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非球面镜的应用领域

作者: 时间:2021-09-01

Asphericon非球面透镜采用单一元件设计,有助于减少多透镜光学组件中透镜数量。换句话说,与具有球形传统透镜不同,非球面透镜具有更复杂的表面。总元件数量的减少不仅有助于减小系统尺寸或重量,而且还简化了组装过程。这样,与基于球面透镜的同类系统相比,其结构设计更加紧凑、功能更强大。将非球面整合到应用中,如聚焦激光二极管的输出不仅可以降低总成本,而且还可以胜过使用传统球面光学透镜设计的组件。

传统的球面镜会产生球面像差,球面镜的这个特性导致光线离透镜的光轴越远,衍射越强,球差导致图像清晰度下降,非球面镜的形状经过优化,具有出色的成像特性。主要优势在于能够校正球面像差。非球面透镜不仅可以有效消除球面像差,还可以消除透镜产生的其他形式的像差。

非球面镜应用广泛,包括生命科学行业、计量学、各种激光应用、成像与显示、航天工业、半导体、安全与安保、汽车行业、工业工程等。


非球面镜的应用领域:


激光应用:

1)非球面镜应用于激光打标:激光打标已成为工商业环境中不可或缺的一部分。作为可靠的加工步骤,它们通过标记各种产品和生产件来实现识别和追溯。无论是圆珠笔上的公司名称、餐具上的商标、车辆内开关装置上的符号还是高性能光学系统上的参考编号。Asphericon非球面镜,可以充分利用激光。


成像与显示:

1)非球面透镜应用于图像处理:图像处理被视为各行各业的关键技术,用于汽车行业、科学研究、现代医疗技术或质量控制等领域。图像处理基于特殊的相机系统,其图像由软件自动评估。图像处理系统使用生成的数据来检查和优化生产流程、识别组件、读取代码或引导机器。为了实现图像处理,需要高精度的的且可以聚焦入射光而没有球面像差的完美成像非球面镜, 随其紧凑的设计可实现更小的技术解决方案和最佳的图像质量。此外,可以通过高质量的涂层工艺改进结果。这些包括所用光学器件的抗反射涂层或特定波长的滤光层。可以通过高端精加工工艺在非球面透镜上进一步改进,这可以将表面的粗糙度值降至最低,从而实现更好的入射光线成像和聚焦。

2)非球面透镜应用于工业激光投影:在现代工业中,激光投影系统用于将线条、点或整个轮廓投影到表面或材料上。在几秒钟内,可以可视化材料表面上组件的精确定位,可以显示轮廓,或者可以执行组件的位置检查。激光投影使生产过程更快、更灵活、更符合工人和工人的人体工程学。除了复杂的软件单元外,激光投影还基于高精度用于聚焦的非球面透镜,可以实现完美的图像,它没有球面像差并保证最佳的成像效果。

3)非球面透镜应用于工业相机系统:工业相机系统用于捕捉图像、观察过程、将生成的数据传输到软件单元,并在必要时进行存储。最重要的部件是镜头。它的任务是通过镜头或镜头系统收集物体散射的光,并将图像聚焦在光敏传感器上。传感器将光信号转换为电磁辐射,并将其强度和频率转换为数据。数据由软件单元评估并用于相应的过程优化或评估。工业相机系统最重要的就是镜头,一般来说,尽可能低的失真和最佳的成像特性是工业相机系统中功能镜头的重要标准。Asphericon非球面透镜通过补偿几何失真(例如球差或较大孔径角下的像场曲率)以及系统中优化镜头的最佳成像特性。


航天工业:

1)非球面镜应用于卫星相机:在地球观测中,使用了高质量的相机系统。它们具有非常高的分辨率,可以详细捕捉地球上的事件。为了实现此类精密相机的高分辨率,需要强大而精确的光学元件。通过密集的开发工作和高精度制造工艺, Asphericon非球面镜低表面粗糙度值保证了理想的应用可能性。Asphericon非球面镜就应用在哨兵四号卫星光谱仪中。


半导体行业:

1)非球面镜应用于晶圆检测:借助高质量的摄像系统,可以检查晶圆表面并检测与最佳表面的最小偏差。晶圆是方形或圆形薄盘,用作沉积电子元件的基板。晶圆用于各种领域,例如在光伏、微机械和半导体行业。对晶圆检查的要求非常高,因为必须生成低至纳米范围的晶圆微结构的极其详细的测量结果。高质量的光学元件构成了高性能相机系统的基础。使用Asphericon非球面镜可以获得最佳成像效果。使用Asphericon非球面镜可以实现精确的细节、球面像差补偿和精确测量。


安全与安保:

1)非球面透镜应用于激光瞄准:激光测距仪用途广泛。它们小巧、坚固且耐用,可集成到各种应用。在远足、打高尔夫球、飞行安全、建筑业或狩猎时,它们是精确测量距离的完美搭档。使用特殊的光学元件可以保证激光的准确测量,这些光学元件可确保完美的成像率并将整个系统的尺寸和重量降至最低。激光束和传感器都需要透镜,即所谓的发射器和接收器光学器件。其中一些镜头必须承受强烈的影响,如热、湿气和污垢。Asphericon非球面透镜可以替代一系列球面透镜,是获得最佳图像质量的理想选择。

2)非球面镜应用于安全应用:光学安全应用领域不再局限于经典的观察系统,如监控摄像机。广泛的应用可以在包括平视显示器和热像仪在内的广泛行业中实现有效的控制、监控和检查。光学元件用于安全应用的应用领域每天都在增长。 结果是对更强大和更复杂的光学器件的需求不断增长。光学元件必须满足坚固耐用,必须可靠地承受日常使用。高温差、湿度或污染不得对光学系统的成像特性和性能产生负面影响。Asphericon非球面镜就是很好的选择。

3)非球面透镜应用于热成像:热成像是一种成像方法,它捕获人体发出的热射线并将其显示为热图像在显示器上。热成像系统(也称为热成像相机)的基础是高质量的红外光学元件。对于经久耐用的热成像系统,需要坚固且高质量的红外光学元件,以完美的形式将所需的红外线传输到内置检测器。Asphericon非球面透镜就能满足这样的需求。


汽车行业:

1)非球面镜应用于驾驶辅助系统:在现代车辆中,大量内置摄像头可以使用驾驶员辅助系统(ADAS,高级驾驶辅助系统)。确保提高道路交通的安全性。最先进的相机系统的基础是高质量和坚固的光学元件,必须满足道路交通的高要求:极热和极冷、灰尘、湿气和振动不得影响所用光学元件的可靠性和耐用性,必须提供始终如一的良好成像特性。镜头系统中出现的像差可以通过Asphericon非球面镜来补偿。

2)非球面透镜应用于夜间驾驶系统:夜间驾驶系统是现代车辆特有的驾驶辅助系统。夜间驾驶系统可以通过所谓的热成像摄像机系统实现。耐高温且耐用的Asphericon非球面透镜可以涂敷高质量的涂层,满足热成像摄像机系统的需求。

3)非球面镜应用于雷达系统:雷达系统(光探测和测距)用于生成周围环境的3D图像并确定临时距离和速度测量值。雷达系统还用于农业、气象学和海洋学。雷达系统及其中使用的光学器件必须能够承受各种环境影响,例如极热、极冷和灰尘,同时具有高度压缩但功能强大的设计。与球面透镜相比,Asphericon非球面镜具有非常好的成像特性并缩短了光学系统,并且具有耐用性,适合光探测和测距。


工业工程:

1)非球面透镜应用于机器视觉:机器视觉代表工业图像处理技术,它已发展成为生产过程自动化的重要脉冲发生器,被视为工业4.0的关键技术。摄像机拍摄的图像被传输到图像评估系统,该系统会处理这些信息,从而得出结论,以优化更高级别的过程控制系统对机器的使用。机器视觉基于最先进的光学技术,首先是高质量的相机系统。那么便离不开非球面镜,Asphericon非球面透镜精确的成像、长的使用寿命和纯净的图像质量使其需求。通过完美的抗反射涂层等精加工层,将机器视觉的质量提升到最高水平。

2)非球面透镜应用于光学质量控制:光学质量控制是指用于确定和确保生产产品质量的各种测试方法。这允许确定组件的数量,以及它们的尺寸,激光刻字的质量或表面特性。由于检查以光学方式进行,即没有接触,就没有损坏表面的风险。高端光学元件、传感器和红外相机是觉质量控制的基础,那么如果想达到好的效果,可以选择Asphericon非球面透镜,它提供了最佳的成像性能,并可用于各种光学测试方法。


生命科学:

1)非球面镜应用于荧光显微镜:荧光显微镜可以进行形态学研究、纳米范围内的测量值分析以及大多数不同培养物的实时可见过程。 无论是在生物化学、生物物理学还是医学领域,快速、详细地检测明亮、多彩的荧光有助于荧光显微镜的测量过程。为了最佳的测量结果和最佳的分辨率,Asphericon非球面镜具有高精度和高表面质量的特性,是不错的选择。

2)非球面透镜应用于内窥镜检查:内窥镜是一种通过目视检查和反射隐藏体腔而用于医疗领域的光学仪器。 通过在预防性护理检查或手术干预期间通过自然或人造身体开口引入内窥镜,可以实现身体内部的医学必要可视化。 另一个应用领域是工厂建设和机械工程,其中内窥镜可用于观察空腔,例如在机械维修方面。如今,现代内窥镜通常配备高质量的微型相机,这些相机具有用于成像目的的内置微型镜头。Asphericon非球面透镜满足高成像质量和低表面粗糙度,可作为光学系统的一部分,实时检查组织结构的视觉表现。

3)非球面透镜应用于眼科手术:眼科手术是眼科的一个深入领域。 借助成像程序和最新的测量技术,及早发现眼睛内部和表面的变化可以实现快速准确的诊断。高质量的光学元件构成了术前和术后检查成像程序的基础。借助集成镜头系统的高放大倍率可以对眼底进行详细的调查。Asphericon非球面透镜的使用还提供了更紧凑的光学系统、更容易处理和更低的材料成本。

4)非球面透镜应用于拉曼光谱:拉曼光谱可以分析气体、液体和固体。 在这个过程中,使用单色光照射物质产生的散射光,称为拉曼散射。拉曼光谱的目的是确定分子的振动和旋转状态及其成组表征,以确定材料的结构和化合物。为了获得有用的信息,必须从光束路径中滤除拉曼散射。

5)非球面镜应用于显微镜:显微镜是观察肉眼看不到的微小物体。高分辨率物镜可通过待检查的最小样本的目镜实现最佳图像质量和各种放大倍率。精密的非球面镜可以对各种结构进行快速、准确和详细的放大。Asphericon非球面镜满足显微镜的光学要求,在显微镜检查中获得最佳结果。

6)非球面镜应用于眼科学:眼科涉及眼睛的预防检查、治疗、诊断和术后控制。最先进的技术设备有助于快速检测眼睛的疾病和变化,并确定治疗方法。基于高精度的Asphericon非球面镜,来确保高分辨率、最佳成像效果和出色的图像。

7)非球面镜应用于激光手术:激光已在现代医学中确立为表征和治疗身体变化和疾病的重要工具。 各种应用领域涵盖从眼科到牙科的各个领域。 使用医疗激光器的基础是精确聚焦、最佳光束集束和强大的激光保护的结合。安装精密的非球面镜,在激光系统中,通过校正球面成像误差,即所谓的像差,能够实施有效、耐用和安全的激光,Asphericon非球面镜显着改善了成像效果。


计量学:

1)非球面透镜应用于红外测距仪:红外测距仪用于快速、精确地测量两点之间的距离。这个基础是由光电传感器和红外线构成的,它们是肉眼看不见的,由于Asphericon非球面透镜的高效耐用的特性,可轻松满足客户的需求,还能承受机械和热影响。

2)非球面镜应用于光学计量:光学测量技术包括多种不同的测量方法。这些包括光障系统、激光距离测量、干涉测量、光学相干断层扫描或显微镜。光学工业使用光学计量学,例如以干涉测量法的形式。光学测量方法通过高质量的光学元件等成为可能。随着无成像误差的非球面镜的小型化趋势,可以对越来越强大的光学器件提出非常高的要求。使用具有出色表面质量的Asphericon非球面镜可以实现最精确的参考测量。

3)非球面镜应用于原子干涉法:高灵敏度和极其精密的仪器是复杂原子光学过程的先决条件。从光子到自由落体原子的有效相干脉冲传输只能通过激光束的恒定相位均匀性来实现。激光强度不均匀的结果是降低原子光学效率并降低对比度。因此,对于高性能原子干涉仪来说,激光束的强度和相位非常均匀和均匀是至关重要的。而优化光束整形的基础是高精度的非球面镜,可以选择Asphericon非球面镜。


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