성형에 의한 고정밀 비구면 유리 렌즈

비구면 렌즈의 가장 눈에 띄는 이점은 이미지를 형성할 때 입사 광선이 여러 지점에 초점을 맞춰 흐릿함을 생성하는 광학 효과인 구면 수차를 교정하는 능력입니다. 구면 수차는 평면 볼록 또는 이중 볼록 렌즈 모양과 같은 구면 렌즈에서 흔히 볼 수 있지만, 비구면 렌즈는 빛을 작은 점에 집중시켜 상대적으로 흐릿함을 발생시키지 않고 이미지 품질을 향상시킵니다. 구면 수차는 구면의 기본 모양에 내재되어 있으며 정렬이나 제조 오류와는 무관합니다. 즉, 완벽하게 설계되고 제조된 구면 렌즈는 여전히 본질적으로 구면 수차를 나타냅니다. 비구면 렌즈는 렌즈 곡면의 원뿔 상수와 비구면 계수를 조정하여 수차를 최소화하도록 설계할 수 있습니다. 그림 1은 구면 수차가 거의 없는 비구면 렌즈와 비교하여 상당한 구면 수차를 갖는 구면 렌즈를 보여줍니다.

정밀 유리 성형은 광학 유리 코어를 비구면 금형에 압축할 수 있을 만큼 표면이 부드러워질 때까지 고온으로 가열하는 제조 기술입니다(그림 4 참조). 코어가 실온으로 냉각된 후 결과 렌즈는 금형의 모양을 유지합니다. 몰드를 만들려면 매끄러운 표면을 유지할 수 있는 매우 내구성이 뛰어난 재료로 몰드를 정밀하게 만들어야 하고, 원하는 비구면 모양을 얻기 위해서는 몰드 형상이 유리의 수축을 고려해야 하기 때문에 초기 시작 비용이 높습니다. 그러나 금형이 완성되면 각 렌즈의 증분 비용은 비구면의 표준 제조 기술보다 낮으므로 이 기술은 대량 생산에 적합한 옵션입니다.