Photography 版 (精华区)

发信人: cdd (平上), 信区: Photography
标  题: 想要不圆不是件容易的事 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月07日21:38:57 星期四), 站内信件

发信人: Deschutes (胖胖熊~~一年感冒两次，一次半年), 信区: Photo
标  题: 想要不圆不是件容易的事
发信站: BBS 水木清华站 (Wed Jun  6 20:23:40 2001)

　　一般来讲，照相机镜头里的光学透镜，其表面都是球面的一部分，也就是任何一个
切面都是圆形。球面是在加工时比较容易得到的形状，在测量时也可以达到很高的精度
。
　　但球面并不是最适合光学成像的透镜形状，它会引入许多使镜头素质变差的像差。
例如，在镜头全开光圈时，从镜头中心和镜头边缘射入的平行光线不会汇聚于一点，这
样拍出的照片中线条就会模糊，只有收缩光圈才能改善。再比如，广角镜头成像的边缘
总是会发生弯曲，本来横平竖直的线条可能变得象大酒桶一样弯曲。为了尽量克服上述
像差，镜头中就要使用很多片透镜来补偿。这样，在成像质量提高的同时，镜头也变得
又大又沉。
　　非球面透镜用在镜头的光学系统中，可以大幅度地提高大光圈时的成像质量，减小
广角镜头的边角变形，而且，一片非球面透镜可以替代好几片球面透镜补偿像差，能够
非常明显地简化镜头的光学设计，减小它的体积和重量。
　　但想得到所需要的非球面形状非常难，从前只能让经验丰富的老师傅进行手工研磨
，制造一块透镜可能需要耗费几个月的时间，而且形状精度也不易保证。那时根本无法
想象如此昂贵的部件，能够在家用照相机的镜头中得到应用。
　　佳能公司在非球面镜头的普及化方面率先迈出了一大步--1971年推出了世界上第一
支包含非球面透镜的单反相机镜头FD 55mm f/1.2 AL，从此开创了镜头设计的新时代。
其实，早在60年代佳能公司就开始了非球面透镜加工技术的研究，并在70年取得突破性
进展，建立了完整的设计理论、精密加工工艺和超高精度测量体系。这个加工系统的精
度即使在现在看来也是非常惊人的，它的测量部分可以分辨0.02微米的距离。但这时的
生产效率还很低，需要反复地研磨、抛光、测量，再研磨、抛光……比人手快不了太多
。74年，佳能开发出一套特殊的设备，达到了每月3000块非球面透镜的产量，基本满足
了生产的需要。但这种研磨非球面透镜的成本仍然比较高，还是只能用在高档镜头上。

　　于是佳能另  蹊径，采用模铸的方法来制造非球面透镜。说得通俗点，就是准备一
个非球面形状的模子，把熔化的光学材料注入模子，就会得到一块与模子形状相符的非
球面透镜。说起来容易做起来很难，到78年佳能开始制造光学树脂模铸非球面透镜，但
口径比较小，只能用在自动对焦的测距系统和普及型"傻瓜"相机中。
　　85年，佳能终于开发出了一整套设备，可以制造高精度的大口径的玻璃模铸非球面
透镜。在佳能的摄影镜头中，象高档L系列的17-35、28-70，中档的24-85，28-135，直
到"傻瓜"相机里的超级135、115、105等等都使用了非球面透镜。

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        Sunlight is said to be the best deinfectant,
        electric light the most efficient policeman.


※ 来源:·BBS 水木清华站 smth.org·[FROM: 166.111.104.251]

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