球面與非球面的區別

所謂球面和非球面，主要是針對鏡頭（各種相機、顯微鏡等鏡頭）、眼鏡（包括隱形眼鏡）的鏡片幾何形狀而言，即球面鏡片與非球面鏡片。二者在幾何形狀上的差別決定了它們在平行的入射光的折射方向上產生差異，從而影響其成像效果的好壞。

球面與非球面的區別

所謂球面和非球面，主要是針對鏡頭（各種相機、顯微鏡等鏡頭）、眼鏡（包括隱形眼鏡）的鏡片幾何形狀而言，即球面鏡片與非球面鏡片。二者在幾何形狀上的差別決定了它們在平行的入射光的折射方向上產生差異，從而影響其成像效果的好壞。
球面鏡片，其鏡片呈球面的弧度，其橫切面亦呈弧狀。當不同波長的光線，以平行光軸入射後鏡片上不同的位置時，在菲林平面（與鏡片中心和鏡片焦點在線上相垂直的、通過焦點的平面）上不能聚焦成一點，而形成像差的問題，影響影像的質素，例如出現清晰度下降和變形等現象。一般普通鏡頭是採用球面鏡片組成的。
為解決這一成像問題，可以透過在鏡身內增加鏡片以作為對像差的矯正，但此舉可能會引起反效果，進一步削弱影像質素，因為額外的鏡片，除增加光線在鏡身內反射的機會，引起耀光現象外，亦會增加鏡頭的體積和重量。
非球面鏡片，其鏡片並非呈球面的弧度，而是鏡片邊緣部份被「削」去少許，其橫切面呈平面狀。當光線入射到非球面鏡面時，光線能夠聚焦於一點，亦即菲林平面上，以消除各種象差。例如耀光現象在球面鏡使用大光圈會比細光圈下拍攝來得嚴重，但若然加入非球面鏡便可將耀光情況大大降低；又例如影像呈現變形(枕狀或桶狀)，乃因鏡頭內的光線沒有適當折射而產生，以變焦鏡為例，短焦距時通常是桶狀變形而變焦至長焦距時則為枕狀變形，若採用非球面鏡，則可以改善這方面的像差。
引用非球面鏡技術，對生產大光圈、高倍數變焦、以至極端廣角及遠攝的鏡頭最為有利，影像質量因像差的減少而有所提高，鏡身體積亦有縮小。現時市面有不少鏡頭生產商均表示旗下部份焦距的鏡頭採用了非球面鏡片，以至輕便變焦相機(例如28至90mm、38至105mm等)都採用非球面鏡設計，以提高影像質素。
非球面鏡製作的難處在於它的幾何尺寸的設計和幾何尺寸的精密控制，目前這方面的技術日本最為先進。當前非球面鏡的加工主要由兩種方式：一類是採用高精密度研磨技術（手工或機械）對球面鏡片進行再加工；一類是用高精度的模具進行壓模或注塑方式直接製作非球面鏡。

非球面光學零件塑膠成型技術

光學塑膠成型技術是當前製造塑膠非球面光學零件的先進技術，它包括注射成型、鑄造成型和壓製成型等技術。光學塑膠注射成型技術主要用來批量生產直徑為100毫米以下的非球面透鏡光學零件，也可製造微型透鏡陣列。而鑄造和壓製成型技術主要用於製造直徑為100毫米以上的非球面透鏡光學零件。
塑膠非球面光學零件由於具有重量輕、成本低，光學零件和安裝部件可以注塑成為一個整體從而節省裝配工作量，以及耐衝擊性能好等優點，在軍事、攝影、醫學、工業等領域有著非常廣闊的套用前景。例如，在美國AN/AVS－6型飛行員微光夜視眼鏡中就採用了9塊非球麵塑料透鏡。另外，在AN/PVS－7步兵微光夜視眼鏡、HOT夜視眼鏡、“銅斑蛇”雷射制導炮彈導引頭和其它光電制導導引頭、雷射測距機、軍用望遠鏡以及各種照相機的取景器中也都採用了非球麵塑料透鏡。美國TBE公司在製造某種末制導自動導引頭用非球面光學零件時，曾對幾種光學塑膠透鏡成型技術做過經濟分析對比，認為採用注射成型技術製造非球麵塑料光學透鏡費效比最佳。