Ihr zuverlässiger Lieferant für sphärische Linsen
Die sphärische Linse aus SXET-Glas zeichnet sich durch einen konstanten Krümmungsradius und eine sphärische Form aus. Ihre regelmäßige sphärische Struktur ermöglicht die Lichtbrechung entlang eines vorhersagbaren Pfades und somit Funktionen wie Fokussierung, Kollimation oder Divergenz. Dank ihrer ausgereiften Struktur und stabilen Verarbeitung finden sphärische Linsen breite Anwendung in Lasersystemen, Bildgebungsgeräten und verschiedenen optischen Instrumenten.
Wir bieten Ihnen maßgeschneiderte Linsenkonstruktionen, die perfekt auf Ihr optisches System abgestimmt sind. Ob hochpräzise optische Instrumente oder Lasersysteme – unsere sphärischen Linsen gewährleisten stabile und präzise optische Effekte für Ihr System.
Wenn Sie Fragen zu unseren sphärischen Linsen haben oder kundenspezifische optische Lösungen benötigen, können Sie sich jederzeit gerne an uns wenden.
Arten von sphärischen Linsen
Hauptsächlich zur Fokussierung paralleler Lichtstrahlen auf einen einzigen Punkt verwendet, ist sie eine der am weitesten verbreiteten Arten. Sie findet häufig Anwendung in Bildgebungssystemen, Laseroptiken und Kollimationsanlagen.
Es streut die einfallenden Lichtstrahlen und eignet sich für Strahlaufweitungssysteme. Dank seiner einfachen Struktur und leichten Integrationsfähigkeit wird es üblicherweise zur Strahljustierung in großflächigen optischen Systemen eingesetzt.
In Vergrößerungsgläsern, Kameramodulen, Mikrosystemen oder Projektionsgeräten kann die bikonvexe sphärische Linse eine höhere Lichtenergiekonzentrationseffizienz auf begrenztem Raum erreichen.
Zeigt eine bessere Divergenzwirkung als eine flache Konkavlinse. Sie kann mit einer Konvexlinse zur Aberrationskorrektur oder Strahlhomogenisierung kombiniert werden.
Wird häufig zur Aberrationskompensation eingesetzt, um die Bildqualität zu optimieren und Systemaberrationen zu reduzieren. Die kompakte Bauweise ermöglicht die einfache Integration in Mehrlinsengruppen.
Wird üblicherweise zur Strahlaufweitung, zur Fokussierung oder in bestimmten Anwendungen eingesetzt, bei denen ein virtueller Fokus erzeugt werden muss, wie z. B. bei der Myopiekorrektur, der Laserstrahlaufweitung usw.
Eigenschaften der sphärischen Linse
Es weist eine gleichmäßige optische Krümmung auf, wodurch Lichtweg, Brechungswinkel und Brennpunkte hochgradig vorhersagbar sind. Dies kann Ihre Forschungs- und Entwicklungskosten erheblich senken.
Der optische Pfad wird optimiert, sodass sich das Licht entlang des gewünschten Weges ausbreiten und am Zielort zusammenlaufen kann. Dadurch werden Streu- und Reflexionsverluste reduziert und die Energieeffizienz verbessert.
Sie können die Oberflächenbehandlung, einschließlich Antireflex- (AR) und verschleißfester Beschichtungen, auswählen. Auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit oder korrosiven Bedingungen arbeitet es stabil.
Im Vergleich zu asphärischen Linsen ist der Herstellungsprozess sphärischer Linsen einfach und erfordert keine komplexen Fertigungsprozesse, wodurch sie sich für eine schnelle Massenproduktion eignen.
Hohe Flexibilität – Design
Die sphärischen Linsen von SXET Glass bieten hohe Flexibilität und ermöglichen die Anpassung verschiedener Strukturtypen an Ihre Anforderungen an den optischen Strahlengang. Auch Spezifikationen wie Brennweite und Material können individuell angepasst werden. Ob für kleine Mikroapertur-Lasermodule oder großflächige industrielle optische Anlagen – unsere sphärischen Linsen bieten das optimale optische System für Sie.
Unsere sphärischen Linsen eignen sich für vielfältige Anwendungen in Bereichen wie sichtbares Licht, Ultraviolett, Nahinfrarot und anderen. Gleichzeitig unterstützen wir verschiedene Beschichtungsverfahren wie AR-Antireflexbeschichtung, HR-Hochreflexbeschichtung, Dispersionsbeschichtung und Schmalbandbeschichtung. Dadurch stellen wir sicher, dass die Linsen komplexen optischen Systemanforderungen gerecht werden und die strengen Vorgaben verschiedener Branchen erfüllen.
Hochwertige Bildgebung
Basierend auf dem Prinzip der optischen Brechung ermöglicht die sphärische Linse von SXET Glass die präzise Fokussierung, Streuung und Ausrichtung des Lichtstrahls. Wir garantieren Ihnen die erwartete Leistung Ihres optischen Systems.
Um eine optimale Bildqualität zu gewährleisten, verwenden wir optisches Glas mit hoher Homogenität, geringer Blasenbildung und minimalen Streifen. Dieses Glas zeichnet sich durch einen hohen Brechungsindex-Konstanz aus und trägt zur Verbesserung der Stabilität und Bildgenauigkeit des Systems bei. Darüber hinaus kontrolliert SEXT Glass die Bearbeitungsgenauigkeit streng, um den PV-Wert jeder Linse unter λ/10 zu halten. Hochpräzisionslinsen erreichen sogar PV-Werte ≤ λ/20.
Warum Sie SXET Glass als Ihren Partner für sphärische Linsen wählen sollten
Mit grundlegender optischer Simulation und über 17 Jahren Erfahrung bieten wir Ihnen eine praktikablere sphärische Linsenlösung, die auf Ihre Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist.
Wir bieten umfassende, kundenspezifische Lösungen für sphärische Linsen an, einschließlich Krümmungen, Größen, Materialien, Beschichtungen usw.
Hat die Zertifizierung nach ISO 9001 für Qualitätsmanagementsysteme erhalten und erfüllt internationale Zertifizierungsstandards wie CE und RoHS.
Digitale Prüfung mittels hochpräziser Brennweitenmesser, Spektralphotometer und weiterer Geräte. Jedes Objektiv wird strengen optischen Tests unterzogen, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.
Anwendungen von sphärischen Linsen
Sphärische Linsen werden häufig in Mikroskopen, Teleskopen, Spektrometern, Laserinstrumenten und anderen optischen Präzisionsgeräten eingesetzt, da sie unter verschiedenen Vergrößerungsverhältnissen und Beobachtungsbedingungen eine zuverlässige Bildqualität liefern.
Sphärische Linsen sind die am weitesten verbreiteten Objektive in Kameras. Sie lenken das einfallende Licht präzise auf den Sensor oder das Anzeigegerät, korrigieren Abbildungsfehler und optimieren die Bildqualität. Daher werden sie häufig in Kameras, Projektoren und Virtual-Reality-Geräten eingesetzt.
Unsere sphärischen Linsen finden sich häufig im medizinischen Bereich, insbesondere in Endoskopen und Diagnosegeräten für die Augenheilkunde. Dank ihrer hohen Auflösung ermöglichen sie Ärzten, Details im mikroskopischen Bereich zu erkennen und so präzise Diagnosen zu stellen.
Sphärische Linsen sind auch zu einem wichtigen Bestandteil von Laser-Radar (LiDAR), optischen Sensoren und Überwachungssystemen geworden. Sie ermöglichen es Laser-Radar, die Umgebung präzise abzutasten und hochpräzise 3D-Bilder zu erzeugen, indem sie die Streuung und Richtung des Lichts anpassen.
- Spezifikation für sphärische Linsen
| Typ | Sphärische Linse | Material | optisches Glas bk7 k9 |
| Materialstärke | 0.14-6mm | Radian | 2.5D, 3D |
| Transparenz | bis zu 99 % | Härte | 9H |
| Toleranz | ± 0.05mm | Shape | Kreislauf- |
| Brennweite | 5 mm – 1000 mm 1 % | Größe | Kundenspezifische |
| Beschichtung | AF, AR, AG, Blaulichtfilter und kundenspezifische Beschichtungen | Methode zur Stärkung | Chemikalie |
| OEM / ODM | Erreichbar | Musteranfrage | Verfügbar |
Die sphärische Linse ist eine optische Linse mit konstantem Krümmungsradius und einer regelmäßig kugelförmigen Oberfläche. Diese Struktur ermöglicht eine gute Vorhersagbarkeit und Stabilität im optischen Design und erleichtert die Verarbeitung und Serienfertigung.
Im Vergleich zu asphärischen Linsen ist die Krümmung sphärischer Linsen fixiert, wodurch der Herstellungsprozess einfacher und kostengünstiger ist. Sie eignen sich für Anwendungen, die eine Massenproduktion erfordern.
Bei kleinen bis mittleren Einfallswinkeln bieten unsere sphärischen Linsen eine stabile und kontrollierbare optische Leistung. Bei großen Einfallswinkeln oder höheren Anforderungen an die Aberrationskontrolle kann es jedoch zu verstärkter sphärischer Aberration oder Verzerrung kommen.
In praktischen Projekten ist es üblich, die Linsenkombination zu optimieren oder asphärische Elemente einzuführen, um eine Kompensation zu erreichen.
Daher empfiehlt es sich, bereits in der Auswahlphase den Einfallswinkelbereich und die Einsatzbedingungen festzulegen, um eine optimale optische Abstimmung zu ermöglichen.
Eine einzelne sphärische Linse besitzt keine Fokussierfähigkeit. Diese wird jedoch üblicherweise durch die Kombination mehrerer sphärischer Linsen und in Verbindung mit mechanischen Strukturen erreicht, um in realen Systemen Zoom- oder automatische Fokussierfunktionen zu realisieren.
Man kann beispielsweise mehrere sphärische Linsen mit unterschiedlichen Brennweiten und Einstellmechanismen kombinieren. Dadurch lassen sich die Anforderungen von Zoomobjektiven oder Autofokussystemen erfüllen. Dieses Design findet breite Anwendung in optischen Geräten, die eine hochpräzise Fokussierung erfordern, wie etwa Zoomobjektive und Autofokussysteme.
In bestimmten Anwendungsfällen können mehrere sphärische Linsen asphärische Linsen ersetzen. Mehrere sphärische Linsen sind kostengünstiger und eignen sich nur für Anwendungen, die eine Massenproduktion erfordern und relativ geringe Anforderungen an die optische Genauigkeit stellen.
Funktionsprinzip der sphärischen Linse
Die sphärischen Linsen basieren auf dem Phänomen der Lichtbrechung, dass sich die Ausbreitungsrichtung des Lichts ändert, wenn es die Grenzfläche zwischen verschiedenen Medien durchdringt.
Konvexe Linse (positive Linse) : Sie ist in der Mitte dicker als an den Rändern. Das Licht bündelt sich in der Mitte der Linse und bildet einen Brennpunkt.
Konkave Linse (Negativlinse) : Sie ist in der Mitte dünner und an den Rändern dicker. Das Licht wird nach außen gestreut; sie wird typischerweise zur Aufweitung von Lichtstrahlen oder zur Steuerung der Lichtausbreitung verwendet.
Materialien für sphärische Linsen
Sphärische Linsen können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, aber unterschiedliche Materialien führen zu unterschiedlichen Eigenschaften.
Sphärische Glaslinse
Gängige Werkstoffe für sphärische Glaslinsen sind NBK7, UVFS, ZnSe und CaF₂. Sphärische Glaslinsen zeichnen sich durch hohe Lichtdurchlässigkeit und ausgezeichnete Kratzfestigkeit aus und arbeiten auch unter anspruchsvollen und rauen Bedingungen zuverlässig. Sie eignen sich besonders für hochpräzise Systeme, insbesondere in Bereichen mit hohen Anforderungen an die optische Leistung, wie Forschung, Medizintechnik oder High-End-Sensorik.
Glasmaterialien sind jedoch teurer. Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass verschiedene Materialien unterschiedlichen Wellenlängenbereichen und Preisklassen entsprechen. Daher sollten Sie das Material entsprechend den jeweiligen Anwendungsfällen auswählen.
Kunststoffkugel
Sphärische Kunststofflinsen lassen sich leichter in komplexe Formen bringen und zeichnen sich durch geringe Kosten und ein niedriges Gewicht aus. Sie finden breite Anwendung in Bereichen, die eine geringere Präzision und höhere Wirtschaftlichkeit erfordern, wie beispielsweise in einfachen optischen Instrumenten und Unterhaltungselektronik.
Parameter der sphärischen Linse
Brennweite
Die Brennweite bezeichnet den Abstand vom Schnittpunkt paralleler Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch eine Linse bis zum Linsenmittelpunkt. Sie hängt von der Oberflächenkrümmung und dem Brechungsindex des Linsenmaterials ab.
Krümmungsradius
Der Krümmungsradius ist der Radius der sphärischen Linsenkurve und repräsentiert den Krümmungsgrad der Linsenoberfläche. Üblicherweise weisen die beiden Seiten unterschiedliche Krümmungsradien auf; die eine Seite ist positiv, die andere negativ.
Je kleiner der Krümmungsradius, desto ausgeprägter ist die Krümmung der sphärischen Linse und desto stärker ist ihre Fähigkeit, Licht zu brechen.
Brechungsindex
Der Brechungsindex s ist das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Linsenmaterial zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.
Ein höherer Brechungsindex bedeutet, dass Ihre sphärische Linse das Licht effektiver brechen kann, was den Fokussierungseffekt verbessern kann.
Blende
Numerische Apertur (NA) : Eine größere numerische Apertur bedeutet, dass das Objektiv mehr Licht sammeln kann und eine höhere Auflösung aufweist.
Effektive Apertur (CA) : Damit ist die optisch effektive Fläche der Linse gemeint, wobei in der Regel die abgeschrägten Kanten oder defekten Bereiche am Rand ausgeschlossen werden.
Wie man sphärische Linsen auswählt
Typ
Zunächst sollte der sphärische Linsentyp anhand Ihrer optischen Pfadfunktion bestimmt werden.
Wenn Sie beispielsweise paralleles Licht auf eine bestimmte Position fokussieren müssen, ist eine konvexe sphärische Linse die gängigere Wahl; konkave sphärische Linsen eignen sich hingegen besser für Situationen, in denen eine Strahlaufweitung oder eine Anpassung des optischen Pfades erforderlich ist.
Materialien
Sie müssen das geeignete Linsenmaterial auch anhand der Wellenlänge auswählen.
Beispielsweise werden bei Anwendungen mit ultravioletten oder infraroten Wellenlängen häufig spezielle Materialien wie UVFS (ultraviolettes Quarzglas) oder ZnSe (Zinkselenid) verwendet, um die optische Transmission und Haltbarkeit zu gewährleisten.
Durchmesser
Der Durchmesser der sphärischen Linsen bestimmt die Menge an Licht, die sie empfangen können.
Im Allgemeinen wird empfohlen, dass der gewählte Durchmesser 20-30% größer als der Durchmesser des Lichtstrahls sein sollte, um sicherzustellen, dass das Licht vollständig und ohne optische Verluste gesammelt werden kann.
Oberflächenqualität
Wählen Sie die passende Oberflächenqualität entsprechend Ihren Anforderungen an Bildgebung oder Laserpräzision.
Es ist jedoch zu beachten, dass übermäßig hohe Präzisionsanforderungen die Verarbeitungskosten erheblich erhöhen, ohne dass dies zwangsläufig zu proportionalen Leistungsverbesserungen führt. Daher empfiehlt es sich, die Anforderungen an die Präzision anhand der tatsächlichen Anwendung angemessen festzulegen, anstatt blindlings die höchste Spezifikation anzustreben.
Beschichtung
Warum ist eine Beschichtung notwendig? Unbeschichtete sphärische Linsen weisen an der Luft-Glas-Grenzfläche einen Lichtreflexionsverlust von ca. 4 % auf. Durch die Wahl geeigneter Beschichtungen wie Antireflexfolien (AR), Reflexionsfolien oder Spiegelfolien lässt sich der Lichtverlust deutlich reduzieren und die Systemeffizienz verbessern.
Die Beschichtung beeinflusst nicht nur die Lichtdurchlässigkeit der sphärischen Linsen, sondern bestimmt auch deren Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Umgebungen. Spezielle witterungsbeständige Beschichtungen verlängern die Lebensdauer der sphärischen Linsen bei hoher Luftfeuchtigkeit, hohen Temperaturen oder chemischer Korrosion.