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    3. 鏡頭的技術介紹

      研磨非球面鏡片/非球面鏡片

      研磨非球面鏡片

      通過調節鏡片表面的曲率來補償球面鏡片很難校正的像差。廣泛應用于廣角鏡頭和包含廣角焦段的標準變焦鏡頭等。

      可對多種像差進行補償的非球面鏡片

      非球面鏡片

      通過設計球面鏡片的排列方式和鏡片間的距離,鏡頭可以在一定程度上補償像差??墒怯捎谇蛎骁R片本身能力有限,要徹底抑制像差很困難。非球面鏡片是為補償多種像差而設計制造的特殊鏡片,它通過調節鏡片表面的曲率從而控制入射光線的方向將像差抑制在較低水平。因此可以提高大光圈鏡頭的性能,還能讓廣角變焦鏡頭設計得更廣。另外在變焦鏡頭的小型化等方面,非球面鏡片也起到了很大作用。

      確立高精度測定技術,實現非球面加工

      非球面加工 EF 11-24mm f/4L USM采用的非球面鏡片。

      設計鏡片表面弧度時采用了計算機自動解析技術,并使用激光干涉測光計進一步提高了精度。實現了光波長的約1/32,也就是20納米(十萬分之二毫米)級超高精度測定,從而實現了鏡片的高質量。

      使用高精度非球面金屬模具,成功量產

      非球面金屬模具 大口徑玻璃模鑄技術所使用的非球面模具,生產效率很高。

      非球面鏡片根據其加工的方法分為4類?!把心シ乔蛎骁R片”的特征是使用研磨的方式,加工精度很高。另外,佳能還針對量產開發了低成本的非球面鏡片。其中“大口徑玻璃模鑄(GMo)非球面鏡片”和“高精度樹脂成型(PMo)非球面鏡片”通過將鏡片材料注入專用的模具中再施以高壓制作非球面鏡片。而“復合非球面鏡片”是在鏡片基材上形成紫外線硬化樹脂皮膜使鏡頭表面非球面化。使用何種非球面鏡片都是結合鏡頭特征來考慮,對球面像差、彗星像差、歪曲像差等多種像差補償都有幫助。

      使用非球面鏡片提高補償效果、減少鏡片數量

      下圖為使用非球面鏡片對球面像差進行補償的示意圖。球面像差是指當光線通過球面鏡片時,由于光線通過鏡片的位置不同,產生的折射率差異造成光線無法成像于一點,最終導致成像面為曲面的現象。球面像差較大時會顯著降低拍攝圖像的銳度。如圖所示,使用非球面鏡片,可使焦點一致,能夠使多角度入射的光線理想地集中至一點。在非球面鏡片出現以前,通常采用將凸透鏡與凹透鏡精密組合的二合鏡片(doublet)來減少像差。而非球面鏡片可以用一片鏡片來實現原來需要兩片鏡片才能實現的功能,并且可以得到更佳的效果。

      球面鏡片的球面像差 球面鏡片的球面像差

      非球面鏡片使焦點統一 非球面鏡片使焦點統一

      球面鏡片所拍攝的照片 球面鏡片所拍攝的照片

      非球面鏡片所拍攝的照片 非球面鏡片所拍攝的照片

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