非球面透镜的设计跟生产新.pdf

非球面透镜设计与生产 非球面透镜简介 概况 非球面基础 非球面制造 －金刚石车削 －铣磨 －模具成型 －抛光 非球面测量 使用测量数据 什么是非球面？ 非球面最简单的定义为 “回转对称的不 是球面的表面”，如： −请注意非球面可以是几乎平的表面(例如施密 特板) 为何需要非球面？ 使用非球面的好处？ •使色差最小 •有效减少光学系统中的透镜个数 • 降低光学系统的重量 • 降低总成本 •专门的设计可以产生2个或更多的焦点(例 如DVD透镜) 非球面的典型应用 •显示 •手机照像头 •DVD读写头 •照相机 •军用夜视 •导弹头锥体 •高能激光光学 非球面的基本方程 •大多数非球面是基于一个 “二次”或者 “锥 面”项，基本的方程如下： 2 cx z ( ) 2 2 1+ 1− 1+k c x •标准的基本形式为： −球面 (k=0) −抛物面 (k=-1) −双曲面 (k-1) −椭圆 (-1k0) K为圆锥常数(Conic Constant),也称为二次常数. 圆锥常数(Conic constant) 圆锥常数 K = − e2 where e is the eccentricity of the conic section(离心率) 离心率，或偏心率，是指圆锥曲线上的一点到平面内一定点的 距离与到不过此点的一定直线的距离之比。其中此定点称为焦 点，而此定直线称为准线。 设一圆锥曲线 C 由 C:d(P,M)=e.d(L,M) 定义，其中 P 为焦 点而 L 为准线，则此时 e 称为 C 的离心率。 圆锥曲线之 或采用较融 离心率与轴 贯的表法: 长关系: c = 半焦距 其中对椭圆取 k = 1，对抛物线取 a = 半长轴（椭圆）或半实轴（双曲线） k = 0，对双曲线取 k = − 1。 圆锥曲线 圆锥曲线统一定义：平面内到一个定点Ｆ和到一条定直 线L （F不在L上）的距离的比等于常数e的点的轨迹．当 ０＜e＜１时，它表示椭圆；当e＞１时，它表示双曲线； 当e＝１时，它表示抛物线．（其中e是圆锥曲线的离心 率，定点Ｆ是圆锥曲线的焦点，定直线是圆锥曲线的准 线） •之所以称为 “锥面”项，是由于我们可以用 不同方位的面与圆锥相切可以得到以上表面 基本形式：球面(K=0) 相切面平行于圆锥底面 圆的标准方程: x 2 +y 2 R 2 (R 0) 基本形式：抛物面(K=-1) 相切面平行于圆锥侧面 抛物线标准方程: y 2 2px 或y 2 −2px