Asferik optiklerin özelliklerini ve uygulamalarını tanımlamak

Genel olarak, asferik yüzeyler küreler ve uçaklar hariç diğer yüzeylerdir. Bir uygulama açısından, asferik yüzeyler aksimetrik asferik yüzeylere, iki simetri yüzeyine sahip asferik yüzeylere ve simetri içermeyen serbest formlu yüzeylere kategorize edilebilir.

Asferik yüzeylerin sınıflandırılması

Asferik yüzeyler genellikle ikincil asferik yüzeylere ve daha yüksek asferik yüzeylere kategorize edilir. İkincil aspheres, optik sistemlerde en yaygın olarak kullanılan ve diğer aspheres türleri ile ilgili özel bir konuma sahiptir. İkincil asferik yüzeyler ayrılabilir: görüntü noktaları olmayan bir çift asferik yüzey ve görüntü noktaları olmayan asferik yüzeyler. Eski, çeşitli optik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve en yaygın asferik yüzeydir. İkincisi, optik sistemin bozuk görüntüsünün oluşumunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek asferik yüzeyler monotonik meridyen eğri yüzeylere ve monotonik olmayan yüzeylere ayrılabilir. Asferik yüzeylerin sınıflandırılması şekil 1'de gösterilmiştir.

Şekil 1. Optik asfalt sınıflandırması

Serbest formlu yüzeyler

Serbest bir yüzey için genel ifade Z = ∑AijXiYj i,j = 0,1, 2'dir. ..... N. Bu tip serbest yüzey için, asferik yüzeylerin aksimetrik özelliğini kaybetmesine rağmen, hala bir koordinat kökeni etrafında düzenli olarak genişletilmektedir. Mevcut çift hala düzenli.

Sadece üç boyutlu nokta koordinatları açısından tanımlanabilen başka bir karmaşık serbest form yüzeyi sınıfı, optik odağı belirli bir yasaya göre dağıtma amacını gerçekleştirmek için progresif multifokal gözlüklerde yaygın olarak kullanılır.

Asferik avantajlar ve uygulamalar

Eğrilik yarıçapının merkez eksenine göre değiştiği asferik lensler, optik kaliteyi iyileştirmek, optik bileşenleri azaltmak ve daha düşük tasarım maliyetlerini azaltmak için kullanılır. Asferik lensler küresel lensler üzerinde benzersiz avantajlara sahiptir ve bu nedenle dijital kameralar, CD çalarlar ve üst düzey mikroskobik aletler gibi optik alet, görüntüleme ve optoelektronik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Esas olarak aşağıdaki amaçlara hizmet eder:

A. Küresel sapma kalibrasyonu

Küresel lensleri değiştirmek için asferik lensler kullanılır ve en önemli avantajı, kolimasyon ve odaklama sistemindeki küresel lensler tarafından getirilen küresel sapmaların düzeltilebilmesidir. Yüzey sabitlerini ve asferik katsayıları ayarlayarak, asferik lensler küresel sapmayı en aza indirebilir. Asferik lensler (ışık ışınları aynı noktaya yakınlaşır, optik kalite sağlar), küresel lensler tarafından oluşturulan küresel sapmayı (ışık ışınları farklı noktalara yakınlaşır, bulanık görüntülemeye neden olur) ortadan kaldırır. Etkili odak uzunluğunu artırmak için üç küresel lens kullanılır ve küresel sapmayı ortadan kaldırmak için kullanılır. Ancak, bir asferik lens (yüksek sayısal diyafram, kısa odak uzunluğu) gerçekleştirilebilir ve sistem tasarımını basitleştirebilir ve ışık iletimi sağlayabilir.

Şekil 2. Asferik lensi iptal eden küresel sapma

B. Sistem avantajları

Asferik lensler, optik kaliteyi iyileştirmek ve aynı zamanda sistemin stabilitesini arttırmak için optik mühendisler için yer alan elemanları basitleştirir. Örneğin, 10 veya daha fazla lensin tipik olarak kullanıldığı bir zoom sisteminde (artı: yüksek mekanik toleranslar, ek montaj prosedürleri, geliştirilmiş anti-yansıtıcı kaplamalar), benzer veya daha iyi optik nitelikler 1 veya 2 asferik lens ile elde edilebilir, böylece sistem boyutunu düşürür, maliyet oranını arttırır, Ve sistemin genel maliyetini düşürmek.