Sphärische und asphärische Linse

Die IMOS Präzisions-Kunststoffspritzgusstechnik

ermöglicht es, die produktionstechnisch sehr anspruchsvollen Asphären zum gleichen Preis wie sphärische Linsen zu liefern. Der Vorteil für den Kunden - er kann sich bei seiner Auswahl auf rein technische Aspekte beschränken.


Mit Asphären gelingt in der Regel eine viel präzisere Lichtführung. Denn auch bei Linsen mit kurzer Brennweite kann das Licht aus den Randbereichen der Linse ebenfalls in den Brennpunkt gelenkt werden.


Früher war es ungemein schwierig, solche Linsen mit der benötigten Genauigkeit zu fertigen wie beispielsweise durch händisches Polieren. Heute dagegen ermöglicht das Verfahren des Ultrapräzisionsdrehens oder auch DTO (wie es bei der IMOS standardmäßig zur Verfügung steht) das Herstellen hochgenauer Asphären in optischer Qualität als Prototypen oder als Negativ in Metall für die Spritzteilefertigung. Ein händisches Nachpolieren ist nicht mehr erforderlich. Die Elemente sind nach der Ultrapräzisionsbearbeitung einsatzbereit. Prototypen können also direkt von der Spindel an den Kunden versandt werden, was eine sehr kurze Lieferzeit ermöglicht.

Asphärische Linsen

Sphärische Linsen haben als Teil einer Kugeloberfläche mit dem Radius R überall dieselbe Krümmung. Besonders wenn ihre Brennweite vergleichbar oder sogar kleiner als der Linsendurchmesser wird, treten daher verstärkt Abbildungsfehler auf. Nur ein freier Parameter (der Radius R) ist einfach nicht ausreichend, um dann die Linsenfläche so zu formen, dass über die gesamte Linsenfläche z.B. parallel einfallendes Licht im Brennpunkt gebündelt wird. Man verwendet daher dann Linsen, die von der Kugelform abweichen – eben Asphären (altgriech. A verneinend). Für rotationssymmetrische Asphären braucht man dann zur Beschreibung neben einem Radius R noch die sogenannte konische Konstante k sowie bei Bedarf noch die Koeffizienten von polynomialen Korrekturtermen. Damit hat man deutlich an Designfreiheit gewonnen. Somit kann die Linsenfläche lokal deutlich besser an den benötigten Krümmungsverlauf angepasst werden, um die Lichtstrahlen geeignet abzulenken.

Sphärische Linsen

Kann eine optisch wirksame Fläche einer Linse allein mit der Angabe eines Radius beschrieben werden, handelt es sich also um einen Teil einer Kugeloberfläche, so nennt man diese Fläche nach dem griechischen Wort für Kugel Sphäre bzw. sphärisch. Sphärische Flächen sind relativ einfacher herzustellen als andere kompliziertere Flächen. Dies liegt daran, dass die nur durch einen Parameter beschriebene Fläche eine große Symmetrie aufweist. Daher waren die ersten maschinell hergestellten Linsen hauptsächlich sphärische Linsen. Diese große Symmetrie macht es aber verständlich, dass eine sphärische Linse besonders im Fall kleiner Brennweiten deutliche Abbildungsfehler zeigt. Besonders bei kleiner Brennweite müssen zur Fokussierung Strahlen im Außenbereich, also weiter von der optischen Achse entfernt, deutlich stärker aus ihrer Einfallsrichtung abgelenkt werden als Strahlen weiter innen. Wie man an dem unten gezeigten Bild deutlich erkennt, kann eine sphärische Linse, die überall dieselbe Krümmung besitzt, dies nicht optimal leisten. In solchen Fällen empfiehlt sich der Einsatz von asphärischen Linsen.

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Beispielprodukte:

Lens Boston
(L081-PX-920)

Ansicht Lens Boston
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Lens Chicago
(L081-PX-922)

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Lens Dallas
(L081-PX-935)

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Lens New York
(L081-PX-915)

Ansicht Lens New York
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