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SANKYO KOGAKU 三共光学工業株式会社

光学の基礎

各種単レンズ

フレネルレンズ

屈折面が連続した球面ではなく、階段状に屈折角が異なった同心円状をしています。

一般にはアクリル樹脂を圧縮成形して造られます。

古くは灯台のレンズとして用いられ、近年は、オーバーヘッドプロジェクターの照明用に使われています。フレネルレンズのない場合にはスクリーンの周辺部にかげりを生じますが、フレネルレンズを用いると周辺のかげりが生じなくなります。

非球面レンズ

2つの球面だけで構成された単レンズは必ず球面収差を持ちます。

このような球面レンズで 構成することにより発生する性能悪化を防止するために、非球面レンズが使用されます。 非球面レンズの製造方法には、ガラスを研磨加工したもの、金型を用いてプラスティックや ガラスをプレスしたもの、ガラスでつくられたレンズの面に薄い膜を構成するものがあります。

非球面レンズは球面収差やコマ収差を極めて小さくできます。かつてCD用の対物レンズは3枚以上の球面レンズで構成されていましたが、現在は1枚の非球面レンズが使われています。しかし、像面湾曲や色収差は補正できません。

非球面レンズは、プロジェクションテレビレンズ、カメラやビデオカメラのズームレンズなど多くの分野に使われています。

屈折率分布型レンズ

これまでのレンズは、透明で一定の屈折率をもっていることを前提に話を進めてきましたが、レンズ中央部分の屈折率が周辺部分の屈折率よりも高くなっているレンズがあります。

これは表面の形状は平面であってもレンズの作用をもちます。

これをアレイ状に並べたレンズアレイは、複写機やファクシミリなどの事務用機器に多用されています。

シリンドリカルレンズ

円柱面をもち、一方向にのみレンズ作用するものがあります。

半導体レーザ光は、発光部が薄層構造のために発光光束が円形光束にならず、2方向に広がり角度の異なる球面波となります。このため、円形ビームを作り出すためにはシリンドリカルレンズを用います。すなわち、楕円形のビームの1方向を拡大あるいは縮小することによって円形のビームを得るものです。

トーリックレンズ

円をその中心を通らない直線を軸として回転したときに生ずる曲面のことをトーリック面またはトロイダル面といい、そのような面をもつレンズをトーリックレンズまたはトロイダルレンズといいます。

身近なものとして、タイヤやドーナッツの側面を思い浮かべてください。

トーリック面を、回転軸を含む面と回転軸に直交する面で切り取った切り口はともに円になりますが、それらの曲率半径は互いに異なります。

したがって、焦点距離も切り口によって異なり、非点収差を生じることになります。

めがねには、このトーリック光学系が用いられます。

乱視は非点収差をもつ眼のことで、角膜そのものをトーリック面として扱い、これをトーリックレンズで矯正するものです。

収差
反射鏡系