новости компании о Цилиндрические линзы: функции и применение

Цилиндрические линзы: функции и применение

На фоне стремительного технологического прогресса и повышения уровня жизни оптоэлектронные продукты органично интегрировались в повседневную жизнь, улучшая впечатления и постоянно развиваясь для удовлетворения потребностей рынка.

Восхождение цилиндрических линз

Поскольку экологичные и низкоуглеродные инициативы становятся глобальным приоритетом, баланс между технологическим прогрессом и охраной окружающей среды стимулирует инновации. Интеллектуальные факсы/сканеры обеспечивают безбумажные офисы, сканеры штрих-кодов повышают эффективность, передовые медицинские устройства улучшают лечение, уменьшая дискомфорт пациентов, а сложные камеры запечатлевают моменты жизни.

В то время как системы мониторинга изображений и визуализации обеспечивают беспрецедентную безопасность и комфорт, один критический оптический компонент часто остается незамеченным: цилиндрическая линза.

Основные принципы

В обычных оптических системах используются сферические или плоские элементы (линзы, светоделители, зеркала). Цилиндрические линзы — как асферические компоненты — эффективно уменьшают сферические и хроматические аберрации. Классифицируются как плоско-выпуклые, плоско-вогнутые, двояковыпуклые, или двояковогнутые, они обеспечивают одномерное увеличение.

Основные функции

Цилиндрические линзы изменяют размеры изображения — преобразуя точечные источники в линейные пятна или изменяя высоту изображения без изменения ширины. Их уникальные оптические свойства обеспечивают разнообразное применение в быстро развивающихся высокотехнологичных областях.

Основные области применения

• Системы линейной фокусировки

• Системы проекции/захвата изображений

• Сканирование изображений для факсов/печати

• Медицинские эндоскопы (гастроскопы, лапароскопы)

• Автомобильные видеосистемы

• Освещение линейных детекторов

• Сканирование штрих-кодов

• Голографическое освещение

• Обработка оптической информации

• Системы лазерных диодов

• Высокомощные лазерные системы

• Линии пучков синхротронного излучения

Достижения в производстве

Постоянное совершенствование производства цилиндрических линз позволило создать зрелые, эффективные процессы. Отличная согласованность от партии к партии и воспроизводимость получили широкое признание на рынке, постепенно заменяя устаревшие традиционные методы.

Передовые реализации

1. Преобразование коллимированных пучков в линейные источники
(Наиболее распространенное применение)
Как показано ниже, коллимированный пучок с радиусом r₀ входит в плоско-вогнутую цилиндрическую линзу (фокусное расстояние = -f). Пучок расходится под полууглом θ (θ=r₀/f), функционально эквивалентным точечному источнику в фокальной точке -f.
(Заполнитель схемы: [Вставить схему, показывающую преобразование пучка])

2. Коллимация пучка лазерного диода
Коллимация асимметрично расходящихся пучков лазерных диодов (например, θ₁×θ₂=10°×40°) представляет собой сложную задачу. Стандартные сферические линзы коллимируют только одну ось, в то время как другая расходится/сходится. Цилиндрические линзы решают эту проблему, разделяя коллимацию на ортогональные оси с помощью парных линз.

Критические правила проектирования:

1. 1. Соотношение фокусных расстояний: Для равномерных/симметричных пятен, f₁/f₂ ≈ θ₁/θ₂

2. 2. Размещение: Рассматривайте диод как точечный источник; поместите каждую линзу на расстоянии ее фокусного расстояния от источника

3. 3. Оптический путь:

   • Расстояние между главными плоскостями: |f₂ – f₁|

   • Фактическое расстояние между линзами: |BFL₂ – BFL₁|

   • Ориентируйте выпуклые поверхности по направлению к коллимированному пути, чтобы минимизировать аберрации

4. 4. Чистая апертура: Убедитесь, что ширина пучка в каждой позиции линзы ≤ ее чистой апертуре. Максимальная ширина на расстоянии f от диода: d_max = d₀ + 2f·tan(θ/2)