フリーフォーム表面の利点

自由形式での対称性の欠如により、光線の経路をより複雑に制御できます。 これにより、自由形式の表面は、従来の光学系よりも効率的に収差、特に広視野および高解像度のイメージングシステムで一般的な軸外収差を補正できます。 この機能により、より高い歩留まりと優れた画質が得られ、より広い視野で鮮明度とコントラストが向上します。 この利点は、顕微鏡や分光計から写真撮影や高度な監視まで、そのアプリケーションを拡張します。

フリーフォーム光学はまた、光学設計をよりコンパクトで軽量にすることができ、性能は影響を受けません。 その複雑な形状により、通常は複数の表面を必要とする作業を単一の表面で行うことができます。 コンポーネントの数を減らすことができ、より小さく、より効率的な設計になります。 航空宇宙からポータブル家電まで、スペースと重量への影響が非常に高いアプリケーションに最適です。 さらに、フリーフォーム表面実際の機械的公差に対する光学システムの感度を低下させることができるため、組み立てが容易になり、実際の使用では常に優れた性能を維持できます。

図1: 自由形式の表面は対称性のない表面です。 最も単純で最も広く使用されている自由形式の表面の1つは、放物線または他の円錐形のセクションの軸外セグメントです。

自由形式の表面とは正確には何ですか? 何がそんなに便利なのですか? 自由形式の表面は、図1に示すように、回転および並進対称性を欠く表面である。これは、球面を使用するほとんどの従来の光学原理とは対照的です。従来の光学デバイスは球面テーブルを使用します

すべての軸で回転対称な面 (球には頂点がありません)。 一般的に使用される非球面は、単一の回転対称軸を有する。

フリーフォーム表面は設計の自由度を向上させ、光学設計の新しい可能性をもたらします。 これにより、光学エンジニアは、以前は解決できないと考えられていた課題に対処し、新しくより革新的なソリューションの開発をサポートできます。