非球面レンズとは?光学システムにおける非球面レンズの活用

アスフィアバナー

非球面レンズ(アズフィアレンズとも呼ばれる)は、光学分野において重要な役割を担うようになり、私たちが世界を認識し、捉える方法を根本的に変えつつあります。従来の球面レンズとは異なり、非球面レンズは光学設計において新たなレベルの精度と明瞭さをもたらします。

1. 非球面レンズとは何ですか?

非球面レンズは、球の対称的な形状から逸脱しています。均一な曲率を持つ球面レンズとは異なり、非球面レンズは表面全体で曲率が変化します。

非球面レンズと球面レンズの図

図1:非球面レンズと球面レンズの比較

非球面レンズは、高度な数学的手法を用いて独自の形状を実現します。光学エンジニアは、さまざまな点における曲率を綿密に計算することで、特定の用途に合わせてレンズを最適化し、歪みを低減して画像全体の品質を向上させることができます。

2. 非球面レンズを使用する利点

非球面レンズを光学系に組み込む利点は多岐にわたる。まず第一に、非球面レンズは光学収差の補正をより効率的に行い、球面収差を最小限に抑え、より鮮明で正確な画像を実現する。イメージングそれによってパフォーマンスが向上する。

非球面レンズは光学系のサイズと重量の削減にも貢献するため、カメラやスマートフォンなどの小型機器において特に有用です。さらに、これらのレンズは集光効率を高め、より明るく鮮明な画像を実現します。

非球面レンズは小型パッケージに強力な性能を詰め込むことで、レーザーシステムやイメージングデバイスのサイズを縮小します。例えば、建物全体をピンポイントの精度でマッピングするハンドヘルドレーザースキャナーや、小型の内視鏡人体内部の狭い空間を移動することを可能にするのは、すべて非球面レンズの驚異的なコンパクトさです。非球面レンズの背後にある科学は、写真、天文学、そしてレーザー応用医用画像.

3. 非球面レンズの様々な産業分野への応用

3.1 医用画像処理

医療用光学イメージング

バイオメディカルイメージング

非球面レンズはさまざまな産業で応用されており、その汎用性を示しています。医療分野では、内視鏡や医療画像診断装置臨床医に診断のためのより鮮明な画像を提供する。

3.2 望遠鏡

天文学者は望遠鏡における非球面レンズの精度から恩恵を受け、詳細な観測が可能となる。さらに、これらのレンズは高性能カメラの開発に不可欠であり、プロの写真家が比類のない鮮明さで瞬間を捉えることを可能にする。

3.3 レーザー応用

フォーカシングレンズ - ガラス製非球面レンズ

波長光電子レーザー非球面レンズ

非球面レンズは、レーザービームを非常に精密で極細の線に集束させることができ、レーザー切断複雑なデザインまたは溶接微細な部品。繊細で低侵襲な手術を行うために非球面誘導レーザーを操る手術ロボットを想像してみてください。レーザープリンター驚くほど精緻なエッチングの傑作。

直径公差:±0.01mm
厚さ公差:±0.01mm
焦点距離許容誤差:±1%
中心位置:1分角未満
有効開口率:90%以上
不規則性PV:<0.15µm
表面品質:40/20 60/40
ARコーティング:表面あたりR<0.2%(1030~1090nm)
材料:溶融石英、Suprasil 313、Corning 7980、Si、Ge、ZnS、ZnSe、カルコゲナイド
コーティング:ご要望に応じて

仕様1:波長光電子レーザー非球面レンズ

部品番号 波長(nm) EFL(mm) 直径(mm) 材料 ET(mm) CT(mm) BFL(mm)
LFAS-35-40-ET5.43 *新製品* 1075 40.0 35.0 溶融シリカ 5.43 13.6 30.6
LFAS-35-50-ET3.82 *新製品* 1075 50.0 35.0 溶融シリカ 3.82 10.2 42.2
LFAS-1.5-100-ET4 1064 100.0 38.1 ガラス 4.00 95.2
LFAS-1.5-125-ET4 1064 125.0 38.1 ガラス 4.00 120.7
LFAS-1.5-150-ET4 1064 150.0 38.1 ガラス 4.00 146.0
LFAS-1.5-200-ET4 1064 200.0 38.1 ガラス 4.00 196.4
LSIA-25-12.5 コーティングなし 12.5 25.0 シリコン
LSIA-25-25 コーティングなし 25.0 25.0 シリコン
LSIA-25-50 コーティングなし 50.0 25.0 シリコン
LGEA-25-12.5 コーティングなし 12.5 25.0 ゲルマニウム
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表1:波長光電子レーザー非球面レンズ

成形光学部品 成形非球面レンズ

波長光電子成形ガラス非球面レンズ

Wavelength Opto-Electronicは成形ガラス非球面レンズ様々な焦点距離で提供されるこれらの無限遠共役非球面レンズは、レーザーダイオードやその他の点光源を平行光にするために使用できます。レーザーダイオードコリメータとして使用する場合、これらの成形非球面レンズは、波面誤差の少ない平行なシングルモードビームを生成するように設計されています。

部品番号 EFL(mm) NA 外径(mm) WD(mm) 設計WL(nm) 材料 ARコーティング
*(-A、-B、-C)
LMAS-3.0-2.0 2.00 0.50 3.00 1.09 780 D-ZK3 A、B、C
LMAS-4.5-2.75 2.75 0.64 4.50 1.50 830 D-ZLAF52LA A、B、C
LMAS-6.32-4.02 4.02 0.60 6.33 2.41 408 D-LAK6 A、B、C
LMAS-6.35-6.43 6.43 0.43 6.35 4.70 830 D-ZK2N A、B、C
LMAS-9.94-8.0 8.00 0.50 9.94 5.90 780 D-ZK3 A、B、C
LMAS-8.0-11.18 11.18 0.31 8.00 9.69 635 D-ZK2N A、B、C
LMAS-6.32-13.85 13.85 0.18 6.33 12.10 650 D-ZK3 A、B、C
LMAS-8.0-22.58 22.58 0.15 8.00 21.25 532 D-ZK2N A、B、C

表2:波長光電子成形ガラス非球面

当社の精密成形非球面レンズは、長寿命の金型から複製されており、非常に安定した性能を実現しています。この複製ガラス非球面成形プロセスは、高性能かつコスト効率の高いレンズの製造に最適です。

各成形非球面レンズには、光源への反射を低減し透過効率を高めるためにARコーティングが施されています。多層広帯域ARコーティングは、「A」(400~700nm)、「B」(650~1100nm)、「C」(1050~1700nm)の3つの波長範囲に対応しています。

  • レーザー光を平行化または集束する
  • レーザーダイオードおよびファイバーモジュールに最適
  • 高NAによりLD高速軸全体を捉える
  • 様々な焦点距離をご用意

3.4 家電製品

自動運転車アプリケーション

自動運転車のスキャン

非球面また、家電のような携帯電話のカメラそして自動運転車向けLiDARWavelength Opto-Electronic社は、ガラスまたはプラスチック素材で成形非球面レンズを製造しています。

仕様 精度 超精密
直径 1-25mm 1-20mm
直径公差 ±0.015mm ±0.005mm
厚さ公差 ±0.03mm ±0.005mm
不規則性(PV) 1µm 0.6µm
不規則性(RMS) 0.3µm 0.08~0.15µm
センタリングエラー 1'
表面品質 40-20 20-10
コーティング カスタマイズ可能 カスタマイズ可能
仕様2:民生用電子機器向け波長光電子成形非球面レンズ

4. 信頼できる非球面レンズのサプライヤーをお探しですか?

非球面レンズは優れた利点を提供する一方で、その設計と製造には特有の課題があります。波長オプトエレクトロニクスは精密製造プロセス非球面設計で求められる複雑な形状を実現するためには、高度な技術が必要です。当社は、CNC加工やダイヤモンド旋削加工などの最先端設備を備え、高品質な非球面レンズの製造を可能にし、光学業界の革新を推進しています。

許容範囲 標準 精度 高精度
材料 ガラス:BK7、溶融シリカ、フッ化物
結晶:ZnSe、ZnS、Ge、GaAs、CaF2、BaF2、MgF2、Si、カルコゲナイド
金属:Cu、Al
プラスチック:PMMA、アクリル
直径範囲 最小:10mm、最大:200mm
直径公差 ±0.1mm ±0.025mm ±0.01mm
中心厚み公差 ±0.1mm ±0.05mm ±0.01mm
たるみ許容範囲 ±0.05mm ±0.025mm ±0.01mm
最大たるみ測定可能 最大25mm 最大25mm 最大25mm
非球面不規則性(PV) 3µm 1µm <0.06µm
半径公差 ±0.3% ±0.1% 0.01%
センタリング 3分角 1分角 0.5分角
RMS表面粗さ 20 A° 5 A° 2.5 A°
表面品質 80対50 40-20 10-5
仕様3:波長光電子非球面レンズの製造能力

投稿日時:2024年10月18日