Lentila asferică
O lentilă asferică este o lentilă a cărei suprafață are un profil care nu este nici o porțiune a unei sfere, nici un cilindru cu o bază circulară. În fotografie , un grup de lentile care include un element asferic este adesea numit grup asferic sau lentilă asferică.
Profilul asferic mai complex poate elimina aberațiile sferice și reduce alte aberații optice decât lentilele simple. Un singur obiectiv asferic poate înlocui adesea un sistem multi-obiectiv mult mai complex. Dispozitivul rezultat este mai mic, mai ușor și uneori mai puțin costisitor decât un sistem multi-obiectiv.
Lentilele asferice sunt adesea folosite ca lentile de ochelari. Acestea sunt de obicei concepute pentru a fi mai subțiri și pentru a oferi o distorsiune mai mică a ochiului utilizatorului, așa cum este văzut de alte persoane, rezultând o îmbunătățire estetică. [1] La lentilele miopice , curbura lentilei se îngroașă spre marginea lentilei, în timp ce în cazul hipermetropiei , curbura se aplatizează spre margine. Ochelarii echipați cu lentile asferice vă permit să construiți lentile mai subțiri (performanță vizuală îmbunătățită) și plate fără a înrăutăți caracteristicile optice.
de fabricație
Lentilele mici din sticlă sau plastic pot fi realizate prin turnare care permite o producție abundentă și economică. Datorită costului redus și cu caracteristici bune, lentilele asferice mulate sunt utilizate în camerele economice, conținute în camerele din telefoanele mobile, CD playere. Ele sunt, de asemenea, utilizate pentru colimarea în diode laser și pentru cuplarea optică a fibrelor optice.
Lentilele mai mari sunt produse prin îndepărtarea materialului și lustruire. Lentilele produse cu aceste tehnici sunt utilizate în telescoape , videoproiectoare , sisteme de ghidare a rachetelor și instrumente științifice. Începem să săpăm o cavitate similară cu cea finală, reproducând conturul obiectului. [2] Pentru a ajunge la forma finală este posibil să se utilizeze diverse tehnici, inclusiv șlefuirea cu un instrument mic. Controlul precis al suprafeței este complex și poate varia în funcție de uzura sculei.
O altă tehnică implică utilizarea unui strung controlat de computer care utilizează un instrument diamantat pentru a sculpta direct profilul dorit într-o bucată de sticlă sau alt material optic. Această metodă este lentă și are limitări în ceea ce privește materialele utilizabile și precizia realizabilă a suprafeței. [2] Tehnica este utilizată în principal în domeniul opticii în infraroșu .
Pentru a îmbunătăți precizia și calitatea suprafeței, pot fi utilizate diverse tehnici, inclusiv finisarea cu fascicul de ioni , jet de apă cu substanțe abrazive sau finisarea fluidului magnetoreologic în care un fluid ghidat de un câmp magnetic îndepărtează materialul de pe suprafață. [2]
O altă metodă de fabricație pentru lentile asferice implică depunerea unei rășini optice pe o lentilă sferică pentru a forma o lentilă compozită de formă asferică. Acesta este motivul pentru care a fost propusă ablația plasmatică .
Curbura non-sferică a unei lentile asferice poate fi creată prin schimbarea unei lentile sferice într-o asferică prin rotirea acesteia în afara axei. Strunjirea pe două axe poate fi utilizată cu sticlă cu indice de refracție ridicat, care este dificil de rotit ca rășina CR39 . Tehnici precum ablația cu laser pot fi folosite pentru a modifica curbura, dar finisajul suprafeței nu este la fel de bun ca în alte tehnici.
Istorie
În 984 Ibn Sahl a descoperit prima dată legea refracției numită de obicei legea lui Snell , [3] [4] folosită pentru a proiecta forma lentilelor anaclastice care focalizează lumina fără aberații optice.
Primele încercări de a produce lentile asferice pentru a corecta aberația sferică au fost făcute de René Descartes în jurul anului 1620 și de Christiaan Huygens în jurul anului 1670 . Lentilele Visby produse de vikingi pe insula Gotland între secolele X și XI sunt asferice, dar nu există dovezi că există cunoștințe științifice în spatele acestei forme, rezultatul singurei experiențe a celor care le-au creat.
Primele lentile asferice de calitate au fost produse de Francis Smethwick care le-a prezentat Societății Regale la 27 februarie 1666 sau 1668- [5] Un telescop echipat cu lentile asferice a fost evaluat mai bine decât unul obișnuit de bună calitate folosit pentru comparație, de asemenea, alte tipuri de lentile asferice au fost considerate superioare omologilor lor sferici.
Primele lentile asferice pentru ochelari sunt atribuite lui Moritz von Rohr, care a modelat ceea ce va deveni lentile Zeiss Punktal.
Testarea sistemelor de lentile asferice
Calitatea optică a unui sistem de lentile poate fi testată într-un laborator de optică sau fizică folosind diafragme de testare, tuburi optice, lentile și o sursă de lumină. Proprietățile optice de refracție și de reflexie pot fi tabelate în funcție de lungimea de undă; toleranțele și erorile pot fi măsurate. În plus față de integritatea focală, sistemele de lentile asferice pot fi verificate pentru aberații înainte de a fi utilizate.
Notă
- ^ Darryl Meister, Ophthalmic Lens Design , pe OptiCampus.com .
- ^ a b c Aric B. Shorey, Golini, Don; Kordonski, William, Finisarea suprafeței opticii complexe , în Optics and Photonics News , vol. 18, nr. 10, Optical Society of America, octombrie 2007, pp. 14-16.
- ^ KB Wolf, "Geometrie și dinamică în sistemele de refractare", European Journal of Physics 16 , p. 14-20, 1995.
- ^ R. Rashed, „Un pionier în anaclastice: Ibn Sahl privind oglinzile și lentilele care ard”, Isis 81 , p. 464–491, 1990.
- ^ O relatare a invenției de măcinare Optick și pahare de ardere, a unei figuri care nu este sferică, produsă în fața Societății Regale ( PDF ) [ link rupt ] , în Philisophical Transactions of the Royal Society , vol. 3, 1668, p. 631. Adus la 3 noiembrie 2006 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre obiectivul asferic
| Controlul autorității | LCCN ( EN ) sh85008715 |
|---|
