阴影图均匀，无明显切带等。但阴影图对面形缓慢变化的 误差不灵敏。
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2.对于精度比较高，多次方系数比较多的情况下，一般业 内使用接触式轮廓仪，如Form Talysurf或者非接触式的三 次元测量仪Panasonic UA3P 。
d=d1-d0 此式表示因非球面面形不准而产生的像差大小。
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以上，谢谢。 Q&A
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非球面简介
---专业光学设计
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一.光学设计中非球面的优势
1.减小边缘视场的像差，成像更清楚。
2.一片非球面矫正像差的能力等于多枚球面镜片，可以减 小镜头的设计体积及重量。
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二.非球面标准方程
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非球面和球面的带差ΔZ
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非球面镜聚光原理
非球面镜聚光原理
非球面镜是一种光学元件，其表面不是标准的球面形状。
通过特殊的曲率分布来实现对光线的聚光或发散。
非球面镜的聚光原理可以通过以下几点来解释：
1. 曲率分布：非球面镜的曲率在不同位置上有所变化，以达到特定的聚光效果。
相比之下，普通的球面镜在所有位置上的曲率都是相同的。
2. 折射和反射：非球面镜可以通过折射和反射来改变光线的传播方向。
当光线通过非球面镜时，它会根据非球面镜表面的曲率而发生弯曲或偏折。
3. 像差校正：与球面镜相比，非球面镜可以更好地校正像差。
像差是由于球面形状引起的光线聚焦问题。
通过使用非球面镜，可以更准确地将光线聚焦到目标点上，从而提高光学系统的成像质量。
非球面镜在医疗器械、光学仪器、天文望远镜等领域有广泛的应用。
能够实现更精确的光学控制和更高质量的成像效果，提高了光学系统的性能。
非球面透镜 技术要求
非球面透镜技术要求非球面透镜是一种光学元件，用于纠正光学系统中的球面像差。
它们具有不同的表面形状，以满足特定应用的需求。
以下是非球面透镜的一些技术要求：1、表面形状：非球面透镜的表面形状通常为二次或高次曲面，以确保光学性能和成像质量。
二次非球面透镜具有旋转对称性，而高次非球面透镜可以具有非旋转对称性。
2、精度：非球面透镜的制造精度要求较高，以确保其光学性能。
这包括表面轮廓、表面质量、形状精度等。
3、材料：非球面透镜可以使用各种光学材料制成，如玻璃、塑料、晶体等。
不同的材料具有不同的折射率、硬度、热稳定性等性能。
4、光学性能：非球面透镜需要具备良好的光学性能，包括低球差、低像散、高成像清晰度等。
这些性能取决于透镜的设计和制造质量。
5、应用领域：非球面透镜应用于各种光学系统，如望远镜、显微镜、激光系统、条形码扫描仪等。
不同应用领域的非球面透镜可能具有不同的性能要求。
6、定制化：非球面透镜通常根据特定应用的定制化需求进行设计、生产和销售。
这需要深入了解客户的需求和应用场景，以提供合适的产品。
7、生产工艺：非球面透镜的制造工艺包括数控加工、研磨、抛光、镀膜等。
先进的生产工艺可以提高透镜的制造精度和光学性能。
8、质量控制：严格的质量控制过程是非球面透镜制造的关键。
这包括光学性能测试、表面质量检查、形状精度测量等。
9、装配和调试：非球面透镜在装配后需要进行调试，以确保其在光学系统中的性能。
这包括对焦、像差校正、光学系统优化等。
10、售后服务：非球面透镜在使用过程中可能需要维护和修复。
供应商应提供技术支持和售后服务，以确保产品的长期稳定性和性能。
非球面透镜生产与检测培训
非球面透镜生产与检测培训一、概述非球面透镜是一种具有复杂曲率的透镜，与传统的球面透镜相比具有更高的光学性能和更广阔的应用领域。
为了满足市场对高质量非球面透镜的需求，对其生产与检测技术进行培训至关重要。
本文将介绍非球面透镜的生产工艺和常用检测方法，帮助读者了解非球面透镜的制造过程以及如何对其进行有效的检测。
二、非球面透镜的生产工艺1. 设计与仿真制造非球面透镜的第一步是进行透镜的设计与仿真。
设计师需要根据应用的具体需求，确定透镜的曲率半径、表面形状和材料等参数。
借助计算机辅助设计软件，可以对透镜进行仿真分析，评估其光学性能和成像效果。
2. 材料选择与加工选择合适的材料对于非球面透镜的性能至关重要。
常用的透镜材料包括光学玻璃和塑料等。
生产过程中需要使用先进的加工设备，如数控机床和激光切割机等，精确地对材料进行切削、研磨和抛光，以得到所需的透镜形状和表面质量。
3. 表面处理与涂膜非球面透镜的表面处理和涂膜是提高透镜性能的重要步骤。
通过离子束抛光、化学处理和热处理等方法，可以改善透镜的表面质量和光学特性。
在表面处理完成后，还需要进行透镜的涂膜，以减少反射和增加透过率。
4. 最终组装与测试非球面透镜的最后一步是进行组装和测试。
组装过程中需要保证透镜的精确定位和对光的正确聚焦。
测试过程中使用的设备包括自动检测仪和干涉仪等，用于检测透镜的曲率半径、形状误差、表面光洁度和光学性能等参数。
三、非球面透镜的常用检测方法1. 曲率半径测量曲率半径是衡量非球面透镜形状的重要参数。
常用的曲率半径测量方法包括球差法、干涉法和等高线法等。
这些方法可以通过测量透镜对光的折射效果，得到透镜的曲率半径，并评估其形状精度。
2. 表面形状误差测量非球面透镜的表面形状误差对其光学性能有着重要影响。
常用的表面形状误差测量方法包括干涉法、电子直角仪和轮廓仪等。
这些方法可以通过测量透镜表面的高度差异，评估透镜的形状精度和表面光洁度。
3. 光学性能测试除了表面形状误差外，非球面透镜的光学性能也需要进行全面的测试。
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非球面透镜技术的基础知识
光学人生，你的精彩人生！球面透镜是指从透镜的中心到边缘具有恒定的曲率，而非球而透镜则是从小心到边缘之曲率连续发生变化。
在摄影镜头中，为了保证光学性能，必须校正众多的“像差”。
若仅仅用球面透镜来校正，则对应镜头的技术要求需要有许多透镜组合。
仆巳对于特殊的高级镜头，汉仅用球面透镜有时不能使像差校正到用户满意的程度。
光学设计中的计算公式：1，技术原理
非球面透镜，曲率半径随着中心轴而变化，用以改进光学品质，减少光学元件，降低设计成本。
非球面透镜相对于球面透镜具有独特的优势，因此在光学仪器、图像、光电子工业得到了广泛的应用，例如数码相机、CD播放器、高端显微仪器。
2，对比优势 a 球差校准
非球面透镜用以替换球面透镜，最显著的优势在于可以修正球面透镜在准直和聚焦系统中所带来的球差。
通过调整曲面常数和非球面系数，非球面透镜可以最大限度的消除球差。
非球面透镜（光线汇聚到同一点，提供光学品质），基本上消除了球面透镜所产生的球差（光线汇聚到不同点，导致成像模糊）。
采用三片球面透镜，增大有效焦距，用于消除球差。
但是，一片非球面透镜（高数值孔
径，短焦距）就可以实现，并且简化系统设计和提供光的透过率。
b 系统优势非球面透镜简化了光学工程师为了提高光学品质所涉及的元素，同时提高了系统的稳定性。
例如在变焦系统中，通常情况下10片或者更多的透镜被采用（附加：高的机械容差，额外装配程序，提高抗反射镀膜），然而1片或者2片非球面透镜就可以实现类似或更好的光学品质，从而减小系统尺寸，提高成本率，降低系统的综合成本。
3，成型工艺 a 精密玻璃模压成型精密玻璃模压成型，是将玻璃材料加热至高温而变得具有可塑性，通过非球面模具来成型，然后逐步冷却至室温。
目前，精密玻璃模压成型，不适用于直径大于10mm的非球面透镜。
但是，新的工具、光学玻璃和计量过程，都在推动该项技术的发展。
精密玻璃模压成型，虽然在设计初期时成本较高（高精密的模具开发），但是模具成型后，生产的高品质产品可以平摊掉前期的开发成本，特别适合于需要大批量生产的场合。
b 精密抛光成型研磨和抛光一般适用于一次生产单片非球面透镜的场合，随着技术的提高，其精度越来越高。
最为显著，精准抛光由计算机进行控制，自动调整以实现参数优化。
如果需要更高品质的抛光，磁流变抛光（magneto-rheological finishing）将被采用。
磁流变抛光相对于标准抛光而言，具有更高的性能和更短的时间。
精密抛光成型，
需要专业的设备，目前是样品制作和小批量试样的首要选择。
c 混合成型混合成型，以球面透镜为基底，通过非球面模具在球面透镜表面压铸并采用紫外光固化上一层高分子聚合物的非球面体。
混合成型，一般采用消色差球面透镜为基底，表面压铸一层非球面，用以实现同时消除色差和球差。
图7是混合成型非球面透镜的制造工艺流程。
混合成型非球面透镜，适用于需要附加特性（同时消除色差和球差），大批量制造的场合。
d 注塑成型除了玻璃材质的非球面透镜，还存在塑料材质的非球面透镜。
塑料成型，是将熔融的塑料注射入非球面模具中。
相对于玻璃，塑料的热稳定性和抗压性较差，需要经过特别处理，以得到类似的非球面透镜。
然而，塑料非球面透镜最大的特点是成本低、重量轻、易成型，广泛应用于光学品质适中、热稳定性不敏感、抗压力不大的场合。
4，选择依据各种类型的非球面透镜，都有其自身的相对优势。
因此针对不同的应用场合，选择合适的产品就现得很重要。
主要的考虑因素，包括：批量、品质和成本。
a 精密玻璃成型非球面透镜，具有批量化生产和热稳定性高的特点，适合于批量大、品质高、热稳定性高的场合 b 精密抛光成型非球面透镜，具有制样周期短和不需要模具的特点，适合于样品制作和小批量试样的场合 c 混合成型非球面透镜，具有球差和色差同时校
准的特点，适合于宽光谱、批量大、品质高的场合 d 塑料成型非球面透镜，具有成本低和重量轻的特点，适合于批量大、品质适中、热稳定性不高的场合需要定制非球面透镜时（没有标准产品或者库存产品不足），开发成本、试样成本、批量化价格、交货周期等因素都要考虑在内。