Prinzipanalyse nicht-sphärischer Linsen für sphärische Plattenspieler

Das üblicherweise verwendete gewöhnliche Kameraobjektiv ist ein sphärisches Objektiv, das sphärische Linsen anstelle von flachen verwendet. Im Allgemeinen können sphärische Linsen Aberrationen wie sphärische Aberration, chromatische Aberration, Koma usw. aufweisen. Daher erfordern tatsächliche Kameraobjektive in der Regel mehrere Linsen mit unterschiedlichen Konkavitäts- und Konvexitätsgraden, die gruppiert und zur Korrektur kombiniert werden. Einfache Festbrennweitenobjektive benötigen im Allgemeinen 4 Linsen in 3 Gruppen, 6 Linsen in 4 Gruppen oder 7 Linsen in 4 Gruppen, während hochwertige Zoomobjektive eine Kombination aus mehr als 10 Linsen in 10 Gruppen benötigen. Offensichtlich erhöht dies nicht nur das Volumen und das Gewicht des Objektivs, sondern reduziert auch die Lichtmenge, die übertragen wird. Bei hochempfindlichen Objektiven mit niedrigen F-Werten gilt: Je größer die effektive Blende, desto größer die sphärische Aberration und natürlich desto schwieriger ist die Korrektur. Gerade aufgrund der Mängel sphärischer Linsen wurden nicht-sphärische Linsen entwickelt.

Die in asphärischen Linsen verwendeten Linsen sind nicht-sphärische Linsen, und ihre Oberflächenform wird ebenfalls fein auf der Grundlage der sphärischen Oberflächenform angepasst. Aus mathematischer Sicht ist die Oberflächenform einer Kugel eine quadratische Funktion, während die Oberflächenformfunktion einer Nicht-Kugel eine Funktion vierter oder sogar höherer Ordnung ist, wodurch die Oberflächenform einer Nicht-Kugel komplexer wird. Tatsächlich handelt es sich um eine komplexe nicht-sphärische Oberfläche, die durch künstliche Steuerung der vorgeplanten subtilen Oberflächenwellungen auf der Grundlage einer sphärischen Oberfläche erhalten wird.

Aufgrund der Linsenform der nicht-sphärischen Linse wird sie präzise entworfen und durch optisches Präzisionsinstrumentenschleifen berechnet, wobei die oben genannten verschiedenen Korrekturfaktoren berücksichtigt werden. Daher kann eine einzelne nicht-sphärische Linse den Effekt der Korrektur von Aberrationen für mehrere sphärische Linsen erzielen. Auf diese Weise können nicht-sphärische Linsen die Anzahl der Linsen effektiv reduzieren, wodurch das Volumen und das Gewicht des Objektivs reduziert, die Transparenz verbessert, Farbunterschiede präzise wiederhergestellt und die Bildqualität verbessert wird.