عدسة زجاجية شبه كروية عالية الدقة عن طريق القولبة

الميزة الأبرز للعدسات شبه الكروية هي قدرتها على تصحيح الانحراف الكروي، وهو تأثير بصري يتسبب في تركيز أشعة الضوء الساقطة في نقاط مختلفة عند تكوين الصورة، مما يؤدي إلى ظهور ضبابية. يُرى الانحراف الكروي بشكل شائع في العدسات الكروية، مثل أشكال العدسات المحدبة أو المزدوجة المحدبة، لكن العدسات شبه الكروية تركز الضوء على نقطة صغيرة، مما لا يخلق أي ضبابية نسبيًا ويحسن جودة الصورة. الانحراف الكروي متأصل في الشكل الأساسي للسطح الكروي وهو مستقل عن أخطاء المحاذاة أو التصنيع؛ بمعنى آخر، ستظل العدسة الكروية المصممة والمصنعة بشكل مثالي تظهر انحرافًا كرويًا بطبيعتها. يمكن تصميم عدسة شبه كروية لتقليل الانحراف عن طريق ضبط الثابت المخروطي والمعاملات شبه الكروية للسطح المنحني للعدسة. يوضح الشكل 1 عدسة كروية ذات انحراف كروي كبير مقارنة بالعدسة شبه الكروية التي لا يوجد بها انحراف كروي عمليًا.

صب الزجاج الدقيق هو تقنية تصنيع حيث يتم تسخين نوى الزجاج البصري إلى درجات حرارة عالية حتى يصبح السطح مرنًا بما يكفي للضغط عليه في قالب شبه كروي (انظر الشكل 4). وبعد أن تبرد النوى إلى درجة حرارة الغرفة، تحافظ العدسات الناتجة على شكل القالب. يتطلب إنشاء القالب تكاليف بدء تشغيل أولية عالية لأن القالب يجب أن يكون مصنوعًا بدقة من مادة متينة للغاية يمكنها الحفاظ على سطح أملس، بينما تحتاج هندسة القالب إلى أن تأخذ في الاعتبار أي انكماش في الزجاج من أجل الحصول على الشكل شبه الكروي المطلوب. ومع ذلك، بمجرد الانتهاء من القالب، تكون التكلفة الإضافية لكل عدسة أقل من تكلفة تقنيات التصنيع القياسية للأجسام الكروية، مما يجعل هذه التقنية خيارًا رائعًا لإنتاج كميات كبيرة.