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シリンドリカルレンズとは

シリンドリカルレンズの紹介

シリンドリカル レンズ (シリンドリカル レンズまたは半円筒レンズとも呼ばれる) は、X 軸と Y 軸の半径が異なるレンズで、単一方向のみの像倍率を持つ円筒形または半円筒形の形状を作成します。レーザー ライン ジェネレーターの一般的な用途には、レーザー ラインをさまざまな距離に設定したり、像高サイズを変更したり、イメージング システムで非点収差を補正したりすることが含まれます。光を一点ではなく直線に集束させるように設計されたレンズは、設計が平凹または平凸のいずれかになります。どちらもそれぞれ光を拡大し、焦点を合わせます。シリンドリカルレンズは単一軸に沿って光を集束または拡大するだけであり、非点収差や楕円率の補正などのレーザービームプロファイルの変更や線の生成に使用できます。

シリンドリカルレンズの種類

シリンドリカルレンズバルク (1)

シリンドリカルレンズには、特定の光学要件を満たすためにさまざまなスタイルがあります。一般的な品種には次のようなものがあります。

  • シングレット、ダブレット、トリプレット

    これらのアセンブリは 1 つ、2 つ、または 3 つのレンズ要素で構成されており、それぞれシングル、ダブル、トリプル光学アセンブリとして知られています。

  • 平凹面

    平凸レンズは単一の軸に沿って光を集中させますが、平凹レンズは同じ平面に沿って光を拡大します。

  • アシリンドリカルレンズ

    これらのレンズは、視覚的な歪みを最小限に抑える必要がある用途に、収差を最小限に抑えたソリューションを提供します。

  • 円筒形無彩色ダブレット

    これらのレンズは、イメージングおよびレーザー システムの色収差と球面収差を軽減するのに役立ちます。

シリンドリカル レンズは、レーザー スキャニング システムでの単一レーザー ラインの作成、イメージング アプリケーションでの光ビームの整形、レーザー ダイオードでの非点収差の補正から、イメージング用の光ビームの整形、イメージング アプリケーションでの単一イメージャー レーザー ラインの作成まで、さまざまな用途で多くの重要な目的を果たします。

用途

シリンドリカルレンズは、さまざまな業界や分野にわたって複数の用途があります。一般的な例は次のとおりです。

  • レーザービーム整形

    シリンドリカルレンズは、品質の向上やレーザーシステムの非点収差の補正など、レーザービーム整形の目的でよく使用されます。

  • イメージングシステム

    これらは、3D 体積顕微鏡などのイメージング アプリケーション用の光ビームを整形したり、イメージング システムの非点収差を補正したりするために使用できます。

  • レーザースキャンと計測

    シリンドリカルレンズは、測定や検査プロセスを正確に測定するための単一レーザーラインを作成するために、レーザースキャンシステム、光学計測機器、半導体検査ツール内で広く利用されています。

  • 分光法

    光学分光法で使用されるシリンドリカル レンズにより、光の空間特性とスペクトル特性の両方を制御できます。たとえば、分析目的で回折格子に焦点を合わせるなどです。

  • 半導体産業

    これらは、半導体製造におけるウェーハ検査ツール、フラット パネル ディスプレイ、精密検査システムなどに応用されています。

これらのレンズは、入射光を 1 つの次元または軸に集中または拡大するように特別に構築されており、多くの光学用途にとって貴重なツールとなっています。

検眼での使用

検眼用シリンドリカルレンズに使用

円柱レンズは、乱視の矯正から、さまざまな距離で目のさまざまな角度からの光の焦点を合わせるのに役立つなど、検眼内でさまざまな用途に使用されます。すべては乱視に関連する特定の屈折異常に対処するためです。シリンドリカルレンズは、眼科検査中に屈折異常を測定および補正するための自動屈折装置などの眼科検査機器と一緒に使用される場合にも重要な役割を果たします。

レーザーラインジェネレーターを作成する

ラインジェネレーターを作成する

レーザー ライン ジェネレーターを作成するには、円筒レンズを使用してレーザー ビームを、その半径とレーザー ビームの断面サイズによって決定される制御された長さと太さのラインに集束させることができます。適切なシリンドリカル レンズを選択することにより、半径/断面サイズの比率を選択し、レーザー モジュールのファン角度のファン出力に基づいて適切なシリンドリカル レンズの厚さの比率を選択することで、その長さと厚さを希望どおりに制御できます。また、光学モジュール、コンパクト レーザー モジュール、DIY ソリューションなど、レーザー ライン ジェネレーターの作成に利用できるさまざまな製品や DIY ソリューションを利用することもできます。これらは、さらに多くのタスクの中でもマシン ビジョン/顕微鏡検査/位置合わせタスクに利用できます。

円形の梁を作成する

円形ビームの作成 シリンドリカル レンズ

楕円形のビームから円形のビームを生成する一般的な方法には、2 つの円柱レンズが含まれます。 1 つのレーザー ダイオードの短軸を拡大し、2 つ目の円筒レンズがその経路を周回する – この方法により、これまでよりも高い効率で円形のレーザー ビームが得られます。このプロセスにより、さまざまな用途に合わせて楕円形のビームを円形のビームに効果的に変更できます。シリンドリカル レンズは、単一の軸に沿って光を集束または拡大するために意図的に作成され、ライン ジェネレーターやレーザー ビームの円形化などのビーム整形の目的でよく使用されます。シリンドリカル レンズは、光を一方向にのみ操作する場合に非常に貴重な資産となり、特定のタスク向けにレーザー ビームの特性を最適化する際に非常に貴重な役割を果たします。

シリンドリカルレンズを検討する価値がある理由は何ですか?

シリンドリカルレンズは、単一軸に沿って光を集束、凝縮、または拡大する機能があるため、さまざまな産業や用途で不可欠な役割を果たしており、多くの光学的タスクの実行に適しています。シリンドリカルレンズの主な利点は次のとおりです。

  • レーザービーム整形

    シリンドリカルレンズは、レーザービームの整形、品質の向上、レーザーシステムの非点収差の補正に広く使用されており、スキャン、半導体計測、レーザー加工装置などのアプリケーションに不可欠なコンポーネントです。

  • イメージングと分光法

    シリンドリカル レンズは、光ビームを整形して非点収差を補正し、光ビームを整形するための 3D 体積顕微鏡などのイメージング システムに使用されています。さらに、光分光法では円柱レンズを利用して光の空間特性とスペクトル特性を制御し、化学、物理学、生物学などの多くの科学分野に利益をもたらす光分光検査を実行します。

  • 半導体産業

    シリンドリカルレンズは、ウェーハ検査ツール、フラットパネルディスプレイ、精密検査システムなどの半導体製造において重要な役割を果たしています。この産業分野の高品質で精密な光学機器に大きく貢献しています。

  • 検眼および医療機器

    円柱レンズは、眼鏡やコンタクト レンズの乱視を矯正するための効果的なソリューションとして検眼の専門家によって長い間使用されてきましたが、現在ではその使用範囲がさらに拡大されており、検眼機器だけでなくライフ サイエンス イメージング用の医療検査機器にも組み込まれていることは、医療分野におけるシリンドリカル レンズの卓越性を示しています。世界中のセクター。

シリンドリカルレンズは多くの有用な特性を備えており、さまざまな産業、半導体、検眼イメージング、分光法、その他の研究分野において不可欠なツールとなっています。単一軸に沿って光を制御する機能により、さまざまな光学システムや機器にわたって精度と精度が保証されます。

シリンドリカルレンズはどのように機能するのでしょうか?

シリンドリカルレンズが機能する

シリンドリカル レンズは、特定の軸に沿って焦点を作成するのではなく、特定の 1 点ではなく均一な線に光を集中させるように特別に設計されています。それらの円筒形または半円筒形には、X 軸と Y 軸に異なる半径が含まれており、特定の 1 つの方向にのみ像を拡大します。円柱レンズには、その設計と向けられる照明源に応じて、光を集光、焦点合わせ、または拡大するためのさまざまな設計が施されています。ライト スプレッダーは通常、光源を拡大して焦点を合わせるように設計された平凹レンズまたは平凸レンズで作られており、取り付けを容易にするために直径または長方形の形状になっています。これらのレンズは、イメージ高さのサイズを調整したり、イメージング システムの非点収差を補正したり、それらのシステムの非点収差を補正したりするためのレーザー ライン ジェネレーターとして広く利用されています。その特殊な特性により、レーザービーム整形、イメージングシステム、分光製造プロセス、検眼アプリケーションなど、さまざまな機能に最適です。

シリンダーレンズを選択する際の考慮事項

シリンドリカルレンズを効果的に使うためには、シリンドリカルレンズの製造方法や仕様、用途など、シリンドリカルレンズを活用する際の配慮が重要です。いくつかの重要なポイントは次のとおりです。

  • 製造方法

    シリンドリカルレンズは、一方向に 1 つの半径を持ち、直交方向に平面度をもつ光学面を特徴とするため、製造プロセスの一部としてこの軸を維持する製造方法に適しています。

  • 仕様

    シリンドリカルレンズを購入する際は、度数軸ウェッジ、プラノ軸ウェッジ、軸ねじれ、アプリケーション要件などのいくつかの要素を考慮することが重要です。シリンドリカルレンズは、レーザービーム整形アプリケーションでラインやライトシートを作成することで非対称なビーム形状を補正するために使用され、新しいラインやシートを作成しながら非対称性を補正します。

  • レンズの種類と用途

    シリンドリカル レンズにはいくつかの種類があります。たとえば、照明レンズと比較してレーザー ラインまたはシートの波面誤差許容度が向上したイメージング シリンドリカル。イメージングシリンドリカルは波面誤差制御の点でより詳細な制御を提供しますが、照明レンズには照明用途のイメージングレンズよりも厳しい波面誤差とウェッジ許容基準があります。たとえば、イメージング円筒は優れたレーザーライン発生器になります。

  • レンズの形状と属性

    シリンドリカルレンズを検討するときは、その形状や光学特性などの特有の属性を念頭に置くことが重要です。ポジティブ(収束)レンズは光をその後ろの焦点に向けますが、発散レンズは光を所定の視野全体に均一に分散させます。

これを考慮すると、ユーザーは、レーザー システムのイメージング作業やその他の光学作業など、意図した用途にシリンドリカル レンズが効率的に利用されていることを確認できます。

シリンドリカルレンズを使用する場合、くさび角、心出し、軸傾斜など、いくつかの重要な考慮事項が考慮されます。

  • ウェッジ

    ウェッジについて説明する場合、この用語はレンズ面と円筒軸の間の角度偏差を指し、通常は分角で測定され、平面軸ウェッジ角度偏差を指します。これにより、像が度数方向からずれることになります。したがって、光学システムの精度を維持するには、これらの角度を指定し、正しく制御することが重要です。

  • 中心化

    中心合わせを行うには、理想的な円柱レンズの光軸を調整して、円柱形状の両端に平行なエッジを持たせる必要があります。光学システムの適切な中心合わせを達成するには、適切な中心合わせが重要です。

  • 軸方向のねじれ

    軸方向のねじれとは、光軸を中心とした円柱レンズの回転を指します。光軸に合わせて再調整すると、この状態が解消される可能性があります。光学システムの精度と有効性を最適化するには、特にプリズムなどの長方形の要素を使用する場合、この側面を正確に指定して制御することが重要です。

最大限の性能と精度を得るには、シリンドリカル レンズの仕様、製造、光学システムへの統合には、このような考慮が必要です。

アプリケーションにシリンドリカルレンズを購入したい場合は、コンサルティングのために当社の専門家にご連絡ください。

円筒レンズと球面レンズ

円筒レンズと球面レンズ

円柱レンズと球面レンズは、光学特性と用途に関して大きく異なります。主な違いは次のとおりです。

  • 形状

    球面レンズは、球の一部に似た、両側に 2 つの凸曲面を備えています。一方、シリンドリカルレンズは通常、両端の 1 つの凸面とその上部の平坦面で構成され、円筒形または半円筒形の形状になります。

  • 光の集束

    球面レンズは光を単一点に集中させて観察するのに対し、円筒レンズは光を直線の経路に沿って導くため、乱視の補正や画像サイズの変更に適しています。また、シリンドリカルレンズは、その経路に沿って焦点線を変更することで非点収差を軽減しながら、画像サイズを変更することで非点収差を簡単に補正することもできます。 3 つのデザインはいずれも、さまざまなサイズやタイプのスクリーンに投影することで画像を拡大する可能性を提供します。

  • アプリケーション

    球面レンズは、広角や多重露光を必要とする写真や風景撮影などの全視野イメージング用途によく使用されます。シリンドリカルレンズは、レーザー光学、写真、眼科などの業界全体で広く応用されています。シリンドリカルレンズは、レーザーラインの生成やその他の集光ニーズに利用されるだけでなく、乱視の矯正において極めて重要な役割を果たします。

球面レンズは全視野画像の結像に最適ですが、円筒レンズは非点収差の補正やレーザー ラインの生成など、経路に沿って光を集束させることに優れています。

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