主頁（http://www.by236.com）：揭秘非球面技術

【中國集群通信網】很多鏡頭公司在進軍中國安防市場時，反復提到的就是非球面技術。但非球面鏡片在民用光學領域被廣泛應用卻早已是盡人皆知的事，世界上第一支使用非球面鏡的鏡頭是卡爾蔡司制造的，時間是1901年，但非球面鏡大規模進入民用光學領域還是在日系廠商開發出低成本制造技術之后的事情了。上世紀六、七十年代，Tokina、Fujinon等老牌光學廠商就已經掌握非球面鏡片的研磨加工技術，并且在民用照材領域得到廣泛的應用。目前，日本主流的監控鏡頭生產商基本上都具備了非球面鏡片的生產加工實力。

　　首先讓我們來弄清楚球面鏡的概念。一般鏡頭中所用的鏡片，都可以看作是球體的一部分，它的表面曲率是固定的，在由光軸上同一物點發出的光線通過鏡頭后，在像場空間上不同的點會聚，從而發生了結像位置的移動，這就是球面像差。對于全部采用球面鏡片的鏡頭而言，這是一種無可避免的像差。它的產生是由于離軸距離不同的光線在鏡片表面形成的入射角不同而造成的。當平行的光線由鏡面邊緣(遠軸光線)通過時，它的焦點位置比較靠近鏡片;而由鏡片的中央通過的光線(近軸光線)，它的焦點位置則比較遠離鏡片。這種沿著光軸的焦點間錯開的量，稱為縱向球面像差。由于這種像差的緣故，就會在通過鏡頭中心部分的近軸光線所結成的影像周圍，形成由通過鏡頭邊緣部分的光線所產生的光斑，使人感到所形成的影像變成模糊不清，畫面整體好像蒙上一層紗似的，變成缺少鮮銳度的灰蒙蒙影像。這個光斑的半徑稱為橫向球面像差。非球面鏡就是為了校正球面像差而開發出來的，功能就是通過修改鏡片表面的曲率，讓近軸光線與遠軸光線所形成的焦點位置重合。

　　制造非球面鏡片的方法主要有三種：第一種是研磨非球面鏡片。就是直接用光學玻璃毛坯研磨出所需要形狀的非球面鏡片，工藝難度很大，成本也十分高昂，最早的非球面鏡片幾乎都是這樣制作的。早期的非球面鏡頭用的都是此種非球面鏡片，也導致非球面的鏡頭價格一直居高不下。

　　第二種是模壓非球面鏡片。它采用金屬鑄模技術將融化的光學玻璃或光學樹脂直接壓制而成，這種制造工藝成本相對較低，而且現在大部分模壓非球面鏡的材質都是光學樹脂，玻璃的極為少見，因為光學玻璃是比較不適合用鑄模工藝來生產產品的材料，鑄模工藝會導致玻璃中的氣泡很難排除，良品率會相當低下。礙于安防行業使用場合的特殊性，特別是考慮到惡劣的溫差條件，一直以來光學樹脂鏡片還只是在民用光學領域使用，在安防行業是根本無法采用的。全球最大的光學玻璃提供商之一，日本Hoya集團一直以來致力于為Canon、Nikon、Pentax、KM-Sony、Olympus、Zeiss、Tokina等相機及鏡頭大廠提供玻璃原材料及鏡片，在全球的眼鏡片、高級樹脂鏡片領域都有極高的市場份額。為了提高玻璃在模壓非球面鏡片時的合格率，利用其全新的完全不含對環境有害的鉛和三氧化二砷的環保玻璃，與其集團內部成員Tokina合作開發了由光學玻璃壓制成型的超精密的非球面透鏡，廣泛地應用于后者的光學產品中，以最大限度地降低成本。因此采用這種非球面鏡片，可以做到超高性價比。

　　第三種是復合非球面鏡片。在研磨成球面的玻璃鏡片表面上覆蓋一層特殊的光學樹脂，然后將光學樹脂部分研磨成非球面。這種制造工藝的成本界于上述兩種工藝之間，是中高檔鏡頭所用非球面鏡的主要制作方法。因采用了光學樹脂，此種方式仍不適合在安防行業使用。

　　通常的非球面鏡片是一面為非球面，另外一面是球面。近年來出現了雙面非球面鏡片，采用這樣的鏡片，可以使鏡頭的鏡片數減少許多，可以較小的體積得到更大倍率的變焦鏡頭。