Hình cầu là gì? Sử dụng hình cầu trong hệ thống quang học
Tác giả: Bryan Ng – Giám đốc Tiếp thị
Biên tập viên: Qu Yingli – Giám đốc R&D
Được đăng trên:
Chỉnh sửa lần cuối:
Thấu kính phi cầu, còn được gọi là thấu kính phi cầu, đã nổi lên như một nhân tố quan trọng trong lĩnh vực quang học, định hình lại cách chúng ta nhận thức và nắm bắt thế giới. Không giống như thấu kính hình cầu truyền thống, thấu kính phi cầu mang đến mức độ chính xác và độ rõ nét mới trong thiết kế quang học.
1. Hình cầu là gì?
Aspherics đi chệch khỏi hình dạng đối xứng của một hình cầu. Không giống như thấu kính hình cầu, có độ cong đồng đều, hình cầu có độ cong khác nhau trên bề mặt của chúng.

Aspherics tận dụng các hàm toán học tiên tiến để đạt được hình dạng độc đáo của chúng. Bằng cách tính toán cẩn thận độ cong ở các điểm khác nhau, các kỹ sư quang học có thể tối ưu hóa ống kính cho các ứng dụng cụ thể, giảm biến dạng và nâng cao chất lượng hình ảnh tổng thể.
2. Lợi ích của việc sử dụng Aspheres
Việc tích hợp thấu kính phi cầu vào hệ thống quang học mang lại nhiều lợi ích . Trước hết, thấu kính phi cầu cho phép hiệu chỉnh quang sai hiệu quả hơn, giảm thiểu quang sai cầu và đảm bảo hình ảnh rõ nét và chính xác hơn , từ đó cải thiện hiệu suất.
Kính phi cầu cũng góp phần làm giảm kích thước và trọng lượng của hệ thống quang học, khiến chúng đặc biệt có giá trị trong các thiết bị nhỏ gọn như máy ảnh và điện thoại thông minh. Ngoài ra, những ống kính này còn tăng cường hiệu quả thu thập ánh sáng, mang lại hình ảnh sáng hơn và sống động hơn.
Các thấu kính phi cầu cũng mang lại hiệu năng mạnh mẽ trong kích thước nhỏ gọn hơn, giảm thiểu sự cồng kềnh của các hệ thống laser và thiết bị hình ảnh. Hãy tưởng tượng máy quét laser cầm tay lập bản đồ toàn bộ tòa nhà với độ chính xác tuyệt đối, hoặc các ống nội soi thu nhỏ di chuyển trong những không gian chật hẹp bên trong cơ thể người, tất cả đều được thực hiện nhờ vào sự kỳ diệu nhỏ gọn của các thấu kính phi cầu. Khoa học đằng sau các thấu kính phi cầu mở ra vô số khả năng trong các lĩnh vực từ nhiếp ảnh, thiên văn học và ứng dụng laser đến hình ảnh y tế.
3. Ứng dụng của Aspheres trong các ngành
3.1 Hình ảnh Y tế

Các thấu kính phi cầu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, thể hiện tính linh hoạt của chúng. Trong y học, chúng đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị nội soi và thiết bị hình ảnh y tế , cung cấp cho các bác sĩ hình ảnh rõ nét hơn để chẩn đoán.
3.2 Kính thiên văn
Các nhà thiên văn học được hưởng lợi từ độ chính xác của các hình cầu trong kính thiên văn, cho phép quan sát chi tiết. Hơn nữa, các ống kính này là một phần không thể thiếu trong quá trình phát triển máy ảnh hiệu suất cao, đảm bảo các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp ghi lại được những khoảnh khắc với độ rõ nét tuyệt vời.
3.3 Ứng dụng laze

Các thấu kính phi cầu có thể hội tụ chùm tia laser thành những đường siêu chính xác, siêu mỏng, hoàn hảo cho việc cắt laser các thiết kế phức tạp hoặc hàn các linh kiện siêu nhỏ. Hãy tưởng tượng những robot phẫu thuật sử dụng laser dẫn hướng bằng thấu kính phi cầu cho các thủ thuật tinh tế, xâm lấn tối thiểu, hoặc máy in laser khắc các kiệt tác với độ chi tiết đáng kinh ngạc.
Dung sai đường kính: ± 0.01mm
Dung sai độ dày: ± 0.01mm
Dung sai độ dài tiêu cự: ± 1%
Ly tâm: < 1 cung phút
Khẩu độ rõ ràng: Lớn hơn 90%
P-V không đều: <0.15µm
Chất lượng bề mặt: 40 / 20 60 / 40
Lớp phủ AR: R <0.2% mỗi bề mặt @ 1030-1090nm
Chất Liệu: Silica nung chảy, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, Chalcogenides
Lớp áo: Theo yêu cầu
Thông số kỹ thuật 1: Wavelength Opto-Electronic Thấu kính phi cầu laze
| phần số | Bước sóng (nm) | EF (mm) | Đường kính (mm) | Vật liệu | ngoài trời (mm) | CT (mm) | BFL (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LFAS-35-40-ET5.43 *MỚI* | 1075 | 40.0 | 35.0 | Silica hợp nhất | 5.43 | 13.6 | 30.6 |
| LFAS-35-50-ET3.82 *MỚI* | 1075 | 50.0 | 35.0 | Silica hợp nhất | 3.82 | 10.2 | 42.2 |
| LFAS-1.5-100-ET4 | 1064 | 100.0 | 38.1 | Silica hợp nhất | 4.00 | – | 95.2 |
| LFAS-1.5-125-ET4 | 1064 | 125.0 | 38.1 | Silica hợp nhất | 4.00 | – | 120.7 |
| LFAS-1.5-150-ET4 | 1064 | 150.0 | 38.1 | Silica hợp nhất | 4.00 | – | 146.0 |
| LFAS-1.5-200-ET4 | 1064 | 200.0 | 38.1 | Silica hợp nhất | 4.00 | – | 196.4 |
| LSIA-25-12.5 | Không tráng | 12.5 | 25.0 | Silicon | – | – | – |
| LSIA-25-25 | Không tráng | 25.0 | 25.0 | Silicon | – | – | – |
| LSIA-25-50 | Không tráng | 50.0 | 25.0 | Silicon | – | – | – |
| LZA-25.4-12.7 | Không tráng | 12.7 | 25.4 | Kẽm Selenide | – | – | – |
| LZA-25.4-25.4 | Không tráng | 25.4 | 25.4 | Kẽm Selenide | – | – | – |
| LZA-25.4-50.8 | Không tráng | 50.8 | 25.4 | Kẽm Selenide | – | – | – |
Bảng 1: Wavelength Opto-Electronic Thấu kính phi cầu laze

Wavelength Opto-Electronic Cung cấp thấu kính phi cầu bằng thủy tinh đúc ở nhiều tiêu cự khác nhau. Những thấu kính phi cầu liên hợp vô hạn này có thể được sử dụng để chuẩn trực một diode laser hoặc nguồn điểm khác. Là một ống chuẩn trực đi-ốt laser, những quả cầu đúc này được thiết kế để tạo ra chùm tia đơn mode chuẩn trực với sai số mặt sóng thấp.
| Phần số | EF (mm) | NA | OD (mm) | WD (mm) | Thiết kế WL (nm) | Vật liệu | lớp phủ AR *(-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 |
Bảng 2: Wavelength Opto-Electronic Quả cầu thủy tinh đúc
Các quả cầu đúc chính xác của chúng tôi được sao chép từ khuôn có tuổi thọ cao để mang lại hiệu suất ổn định cao. Quá trình đúc khuôn hình cầu thủy tinh được nhân rộng giúp tạo ra các thấu kính vừa có hiệu suất cao vừa có hiệu quả chi phí cao.
Mỗi thấu kính hình cầu đúc đều được phủ AR để giảm phản xạ tới nguồn sáng và tăng hiệu suất truyền dẫn. Lớp phủ AR băng thông rộng nhiều lớp có sẵn trải dài trên ba phạm vi bước sóng: “A” (400-700nm), “B” (650-1100nm) và “C” (1050-1700nm).
- Chuẩn trực hoặc tập trung ánh sáng laser
- Lý tưởng cho các mô-đun laser và diode laser
- NA cao để thu được toàn bộ trục nhanh LD
- Nhiều loại độ dài tiêu cự được cung cấp
Điện tử tiêu dùng 3.4

Hình cầu cũng được sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng như là máy ảnh điện thoại và LiDAR cho xe tự hành. Wavelength Opto-Electronic sản xuất các quả cầu đúc bằng vật liệu thủy tinh hoặc nhựa.
| Thông số kỹ thuật | Độ chính xác | siêu chính xác |
| đường kính | 1-25mm | 1-20mm |
| Dia Dung sai | ± 0.015mm | ± 0.005mm |
| Độ dày dung sai | ± 0.03mm | ± 0.005mm |
| Bất thường (PV) | 1μm | 0.6μm |
| Bất thường (RMS) | 0.3μm | 0.08-0.15µm |
| Lỗi định tâm | 1 ' | |
| Chất lượng bề mặt | 40-20 | 20-10 |
| Sơn phủ | Có thể tùy chỉnh | Có thể tùy chỉnh |
4. Bạn đang tìm nhà cung cấp Aspheres đáng tin cậy?
Mặc dù thấu kính phi cầu mang lại những lợi ích vượt trội nhưng việc thiết kế và sản xuất chúng lại đặt ra những thách thức riêng. Wavelength Opto-Electronic có quy trình sản xuất chính xác cần thiết để đạt được các hình dạng phức tạp theo yêu cầu của thiết kế phi cầu. Cơ sở vật chất hiện đại của chúng tôi bao gồm gia công CNC và tiện kim cương đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất các quả cầu chất lượng cao, thúc đẩy sự đổi mới trong ngành quang học.
| Dung sai | Tiêu chuẩn | Độ chính xác | Độ chính xác cao |
| Vật liệu | Thủy tinh: BK7, Silica nung chảy, Florua | ||
| Tinh thể: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, Chalcogenide | |||
| Kim loại: Cu, Al | |||
| Nhựa: PMMA, Acrylic | |||
| đường kính Phạm vi | Tối thiểu: 10mm, Tối đa: 200 mm | ||
| đường kính Dung sai | ± 0.1mm | ± 0.025mm | ± 0.01mm |
| Độ dày trung tâm Dung sai | ± 0.1mm | ± 0.05mm | ± 0.01mm |
| Xiên qua một bên Dung sai | ± 0.05mm | ± 0.025mm | ± 0.01mm |
| Max Sag có thể đo lường | Tối đa 25 mm | Tối đa 25 mm | Tối đa 25 mm |
| Bất thường Aspheric (PV) | 3μm | 1μm | <0.06µm |
| Dung sai bán kính | ± 0.3% | ± 0.1% | 0.01% |
| Định tâm | 3arcm phút | 1arcm phút | 0.5arcm phút |
| Độ nhám bề mặt RMS | 20 A ° | 5 A ° | 2.5 A ° |
| Chất lượng bề mặt | 80-50 | 40-20 | 10-5 |
