聚焦非球面厚透鏡的光學設計

Optical Design for Aspherical Lens

劉源昌(Yuan-Chang Liou) ； 賴添興(Tien-Hsing Lai)

《光學工程》 79期 (2002/09) Pp. 49-56

https://doi.org/10.30011/OE.200209.0006

摘要

本研究的目的是設計具有高聚焦能力之非球面厚凸透鏡的幾何外狀。首先藉由非球面通用方程式來設計透鏡，分別探討二次圓錐面及高次曲面的聚焦情形，經由一系刊測試得知聚焦效果最好為橢圓面透鏡，當R（頂點曲率半徑）取36mm及72mm時，光軸上最大的球差值僅0.6mm及0.2mm。為了將球差現象減到最小，本文提出了4次曲面的透鏡設計，可使光軸上最大的球差值僅0.5mm及0.1mm，進一步提高了聚焦效果。

關鍵字

非球面 ； 透鏡 ； 球面像差 ； 光學設計

並列摘要

Optical design for aspherical lens with high focusing capability is proposed to improve the spherical aberration. The thick lens, designed from the general aspherical equation or the proposed equation, is examined the focusing capability by means of the ray tracing method. Several test cases show the performance sequence is: the proposed surface＞ ellipsoid＞ paraboloid＞ sphere＞ hyperboloid.

並列關鍵字

Aspherical surface ； Lens ； Spherical aberration ； Lighting Design