非球面指的是橢圓面、拋物面、雙曲面等二次曲面以及更高次曲面。非球面鏡頭通常用於大視物(廣角)、大孔徑、像差要求高、結構要求低或有特殊要求的光學系統中，但由於目前加工技術的限制，在應用上仍不普遍。在此簡單介紹一下其在監控鏡頭中的應用。
非球面可分為旋轉對稱和不旋轉對稱兩種。非球面鏡片組成的光學系統可有效的消除光學系統存在的各種不同像差，如球差、彗差、像散、像物彎曲和畸變等色差，若僅使透鏡的中心部分透光，便可減少球差、彗差、像散等三種像差引起的成像模糊問題，但對像物彎曲、畸變以及色差不起作用。然而，非球面鏡頭不僅鏡片數量減少，體積縮小，解析度與定焦鏡頭不相上下，色彩還原逼真，變倍率擴大到10倍以上。
雖然非球面鏡頭由於加工難度大、成本高等因素未能廣泛推廣，但做為鏡頭的發展方向一直備受業界注目。
現階段非球面鏡頭多用於民用照相機中，以低價的塑膠非球面鏡片為主。對於環境比較惡劣、溫差變化大的場合，多採用光學玻璃非球面鏡。過去非球面玻璃鏡片加工和檢驗難度大，成本居高不下，未能推廣應用。隨著非球面鏡片製造技術的發展，已經能批量加工這種高難度玻璃非球面鏡片，亦被在惡劣環境中使用的監控鏡頭所採用。
目前，各日本廠家都在積極開發非球面鏡頭新產品來迎合大孔徑、大變倍率的市場新需求。展望鏡頭的發展趨勢，非球面鏡頭必將成為球形鏡片的替代品。
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