非球面ガラスはなぜ高価なのですか?


7

レンズ用のガラスを作るとき、それらはガラスの塊から始まり、それを望ましい形に粉砕します。レンズが非球面の場合、これは変化しません。レンズが研削される形状は、非球面(通常は放物線)形状です。これは、レンズメーカー側の追加の労力や時間の邪魔になるようには思えません。しかし、非球面要素はレンズのコストを大幅に増加させます。どうしてこれなの?


1
-このトレッドは費用の問題ではなく、必ずそれはそれのすべてをカバーする場合の少なくとも一部がカバーに思わphoto.stackexchange.com/questions/10823/...
dpollitt

@dpollit提供されているスレッドでは、非球面レンズの作成と測定が正確に行われる理由が詳しく説明されていません。私も知りたいです。
pau.estalella 2012年

2
@ pau.estalella-他のスレッドからの引用 "非球面レンズの表面は、自然な回転運動では研磨できないため、非球面レンズの表面を作成するのははるかに高価です。実行するには費用がかかります。ガラスの球形は作成と測定が簡単ですが、非球面のものはそうではありません。」
dpollitt

@dpollitt:私はその質問のコメントを見て、それに答えました。放物面と双曲面は、レンズの中心軸に対して対称であるため、単純な円運動を使用しても研磨できます。(それで私の混乱)
ビリー・オニール

1つの凹面と1つの凸面の2つのガラスを取り、それらを互いに回転させれば(回転とスライドの両方で、可能なすべての方向に)、最終的に2つの球面レンズができます。「望遠鏡レンズ研磨」@ youtubeを検索すると、かなり優れた球面レンズを生成する非常にローテクなアプローチのビデオがたくさん見つかります。
Jukka Suomela

回答:


8

その多くは製造コストですが、@ Mattが説明したように(または少なくとも私が彼の説明をどのように理解していないか)は、実際にはかなり異なります。

球形の要素では、通常、いくつかのブランクを取り、それらすべてをほぼ球形のホルダーに取り付けます(いわば「ディボット」を使用して、ブランクを取り付ける場所です)。次に、外側(凸面の場合)または内側(凹面の場合)の周りに取り付けられ、一度に多数の要素を研削/研磨できる球形のグラインダー/研磨機があります。正確な数は要素の直径と曲率に依存しますが、通常は少なくとも数十、特に小さい要素の場合は数百になることもあります。

非球面要素(グラウンド、モールド、ハイブリッド)を作成する方法はいくつかありますが、共通する点が1つあります。それらすべてに、大きなグループではなく個別に要素を処理する必要があります。まではかなり最近(1980年代またはそう)非球面レンズを行うための唯一の方法についての手で個別にそれらを挽くことでした。それらは非常に高い価格で非常に限られた生産に制限されていました(ライカ、夜行性ニッコールなど)現在は半量産する方法がありますが、それでも1つのブランクを機械にロードし、ほとんどを自動化することの問題です。その1つのブランクを処理してから取り出し、もう1つのブランクをロードします。ほとんどの場合、それは通常の球面研削を行うことに加えてです。


5

非球面要素は、製造コストのために高価です。研磨工具の前で回転させるだけで、球形のレンズを作るのは比較的簡単です。非球面ガラスの場合、そのナットは球体から逸脱する場合の例であり、非常に正確であるがそれ以外の任意の形状をカットすることに関するものであり、完全な円を取得することは問題ではありませんが、方程式x、y、zを使用して完全な曲線を取得することは問題ではありません。

手で丸い鍋を投げることができます、ホイールの回転は素晴らしい円形のプロファイルを保証します。Hiyaは、ホイールを停止して鍋を手で非円形に押しつぶすこともできますが、正確な放物線状の曲がりを持つ鍋を投げるには、コンピューター制御のツールが必要です。手動でホイールを動かす方法はありません。


多くのデザインには、放物線よりも複雑な要素があります。
スカペレン

2
旋盤のようなデバイスにガラスを置くだけで十分です-非球面設計が中心軸に対して非対称であるようではありません。確かに、手で「丸い」ポットを手に入れることができますが、完全に球形ですか?球形の要素でさえ、手作業よりもはるかに高い精度で研磨されます。
Billy ONeal、2012年

1
ただし、球形には、スピニングレンズ、スピニングホイール、および単一のピボットポイントが含まれます(通常はピボットによって自動的に達成されます)。非球面要素には、スピニングレンズ、スピニングホイール、可動ピボット、および常に変化する法線角度が含まれます。そして、いくつかの非球面要素はたくさんの他のものより、非球面。(矢状断面の半分だけを考慮している場合でも)曲線の複雑さは驚異的です。

@BillyONeal:実際にはそうではありません。旋盤のような機械で光学素子回転させることはできますが、これでは一眼レフレンズに見られるような高品質のレンズは製造されません。このプロセスは、安価なプラスチック光学部品(たとえば、子供のおもちゃにあるもの)を作成するため、または研磨前にガラス光学部品を事前に成形するために使用されます。また、高品質の球面光学系手作業で作ることができ、多くの場合そうです。経験豊富な光学メーカーは、手作業での研磨時にナノメートルで測定された表面形状を実現できます。
Colin K
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.