ATOPTIKは、さまざまな色のレンズを提供しています

色収差を補正するための理想的な解決策は、色収差レンズである。 これらの多要素光学部品はまた、単色収差に対して優れた補正を提供する。

標準のアクロマティックレンズは、3つの波長 (青、緑、赤の光) の色収差を補正します。 このようなレンズでは、凸状要素は青色光を焦点に近づけて収束させ、凹状要素は青色光をより強く分散させる。 色収差は符号が反対であるため、赤と青の光を共通の焦点に合わせることができ、色収差を効果的に排除できます。

メニスカス表面は、球面収差とコマを制限するのに役立ちますが、乱視や歪みが残る場合があります。 もともとは主に風景写真に使用されていましたが、歴史的には「風景レンズ」と呼ばれていました。 それらの特徴的な三日月形 (凹面-凸) は、屈折率と分散速度が異なる2つのレンズで構成され、互いに結合されています。

最も初期の無彩色レンズは、1821年にシュヴァリエによって開発され (平凹レンズと両凸レンズの組み合わせ) 、後に1857年にグラブによって改良されました (メニスカス設計を使用)。 最新バージョンでは、パフォーマンスを向上させるために多層結合無彩色レンズが組み込まれています。

多色レンズ:

多色レンズ2つまたは3つのレンズ要素から成り、単一レンズよりかなりよい性能を提供します。 これらのダブレットまたはトリプレット構成は、セメント要素または空間隔の設計のいずれかを特徴とする場合があり、通常、異なる屈折率を持つ正レンズと負レンズを組み合わせます。

この多要素設計は、いくつかの重要な利点を提供します。

• 色収差の低下

• 改善された単色イメージング品质

• 強化されたオフアクシス性能

さまざまなタイプの無彩色レンズは、特定の特性 (共役比や損傷しきい値など) を提供します。 正確なイメージングまたはレーザービーム操作を要求するアプリケーションの場合、これらの無彩色レンズは最適化された光学性能を提供するため、強く考慮する必要があります。

図1: 平凸レンズと無彩色ダブレットレンズを使用した白色光の集束

色収差の低減

材料の屈折率は入射光の波長に依存するため、単レンズの焦点距離は波長によって異なります。 白色光源と一緒に使用すると、焦点がぼやけます。これは色収差として知られる現象です。

無色レンズは、多要素設計を通じて色収差を部分的に補正します。 これらのレンズは通常、異なる分散特性を持つ正および負のレンズ要素を組み合わせます。 適切な分散値と焦点距離の材料を慎重に選択することにより、色収差を部分的に打ち消すことができます。

無色レンズは通常、可視スペクトルの両端にある2つの波長に対して同じ焦点距離を持つように設計されています。 これにより、広い波長範囲でほぼ一定の焦点距離が保証され、ブロードバンドイメージングアプリケーションに有利になります。

図1は、無彩色のダブレットレンズに対して平凸の一重項レンズを通過するときの焦点に対する複数の波長の影響を示しています。 シングレットをダブレットに置き換えると、焦点スポットの直径が147 µ mから17 µ mに減少します。

単色イメージングの改善

単色光学系では、色収差は無関係になる。 ただし、球面シングレットは、球面収差やコマ収差などの重要な単色収差を引き起こす可能性があります。

アクロマティックレンズの多要素設計により、これらの収差が低減され、モノチャーの画質とフォーカシングパフォーマンスが大幅に向上します。マティックライト。

図2: 平凸レンズと無彩色ダブレットレンズを使用して単色ビームを集束させる

図2は、単色照明下での平凸一重項と無彩色のダブレットの集束性能を比較しています。 ダブレットレンズは、シングレットより4.2倍小さい焦点スポットを生成する。