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非球面镜

时间:2012-07-07来源:shixinhua.com 作者:石鑫华 点击: 999999次

什么是非球面镜

        严格讲,凡是折射面不是球面的镜片,就是非球面镜片。包括:柱镜,渐进多焦点镜片,顶周非球面镜片,都在其中。现代出现的消象差非球面镜片,实际是指顶周非球面镜片。该镜片从镜片中心到周边,曲率半径逐渐增加(镜片表面逐渐平坦)。镜片折射面,根据所选基弧,计算完善的接近理想的非球面曲线。其非球面曲线接近椭圆面或抛物线。平行光线入射镜片,不论近轴光线还是远轴光线都可以会聚为一点。
  为了使眼镜外观漂亮,非球面镜片尽可能设计为基弧较平。但过平的镜片,即使用非球面设计,其光学性能会迅速下降。如:用n=1.6树脂片,非球面设计,+1.50D(屈光度)的镜片,基弯+3.25D。视场张角30度,其场曲为0.02D,象散0.10D,像质很好;如果改用较平的+2.00D基弯,30度的场曲0.55D,象散0.71D,成像清晰度下降,像质就比较糟糕。

非球面镜片设计的目的和优点

        1.目的: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。
        2.优点
    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+7.00D-22.00D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。
    3)可以使镜片更平,更薄,更美。球面镜片的镜度愈高,外观愈差。非球面镜片可以选基弧较平的设计,不但使外观漂亮,而且减少周边放大率。使别人看戴镜者的眼睛,不会大小改变许多。

非球面镜的应用

        非球面镜,通常来讲会比球面镜要贵。在早期CNC等数控设备未流行前,磨一片非球面镜是非常困难的。当然,现代随着数控技术的发展,研磨非球面镜容易许多了。但是成本上还是比球面镜要贵。
        一般来讲,非球面镜(通常是指弧面的非球面镜)可以应用于眼镜、民用镜头、工业镜头等领域中。眼镜使用非球面镜(通常就是单片凹透镜),可以得到更真实的视野,较少的畸变与视差等。民用镜头、工业镜头使用非球面镜可以有效提高光学系统的成像能力。如清晰度、真实性、分辨率等。通常在一个光学镜头中,会有一、两片非球面镜。理论上来讲,非球面镜越多越好。一般来讲,镜头特性包含低畸变、高分辨率等特性,通常会有非球面镜在镜片组中。
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