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アスフィアレンズ vs スフィアレンズ:違いと応用

球状のレンズ

球状レンズ形状が球面の断面に対応する回転対称性光学である (図1). ジオメトリの中心から曲率半径までの距離は定数である.これは,光学的に有効な表面が単一のパラメータで記述できるという意味ですこの均一性は,球状レンズに製造におけるコスト上の大きな利点を与えます.

図1:半径Raで定義された球面の光学効果面积

製造 の 利点

球状の幾何学により,生産過程が簡素化され,生産期間が短縮され,特に単一の基板で複数の光学を同時に製造できる小径の場合は,表面 の 均一 な 幾何学 は,光学 的 な 検査 を 効率 的 に する測定技術には,次のものがあります.

• 触覚による方法 (プロフィロメーター,CMM)

• 光学方法 (干渉計,CGH)

申請
広く使用されているのは:

• メトロロジー

• 航空宇宙(衛星スペクトロメーターなど)

• 医療技術(例えば,眼科検査用のスロットランプ)
  低コストで迅速な生産と多用途性により,優れた価格対性能比を持つ光学に不可欠です

オプティカルパフォーマンス最適化

球状レンズ光を折りたたむために収集,分散,または焦点化特性を利用する.画像システムでは:

• 光源の位置や開き方のサイズを調整することで画像の質を向上させることができます.

• 球状偏差は,周辺線を遮断するアパルトゥールの停止によって軽減できます.

• 複数のレンズ組み合わせ (例えば,アクロマット 結合凸/凸レンズ) 正確染色体/球状の偏差,一般的に使用されているカメラのレンズ.

アスフィアレンズ
アスフェリックは,以下の要求を伴うアプリケーションに最適です.

• 高い画像品質

• 大きい数値開口

• 空間を最小化する
  これらの回転対称光学は,線形に変化する曲率半径 (図2) を備えており,球状プロファイルから逸脱して画像性能を大幅に改善します.

図2:光学効果面の比較:球体と球体外の表面

主要 な 特徴

• 周辺の平ら化は,すべての射線が共通の焦点に収束することを確保することによって球状偏差を減らす (図3).

• 球状偏差による模糊を排除します

• 数学的表面定義 (アスフィア方程式):

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• どこに:
  $z$= サジタルの高さ
  $h$= 光軸からの距離
  $R$= ベース半径
  $k$= 円形定数
  $A\; について$2i=アスフィア系数
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図3: 球状の表面による球状偏差の修正

システム小型化
アスフェリックはコンパクトな光学設計を可能にします.

• 例:モノリシックビーム拡張器 (例えば,アスフェリコーン a-BeamExpander) は,ケプリアン/ガリレオ望遠鏡 (図5) と比べてシステムの長さを50%短縮する.

• 減重は航空宇宙アプリケーションに有益である (例えば,Sentinel-4のような地球観測衛星).

図5. サイズ比較:ビームエクスペンダー伝統的な望遠鏡

生産と測量

現代の進歩により 高精度な量産が可能になります

• 方法: 磨き,磨き

• 測定技術:

  • CGH インターフェロメトリ

  • 触覚探査

  • 傾き波の干渉測定 (20〜30秒で表面地形)

• デジタル化された生産 (例えば,ASPHERICONの完全に自動化されたワークフロー) は,バッチ最適化によってコストを削減します.

申請

• レーザーシステム (ビームの形状/拡張)

• 発光顕微鏡

• 投影システム

• 衛星機器

最終 的 比較