대체로 비구면 표면은 구 및 평면을 제외한 다른 표면이다. 적용 관점에서 비구면 표면은 축 비대칭 비구면 표면, 두 개의 대칭 표면을 가진 비면 표면 및 대칭이없는 자유 형 표면으로 분류 할 수 있습니다.
비구면 표면은 일반적으로 2 차 비구면 표면과 더 높은 비구면 표면으로 분류됩니다. 2 차 에스페어는 광학 시스템에서 가장 널리 사용되며 다른 유형의 에스페어와 관련하여 특별한 위치를 가지고 있습니다. 2 차 비구면 표면은 이미지 포인트가없는 한 쌍의 비구면 표면과 이미지 포인트가없는 비구면 표면으로 나눌 수 있습니다. 전자는 다양한 광학 기기에서 널리 사용되며 가장 일반적인 비구면 표면입니다. 후자는 광학 시스템의 왜곡 된 이미지를 형성하는 데 널리 사용됩니다. 높은 비구면 표면은 단조 자오선 곡선 표면과 비 단조 표면으로 나눌 수 있습니다. 비구면 표면의 분류를 도 1 에 나타내었다.
그림 1. 광학 아스테의 분류
자유 표면에 대한 일반적인 표현은 Z = AijXiYj i,j = 0,1,2 입니다. ..... N. 이러한 유형의 자유 표면의 경우, 비구면 표면의 축척 특징을 잃어 버렸지 만 여전히 좌표 원점을 중심으로 정기적으로 확장됩니다. 현재 쌍은 여전히 정사이즈.
3 차원 점 좌표로만 정의 할 수있는 복잡한 자유 형식 표면의 또 다른 클래스는 특정 법칙에 따라 광학 초점을 분산시키는 목적을 실현하기 위해 진보적 인 다 초점 안경에 널리 사용됩니다.
곡률 반경이 중심축에 따라 변하는 구상 렌즈는 광학 품질을 개선하고 광학 부품을 줄이며 설계 비용을 낮추는 데 사용됩니다. 구면 렌즈는 구형 렌즈에 비해 독특한 장점을 가지고 있으므로 디지털 카메라, CD 플레이어 및 고급 현미경 기기와 같은 광학 기기, 이미징 및 광전자 산업에서 널리 사용됩니다. 주로 다음과 같은 목적을 수행합니다.
구형 렌즈는 구형 렌즈를 대체하는 데 사용되며, 가장 중요한 장점은 시준 및 초점 시스템에서 구형 렌즈에 의해 발생하는 구형 수차를 수정할 수 있다는 것입니다. 표면 상수 및 비구면 계수를 조정함으로써, 비구면 렌즈는 구면 수차를 최소화할 수 있다. 구면 렌즈 (광선이 동일한 지점으로 수렴하여 광학 품질을 제공) 는 구형 렌즈에 의해 생성 된 구면 수차 (광선이 다른 점으로 수렴하여 흐릿한 이미징이 됨) 를 본질적으로 제거합니다. 3 개의 구형 렌즈는 유효 초점 거리를 증가시키는 데 사용되며 구면 수차를 제거하는 데 사용됩니다. 그러나, 하나의 비구면 렌즈 (높은 개구, 짧은 초점 거리) 가 실현되고 시스템 설계를 단순화하고 광 투과를 제공할 수 있다.
그림 2. 구면 렌즈를 제거하는 구면 수차
비구면 렌즈는 광학 품질을 향상시키고 동시에 시스템의 안정성을 높이기 위해 광학 엔지니어와 관련된 요소를 단순화합니다. 예를 들어, 10 개 이상의 렌즈가 일반적으로 사용되는 줌 시스템에서 (플러스: 높은 기계적 공차, 추가 조립 절차, 향상된 반사 방지 코팅), 1 또는 2 개의 비구면 렌즈를 사용하여 유사하거나 더 나은 광학 품질을 얻을 수 있으므로 시스템 크기를 줄이고 비용 비율을 높이고, 시스템의 전체 비용을 낮추십시오.
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