非球面透镜的加工

　　一、概述:

　　在光学系统中，采用非球面不仅可以简化光学仪器的结构，而具有利于像差的矫正，提高光学系统的成象质量。

　　由于非球面光学零件加工困难，工艺尚未成熟，至今没有得到广泛的应用。

　　非球面加工其所以复杂是由于它的一系列特性所决定的，例如，非球面大多数可有一个对称轴，其表面比较复杂，一般只能单件加工。非球面曲面各点曲率不同，在抛光时难以修正，所以定中心困难。由于检验一般不能用样板检验，因而对高精度的非球面进行检验也是一个复杂工作。

　　非球面的分类:从工艺观点分，可分为迥转二次非球面(如回转抛物面、回转双曲面、回转椭园面，回转高次曲面等)和二轴对称型非球面(柱面、复曲面)两类。

　　二、回转二次非球面的加工:

　　回转二次非球面，通常所见的如图1一所示，是表示这种曲面的一部分，它们都可以用一个二次曲线绕横坐标轴旋转而形成。

　　如图2所示，0点为表面顶点，顶点的曲率半径为R}，其曲率中心相应地为Oo，对于曲线上某一点A，做法线00,，它和横坐标相交于O，点，截距}00，称为R,. R，不是带区Y的曲率半径，而是带;区Y的法线和x轴交点的横坐标。

　　当对二次方程进行微分，得到下面圆锥曲线性质。

　　要加工回转二次非球面透镜，首先要加工出一个最接近非球面的球面，这个球面就叫傲最接近比较球面。最接近球面与非球面的最大非球面度用乙。.二表示。

　　上述的回转二次非球面都可以找到与它最接近的比较球面，这个球面是通过非球面子午面内最边缘两点及中心所作的球面。如图3所示。

　　最接近球面曲率半径R和最大非球面度8m8:的计算:它们之间的偏离量如图4所示。

　　式中R一非球面顶点曲率半径，

　　R‘一豪接迸比衰球面曲率半径。

　　当井碑曲线在边缘点Y一H处相交的必要条件为

　　H为非球面口径之半

　　微分:

　　令

　　知道了比较球面半径R和最大非球面度s二二，这对我们加工非球面是非常重要的，根据比较球面半径R设计非球面的模具，根据非球面度的大小可在工艺上采取不同的加工方法。

　　1.比较球面的半径R和最大非球面度sm。二计算举例:

　　有一非球面方程为:y’=si.iZx一o.4432x‘+0.0013‘’如图5所示:通光口径D=73，弥散圆0.04。