เลนส์แอสเฟอริก หรือที่รู้จักกันในชื่อแอสเฟียร์ ได้กลายเป็นส่วนสำคัญในวงการทัศนศาสตร์ โดยได้เปลี่ยนแปลงวิธีการที่เรามองเห็นและบันทึกภาพโลกไปอย่างสิ้นเชิง แตกต่างจากเลนส์ทรงกลมแบบดั้งเดิม เลนส์แอสเฟียร์นำเสนอความแม่นยำและความคมชัดในระดับใหม่ในการออกแบบทางแสง
1. แอสเฟียร์คืออะไร?
เลนส์แอสเฟอริกมีรูปทรงที่เบี่ยงเบนจากรูปทรงสมมาตรของทรงกลม ต่างจากเลนส์ทรงกลมซึ่งมีความโค้งสม่ำเสมอ เลนส์แอสเฟอริกมีความโค้งที่แตกต่างกันไปทั่วพื้นผิว
เลนส์แอสเฟอริกใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ขั้นสูงเพื่อให้ได้รูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ โดยการคำนวณความโค้งอย่างละเอียดในจุดต่างๆ วิศวกรด้านทัศนศาสตร์สามารถปรับแต่งเลนส์ให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้าน ลดการบิดเบือน และเพิ่มคุณภาพของภาพโดยรวม
2. ประโยชน์ของการใช้เลนส์ทรงกลมแอสเฟียร์
ข้อดีของการนำเลนส์แอสเฟอริกมาใช้ในระบบเลนส์นั้นมีมากมาย ประการแรกและสำคัญที่สุด เลนส์แอสเฟอริกช่วยแก้ไขความคลาดเคลื่อนทางแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดความคลาดเคลื่อนทรงกลม และทำให้ภาพคมชัดและแม่นยำยิ่งขึ้นการถ่ายภาพซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานให้ดีขึ้น
เลนส์แอสเฟอริกยังช่วยลดขนาดและน้ำหนักของระบบออปติคอล ทำให้มีคุณค่าอย่างยิ่งในอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด เช่น กล้องถ่ายรูปและสมาร์ทโฟน นอกจากนี้ เลนส์เหล่านี้ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรวมแสง ส่งผลให้ภาพสว่างและคมชัดยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ เลเซอร์ทรงกลมยังทรงพลังและมีขนาดเล็กกว่า ช่วยลดขนาดของระบบเลเซอร์และอุปกรณ์ถ่ายภาพ ลองนึกถึงเครื่องสแกนเลเซอร์แบบพกพาที่สามารถสร้างแผนที่อาคารทั้งหลังได้อย่างแม่นยำ หรือเลเซอร์ขนาดเล็กกล้องเอนโดสโคปการสำรวจพื้นที่แคบๆ ภายในร่างกายมนุษย์ เป็นไปได้ทั้งหมดด้วยความมหัศจรรย์ของเลนส์แอสเฟียร์ขนาดกะทัดรัด วิทยาศาสตร์เบื้องหลังเลนส์แอสเฟียร์เปิดประตูสู่ความเป็นไปได้มากมายในหลากหลายสาขา ตั้งแต่การถ่ายภาพ ดาราศาสตร์ และอื่นๆการใช้งานเลเซอร์ถึงการถ่ายภาพทางการแพทย์.
3. การประยุกต์ใช้ Aspheres ในอุตสาหกรรมต่างๆ
3.1 การถ่ายภาพทางการแพทย์
เลนส์แอสเฟอริกมีการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย แสดงให้เห็นถึงความอเนกประสงค์ของมัน ในทางการแพทย์ เลนส์ชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในกล้องเอนโดสโคปและอุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์ซึ่งช่วยให้แพทย์มองเห็นภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับการวินิจฉัยโรค
3.2 กล้องโทรทัศน์
นักดาราศาสตร์ได้รับประโยชน์จากความแม่นยำของเลนส์แอสเฟียร์ในกล้องโทรทรรศน์ ทำให้สามารถสังเกตการณ์ได้อย่างละเอียด นอกจากนี้ เลนส์เหล่านี้ยังเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาของกล้องถ่ายภาพประสิทธิภาพสูง ทำให้ช่างภาพมืออาชีพสามารถบันทึกช่วงเวลาต่างๆ ด้วยความคมชัดที่เหนือกว่า
3.3 การประยุกต์ใช้เลเซอร์
เลนส์แอสเฟียร์สามารถรวมลำแสงเลเซอร์ให้เป็นเส้นที่แม่นยำและบางเฉียบ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดด้วยเลเซอร์ลวดลายที่ซับซ้อนหรือการเชื่อมส่วนประกอบขนาดจิ๋ว ลองนึกภาพหุ่นยนต์ผ่าตัดที่ใช้เลเซอร์นำทางแบบแอสเฟอริกสำหรับขั้นตอนการผ่าตัดที่ละเอียดอ่อนและบุกรุกน้อยที่สุด หรือเครื่องพิมพ์เลเซอร์สร้างสรรค์ผลงานชิ้นเอกด้วยรายละเอียดที่น่าทึ่ง
ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง: ±0.01 มม.
ค่าความคลาดเคลื่อนของความหนา: ±0.01 มม.
ค่าความคลาดเคลื่อนของระยะโฟกัส: ±1%
จุดศูนย์กลาง: น้อยกว่า 1 นาทีเชิงมุม
รูรับแสงที่ใส: >90%
ความไม่สม่ำเสมอ PV: <0.15 µm
คุณภาพพื้นผิว: 40/20 60/40
สารเคลือบ AR: R<0.2% ต่อพื้นผิว ที่ 1030-1090 นาโนเมตร
วัสดุ: ฟิวส์ซิลิกา, ซูพราซิล 313, คอร์นิง 7980, ซิลิคอน, เจอร์มาเนียม, ซิงค์ซัลไฟด์, ซิงค์ซีลีเนียม, แคลโคเจนิกส์
การเคลือบผิว: ตามความต้องการ
ข้อมูลจำเพาะ 1: เลนส์แอสเฟอริกเลเซอร์แบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ความยาวคลื่น
| หมายเลขชิ้นส่วน | ความยาวคลื่น (นาโนเมตร) | EFL (มม.) | เส้นผ่านศูนย์กลาง (มม.) | วัสดุ | ET (มม.) | CT (มม.) | BFL (มม.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LFAS-35-40-ET5.43 *ใหม่* | 1075 | 40.0 | 35.0 | ซิลิกาหลอมเหลว | 5.43 | 13.6 | 30.6 |
| LFAS-35-50-ET3.82 *ใหม่* | 1075 | 50.0 | 35.0 | ซิลิกาหลอมเหลว | 3.82 | 10.2 | 42.2 |
| LFAS-1.5-100-ET4 | 1064 | 100.0 | 38.1 | กระจก | 4.00 | – | 95.2 |
| LFAS-1.5-125-ET4 | 1064 | 125.0 | 38.1 | กระจก | 4.00 | – | 120.7 |
| LFAS-1.5-150-ET4 | 1064 | 150.0 | 38.1 | กระจก | 4.00 | – | 146.0 |
| LFAS-1.5-200-ET4 | 1064 | 200.0 | 38.1 | กระจก | 4.00 | – | 196.4 |
| LSIA-25-12.5 | ไม่เคลือบผิว | 12.5 | 25.0 | ซิลิคอน | – | – | – |
| LSIA-25-25 | ไม่เคลือบผิว | 25.0 | 25.0 | ซิลิคอน | – | – | – |
| LSIA-25-50 | ไม่เคลือบผิว | 50.0 | 25.0 | ซิลิคอน | – | – | – |
| แอลจีเอ-25-12.5 | ไม่เคลือบผิว | 12.5 | 25.0 | เจอร์เมเนียม | – | – | – |
ตารางที่ 1: ความยาวคลื่นของเลนส์แอสเฟอริกเลเซอร์แบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์
บริษัท Wavelength Opto-Electronic นำเสนอผลิตภัณฑ์ต่างๆเลนส์แอสเฟอริกแก้วขึ้นรูปเลนส์แอสเฟอริกแบบคอนจูเกตอนันต์เหล่านี้มีระยะโฟกัสหลากหลาย สามารถใช้เพื่อปรับลำแสงเลเซอร์ไดโอดหรือแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดอื่นๆ ได้ ในฐานะตัวปรับลำแสงเลเซอร์ไดโอด เลนส์แอสเฟอริกแบบขึ้นรูปเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างลำแสงแบบโหมดเดียวที่ปรับให้ขนานกันโดยมีข้อผิดพลาดของหน้าคลื่นต่ำ
| หมายเลขชิ้นส่วน | EFL (มม.) | NA | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (มม.) | WD (มม.) | ออกแบบ WL (นาโนเมตร) | วัสดุ | การเคลือบ AR *(-A,- B, -C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LMAS-3.0-2.0 | 2.00 | 0.50 | 3.00 | 1.09 | 780 | ดี-ซีเค3 | เอ, บี, ซี |
| LMAS-4.5-2.75 | 2.75 | 0.64 | 4.50 | 1.50 | 830 | ดี-ZLAF52LA | เอ, บี, ซี |
| LMAS-6.32-4.02 | 4.02 | 0.60 | 6.33 | 2.41 | 408 | ดี-แล็ก6 | เอ, บี, ซี |
| LMAS-6.35-6.43 | 6.43 | 0.43 | 6.35 | 4.70 | 830 | ดี-ซีเค2เอ็น | เอ, บี, ซี |
| LMAS-9.94-8.0 | 8.00 | 0.50 | 9.94 | 5.90 | 780 | ดี-ซีเค3 | เอ, บี, ซี |
| LMAS-8.0-11.18 | 11.18 | 0.31 | 8.00 | 9.69 | 635 | ดี-ซีเค2เอ็น | เอ, บี, ซี |
| LMAS-6.32-13.85 | 13.85 | 0.18 | 6.33 | 12.10 | 650 | ดี-ซีเค3 | เอ, บี, ซี |
| LMAS-8.0-22.58 | 22.58 | 0.15 | 8.00 | 21.25 | 532 | ดี-ซีเค2เอ็น | เอ, บี, ซี |
ตารางที่ 2: ความยาวคลื่นของเลนส์แอสเฟียร์แก้วขึ้นรูปทางออปโตอิเล็กทรอนิกส์
เลนส์แอสเฟียร์ขึ้นรูปด้วยความแม่นยำสูงของเรานั้น ผลิตซ้ำจากแม่พิมพ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอสูง กระบวนการขึ้นรูปเลนส์แอสเฟียร์ด้วยแก้วแบบจำลองนี้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเลนส์ที่มีทั้งประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่า
เลนส์แอสเฟียร์ขึ้นรูปแต่ละชิ้นเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสง (AR coating) เพื่อลดการสะท้อนจากแหล่งกำเนิดแสงและเพิ่มประสิทธิภาพการส่งผ่านแสง มีการเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงแบบหลายชั้นครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นสามช่วง ได้แก่ “A” (400-700 นาโนเมตร), “B” (650-1100 นาโนเมตร) และ “C” (1050-1700 นาโนเมตร)
- ปรับลำแสงเลเซอร์ให้เป็นแนวเดียวกันหรือรวมแสงให้โฟกัส
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโมดูลเลเซอร์ไดโอดและไฟเบอร์
- ค่า NA สูงเพื่อจับภาพแกนเร็ว LD ได้อย่างสมบูรณ์
- มีทางยาวโฟกัสให้เลือกหลากหลาย
3.4 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
แอสเฟียร์นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นกล้องโทรศัพท์และLiDAR สำหรับยานยนต์ไร้คนขับบริษัท Wavelength Opto-Electronic ผลิตเลนส์แอสเฟียร์แบบขึ้นรูปโดยใช้วัสดุแก้วหรือพลาสติก
| ข้อกำหนด | ความแม่นยำ | ความแม่นยำสูงพิเศษ |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | 1-25 มม. | 1-20 มม. |
| ความทนทานต่อไดอะ | ±0.015 มม. | ±0.005 มม. |
| ความคลาดเคลื่อนของความหนา | ±0.03 มม. | ±0.005 มม. |
| ความไม่สม่ำเสมอ (PV) | 1 ไมโครเมตร | 0.6 ไมโครเมตร |
| ความไม่สม่ำเสมอ (RMS) | 0.3 ไมโครเมตร | 0.08-0.15 ไมโครเมตร |
| ข้อผิดพลาดในการจัดศูนย์กลาง | 1' | |
| คุณภาพพื้นผิว | 40-20 | 20-10 |
| การเคลือบ | ปรับแต่งได้ | ปรับแต่งได้ |
4. กำลังมองหาผู้จำหน่ายแอสเฟียร์ที่น่าเชื่อถืออยู่ใช่ไหม?
แม้ว่าเลนส์แอสเฟอริกจะมีข้อดีที่โดดเด่น แต่การออกแบบและการผลิตก็มีความท้าทายเฉพาะตัว บริษัท Wavelength Opto-Electronic ได้แก้ไขปัญหาดังกล่าวแล้วกระบวนการผลิตที่แม่นยำเพื่อให้ได้รูปทรงที่ซับซ้อนตามที่ต้องการในการออกแบบเลนส์แอสเฟอริก โรงงานที่ทันสมัยของเรา ซึ่งรวมถึงเครื่องจักร CNC และเครื่องกลึงเพชร ได้อำนวยความสะดวกในการผลิตเลนส์แอสเฟอริกคุณภาพสูง ซึ่งเป็นแรงผลักดันนวัตกรรมในอุตสาหกรรมเลนส์
| ความอดทน | มาตรฐาน | ความแม่นยำ | ความแม่นยำสูง |
| วัสดุ | กระจก: BK7, ซิลิกาหลอมเหลว, ฟลูออไรด์ | ||
| ผลึก: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, แคลโคเจนิก | |||
| โลหะ: ทองแดง, อลูมิเนียม | |||
| วัสดุพลาสติก: PMMA, อะคริลิก | |||
| ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง | ต่ำสุด: 10 มม., สูงสุด: 200 มม. | ||
| ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง | ±0.1 มม. | ±0.025 มม. | ±0.01 มม. |
| ค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาตรงกลาง | ±0.1 มม. | ±0.05 มม. | ±0.01 มม. |
| ความทนทานต่อการหย่อนตัว | ±0.05 มม. | ±0.025 มม. | ±0.01 มม. |
| ค่าความหย่อนสูงสุดที่วัดได้ | สูงสุด 25 มม. | สูงสุด 25 มม. | สูงสุด 25 มม. |
| ความไม่สม่ำเสมอแบบแอสเฟอริก (PV) | 3 ไมโครเมตร | 1 ไมโครเมตร | <0.06 µm |
| ความคลาดเคลื่อนของรัศมี | ±0.3% | ±0.1% | 0.01% |
| ศูนย์กลาง | 3 อาร์คมิน | 1 อาร์คมิน | 0.5 อาร์คมิน |
| ความหยาบผิว RMS | 20 A° | 5 A° | 2.5 A° |
| คุณภาพพื้นผิว | 80-50 | 40-20 | 10-5 |
วันที่เผยแพร่: 18 ตุลาคม 2567