美国 Avantier非球面透镜 未镀膜非球面透镜 高精度激光级非球面透镜

美国 Avantier非球面透镜

非球面透镜

非球面透镜是一种具有非球面轮廓的光学透镜;其表面不是球体或圆柱体的一部分。定制非球面透镜有很多种,具有各种几何形状。与球面透镜不同,它们的曲率半径不恒定。它们旨在消除几乎所有的球面像差,通过将光线聚焦到一个小的单点,它们可以大幅减少模糊量,从而提高图像质量。使用非球面透镜通常会产生更紧凑的组件,因为需要校正的像差更少。作为一家非球面透镜制造商,Avantier 为从智能手机到激光器和光纤、从研究和工业到医学等各种应用制造各种定制非球面透镜解决方案。

我们的镜片有防反射涂层或无涂层两种形式,材质为玻璃、晶体或塑料。最先进的研磨和抛光计量设备,包括计算机控制的精密抛光设备和磁流变抛光 (MRF) 技术,使我们能够确保表面质量针对您的应用进行优化。与传统抛光方法相比,MRF 技术能够精确控制去除位置并加快去除速度,从而能够在更短的时间内获得高性能的抛光效果。

什么是非球面透镜?

非球面透镜是精密级光学元件,具有复杂的非球面表面,旨在最大程度地减少或消除光学像差,尤其是球面像差。当穿过球面透镜边缘的光线与穿过中心的光线聚焦在不同的点时,就会发生这种像差,从而导致图像模糊。球面透镜与非球面透镜的比较突出表明,非球面设计通过从中心到边缘逐渐改变曲率来纠正这种情况,确保所有光线都汇聚在一个焦点上。这使得它们非常适合激光束准直等应用,在这些应用中,精确的光束整形至关重要。

非球面透镜与高折射率透镜的比较表明,高折射率透镜依靠材料特性来更有效地弯曲光线,而精密级非球面透镜则优化了透镜表面形状,以提高光学性能。同样,非球面透镜与薄饼透镜的比较表明,薄饼透镜的设计注重紧凑性,而非球面透镜则优先考虑图像质量和清晰度。非球面透镜的优点包括图像更清晰、失真更少、球面像差校正更出色,使光学系统能够以更少的透镜元件实现高性能,从而实现更小、更轻、更具成本效益的设备。

非球面透镜的类型

非球面透镜可能具有多种几何形状。它们大多数是旋转对称的,但前表面更复杂。与球面透镜不同,曲率会随着与光轴的距离而变化。另一种说法是曲率半径从透镜中心径向变化。 

通常,距离光轴越远,曲率越弱。不具有这些对称性的透镜通常称为自由曲面光学元件。
非球面透镜由其表面轮廓(与光轴平行的表面下垂度)或正交系数 Q bfs 和 Q con定义。Q bfs 量化非球面透镜与最佳拟合球面的 RMS 斜率偏差,Q con  量化与基底圆锥曲线的下垂度偏差。

非球面透镜
非球面透镜
非球面相机镜头
非球面相机镜头

特点和优势

非球面透镜是具有非球面表面(非球面)的光学透镜,这意味着它们在整个透镜上具有变化的曲率,而不是像球面透镜那样具有恒定的曲率。由于它们在透镜表面上包含可控的曲率变化,因此它们可以校正球面透镜发生的光学像差。消除这些像差有几个重要的好处:

  • 提高图像质量:非球面透镜的受控曲率可减少像差,并提高整体图像保真度和清晰度。这种精密的非球面设计可确保在各种应用中实现最佳性能。
  • 聚焦光线:非球面透镜的独特设计比传统球面透镜更精确地聚焦光线,从而提高各种设备和应用中的清晰度并减少光学误差。
  • 更紧凑、更轻便的设计:非球面透镜能够控制透镜表面曲率,因此可以设计出更薄、更平的透镜,从而减小光学系统的整体尺寸和重量。此外,透镜设计通常需要更多透镜,以补偿光学像差并提高光学质量。由于非球面透镜解决方案的像差较少,因此使用这些透镜的设计可以用更少的透镜实现高质量。非球面透镜的紧凑性和重量减轻在便携式设备(如相机)中尤其有利,因为这些设备的尺寸和重量限制至关重要。 
  • 提高设计灵活性:非球面透镜的曲率可根据需要进行调整。设计透镜形状、曲率和性能参数的灵活性提高,使光学工程师能够优化系统性能。这种设计灵活性可实现更高效、更具成本效益的光学系统,同时提高性能并降低复杂性。

通过集成曲率的受控变化,光学工程师可以利用非球面透镜来改善系统的图像质量,创建更紧凑、更轻便的设计,并提高设计灵活性。

非球面透镜制造商,非球面透镜解决方案
非球面透镜
非球面透镜制造商,非球面透镜解决方案,非球面透镜
非球面透镜

生产能力

直径5 – 200毫米
直径公差+0/-0.100 毫米 – +0/-0.010 毫米
非球面图形误差 (P – V)3μm – 小于0.06μm
顶点半径(非球面)±0.5% – ±0.05%
下垂最大 25 毫米
典型斜率误差每 1 毫米窗口 1μm – 0.15μm
定心(光束偏差)3 弧分 – 0.5 弧分
中心厚度公差±0.100 毫米 – ±0.010 毫米
表面质量(划痕)80-50, 40-20,10-5
非球面计量轮廓测量法(2D 和 3D)和干涉测量法

定制非球面透镜

定制非球面透镜在高精度成像中具有重要应用。从航空航天夜视成像光学器件到国防成像,从显微镜成像物镜到半导体晶圆检测工具,它们是许多精密成像设备的重要组成部分。 例如,Smite Cassegrain 望远镜使用它们以及反射元件来减少像差并创建高分辨率图像。光学制造商通常更喜欢这些解决方案,因为它们能够在苛刻的环境中提供卓越的性能。

非球面透镜的制造成本比球面透镜高,但对于高性能光学元件而言,其优势十分显著。非球面透镜也是需要小尺寸系统的理想选择,因为非球面透镜非常适合紧凑型组件。

非球面相机镜头是一种包含非球面透镜和其他组件的镜头组件。紧凑、轻巧的组件以及高图像质量使这些镜头非常受欢迎。 

Avantier 提供各种定制非球面透镜,彻底改变了光学解决方案。与传统球面透镜不同,非球面透镜具有非球面表面轮廓,没有恒定的曲率半径。它们擅长减少球面像差,通过精确聚焦光线获得卓越的图像质量。Avantier 制造的这些透镜适用于各种应用,从智能手机到激光器、光纤,以及研究和医学等行业。

我们的镜片有带或不带防反射涂层两种,可由玻璃、晶体或塑料基材制成。我们采用尖端设备,包括计算机控制的精密抛光和磁流变抛光 (MRF) 技术,确保最高的表面质量。

非球面透镜

未镀膜非球面透镜

对于 AVTMF-0001 至 AVTMF-0037,非球面图形误差 (RMS) 为 1.2λ,表面质量为 60-40。


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