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収差とダブレット・非球面レンズ

収差

 球面レンズでは様々な収差(球面収差)が発生し、像がぼやけたり湾曲したりといった現象が発生します。球面収差が起きる原因としては、上図のようにレンズの中心に近い地点を通る光(黄線で表現)は焦点Bに集まり、レンズの周辺部を通る光(青線で表現)は焦点Aに集まってしまう、つまり球面レンズの中心から離れて入ってくる光ほどレンズの近くに集光するという現象によります。


ダブレット

 この球面収差を減らす方法として、凸レンズと凹レンズを組み合わせる方法があります。凸レンズと凹レンズでは球面収差の発生する向きが逆なので、組み合わせることによって収差を相殺させることができます。ただ、完全に収差を無くすことはできませんがかなり収差を抑えることはできます。

 このような凸レンズと凹レンズを貼り合わせて作ったレンズをダブレットといいます。


非球面レンズ

 また、球面収差を完全に無くす方法としては収差がおきないように設計された球面でないレンズ、いわゆる非球面レンズを使うという方法もあります。

 非球面レンズには、非球面形状に超精密旋盤で加工した型を使って高温で軟化させたガラスを挟んで製造されたモールドレンズ(ガラス成型レンズ)や、ガラスの球面レンズの表面に紫外線硬化樹脂などを重ねて成型した複合非球面レンズと言われるものが量産されています。

 しかし、昔ながらの研削・研磨によって作る方法もあり、その方法で非球面とする創生法は現在でも多くの人々によって研究されています。

テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術


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