凯发K8国际一触即发

镜片用于相机、显微镜、望远镜、眼镜等,是日常生活中常见的光学部件。镜片大致分为凸镜片和凹镜片两种,不过在多片组合后,可设计成望远镜片、变焦镜片等光学镜片。下面凯发K8国际一♔触即发将为您🧸说明镜片的工作机制,介绍通过数码显微系统来观察、测量镜片的案例。

镜片在数码显微系统下的观察、测量

什么是折射率(Refractive index)

折射率用“光在空气中的速度/光在物质中的速度”来表示。
光的⛦速度因物质和光的波长而变化,因此折射率也随着物质和光的波长变化。光的折射方𒁃向可通过斯涅尔定律求得。

斯涅尔定律 (n1sinα=n2sinβ)

折射率1(空气等):n1
折射率2(水、玻璃等):n2
入射角:α
折射角:β

  1. A:入射光
  2. B:反射光
  3. C:反射面
  4. D:折射光

什么是色散(Dispersion)

将白色光穿过棱镜时,会形成光谱。
这叫作光的色散。光的色散是由于光波长不同导致折射率不同而产生的现象。

光学玻璃的色散用阿贝数v的值来表示。

V={\frac {n_{d}-1}{n_{F}-n_{C>
注:nd是钠原子发出的D线的折射率。
A:白色光
色散大时
  1. A:白色光

色散大时,光谱宽度
会增加

色散小时
  1. A:白色光

色散小时,光谱宽度
会减小

色像差(Chromatic aberration)的原理和校正方法

根据光的色散,镜片焦点位置如下图所示,波长短的光距离较短,波长长的光距离较长。因此,将焦点对准某个波长的光时,其它波长的光变得模糊,图像上的颜色会洇🦩开。这种现象就是色像差。

  1. A:光线
  2. B:焦点
  3. C:焦距偏移

什么是球面像差(Spherical aberration)

因为光波长差异而🦂产生的现象是色像差,而单色光产生的像差是单色像差,以球面像差为代表。凸镜片的表面是把圆球切下一部分的形状。因此,越靠近镜片外侧,入射角越大,折射角也越大。镜片中心附近和外侧在焦点位置上产生差异的现象即为球面像差。

  1. A:光

校正像差的方法

将像差方向相反的凸镜片和凹镜片相组合,或者将折射大小不同的镜片相组合,可消除像差。

  1. A:光

消除球面像差的方法之一,是使用非球面镜片(Aspheric lens)。无需组合多个镜片,ꦦ只需通过将镜片外侧加工成曲面而非球面,即可在不增加镜片数量的情况下校正焦点位置。

  1. A:光

将色像差校正至理想程度的萤石(氟化钙CaF2)镜片

当想要将色像差校正至理想程度时使用的镜片是萤石材料的萤石镜片。
将天然萤石作为原料,具备普通玻璃无法达到的低折射率和低色散特性。
而且,萤石还拥有反常部分色散特性,即从红色到绿色的波长具有低色散特性,与此同时,从绿色到蓝色的波长大幅分散。K8凯发的数码显微系统采用萤石镜片,实现了像差小的良好画质。

非萤石的玻璃
萤石
  1. A:红
  2. B:绿
  3. C:蓝

通过数码显微系统来观察、测量镜片的案例

为您介绍使用K8凯发的4K数码显微系统“VHX系列”来观察、测量镜片的应用案例。

镜片的表面观察
ZS-200 1500× 同轴落射照明+HDR
2D图像
ZS-200 1500× 同轴落射照明+HDR
3D形状测量图像
通过使用HDR功能,即使不使用SEM,也能实现镜片表面伤痕和异物的可视化。
太阳镜镜片的异物观察
VHX-E200 30× 环状侧射照明 测量前
VHX-E200 30× 环状侧射照明 自动面积测量图像
太阳镜镜片的透过偏光观察
VH-Z20 30× 背光 + 偏光镜
通过透过偏光观察,可实现残留应力、异物、裂纹的可视化。
镜片的表面观察
VH-Z20 100× 环状照明
可用照片记录不良部位。
镜片表面的伤痕观察
VHX-E500 500×
同轴落射照明 + Optical Shadow Effect Mode
镜片表面的伤痕观察
ZS-20 100×
环状照明 + Optical Shadow Effect Mode
利用Optical Shadow Effect Mode,能够将过去用SEM观察到的伤痕可视化。