I. Что такое линза? – «Сердце» оптических систем
Линза — это основной оптический компонент, изготовленный из прозрачных материалов, таких как оптическое стекло или кварц, и контролирующий распространение света по принципу преломления. Проще говоря, он действует как «регулировщик дорожного движения» для световых путей, направляя свет так, чтобы он сходился или расходился по мере необходимости.
Классификация: По форме и функциональному назначению линзы делятся на две основные категории:
- Выпуклые линзы (толще в центре, тоньше по краям) – предназначены для сведения света.
- Вогнутые линзы (тоньше в центре, толще по краям) созданы для рассеивания света.
Ассортимент линз UTE охватывает все ключевые типы, включая плоско-выпуклые, двояковыпуклые, плоско-вогнутые, двояковогнутые, менисковые и цементированные линзы. Материалы варьируются от стекла K9 до УФ-кварца, адаптированного к требованиям различных диапазонов длин волн.
Основная особенность: способность объектива формировать изображение составляет основу оптических устройств, таких как камеры и микроскопы. Например, выпуклая линза может фокусировать параллельные световые лучи в одной фокусной точке, а вогнутая линза рассеивает световые лучи наружу.
II. Каково использование линз? – Универсальный инструмент для разных отраслей
Линзы повсеместно используются в высокотехнологичных областях, а линзы UTE успешно интегрированы в широкий спектр отраслевых сценариев:
- Медицинская визуализация: миниатюрные линзы в эндоскопах позволяют врачам четко визуализировать внутренние структуры человека. Примечательно, что сверхточные линзы UTE помогли ведущему бренду анализаторов иммуноферментного анализа повысить точность обнаружения на 20%.
- Промышленная лазерная обработка: в лазерных системах CO₂ линзы фокусируют энергию для достижения точной резки, сварки и маркировки – эта возможность используется в линзах UTE для машин лазерной маркировки.
- Бытовая электроника: камеры смартфонов и VR-гарнитуры используют многолинзовые сборки для обеспечения высококачественного изображения.
- Исследования и аэрокосмическая промышленность: линзы с большой апертурой в астрономических телескопах улавливают слабый звездный свет, а в инфракрасных тепловизорах используются германиевые линзы для бесконтактного определения температуры.
III. Почему линзы могут выполнять эти функции? – Дизайн, основанный на оптических принципах
Основные возможности линз вытекают из закона преломления (закона Снелла):
- Выпуклые линзы: когда параллельный свет проходит через выпуклую поверхность, он изгибается к оптической оси (из-за изменения угла преломления) и в конечном итоге сходится в фокусной точке. Чем короче фокусное расстояние (f), тем сильнее сила сходимости.
- Вогнутые линзы: лучи света изгибаются наружу после прохождения через вогнутую поверхность, образуя расходящийся луч.
Для повышения производительности UTE использует технологии прецизионных покрытий, такие как просветляющие (AR) покрытия, чтобы минимизировать потери на отражение. Это обеспечивает коэффициент пропускания до 99% в диапазоне длин волн 400–700 нм с возможностью индивидуальной оптимизации для УФ- и ИК-приложений.
IV. Как выбрать правильный объектив? – Четыре ключевых параметра, определяющих производительность
Для выбора оптимального объектива необходимо сосредоточиться на четырех важнейших параметрах, и UTE предлагает профессиональные услуги по настройке в соответствии с конкретными потребностями:
1. Фокусное расстояние (f): определяет расстояние и увеличение изображения. Например, проекторам требуется более длинное фокусное расстояние для увеличения изображения, а эндоскопам — короткое фокусное расстояние, чтобы разместить его в узких пространствах.
2. Диафрагма и прозрачная диафрагма**: большая диафрагма увеличивает светопропускание, в результате чего изображения становятся более яркими. Объективы UTE имеют коэффициент использования чистой диафрагмы более 90%.
3. Точность поверхности: плоскостность поверхности напрямую влияет на четкость изображения. Продукты UTE достигают точности поверхности λ/10 (точность на уровне длины волны).
4. Материал и покрытие:
- Стекло K9: идеально подходит для видимых световых диапазонов, обеспечивая сбалансированное соотношение цены и качества.
- УФ-кварц: устойчив к высоким температурам и низкому тепловому расширению, что делает его пригодным для оборудования лазерной обработки.
- Специальные покрытия: UTE разрабатывает специальные узкополосные фильтрующие покрытия для медицинских устройств, например, для улучшения соотношения сигнал/шум.
V. Результаты практического применения – практический пример UTE
Ведущая компания в области интеллектуальных систем безопасности стремилась улучшить четкость ночного видения своих камер наблюдения. Компания UTE предоставила индивидуальное решение для сборки плоско-выпуклой линзы:
- Требование: уменьшить оптические аберрации и повысить контрастность изображения в условиях низкой освещенности.
- Решение: плоско-выпуклые линзы из стекла К9 (фокусное расстояние 8 мм) с просветляющим покрытием (отражение < 0,2% в диапазоне 400–700 нм).
- Результат: четкость изображения улучшилась на 30 %, а доходность продукта клиента выросла на 15 %.
Несмотря на небольшие размеры, линзы являются основой оптических систем. Имея почти двадцатилетний опыт исследований и разработок оптических компонентов, компания UTE Optoelectronics предоставила индивидуальные решения более чем 10 000 клиентам по всему миру. Смело оставляйте сообщение с вопросами или записывайтесь на бесплатную техническую консультацию!
