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Polarization Directed Flat Lenses

偏光ディレクトフラットレンズ

 偏光ディレクトフラットレンズは、一般的な球面レンズとは異なる機能を有します。レンズの焦点距離は、面の曲率の大きさではなく、ホログラフィー技術で記録された波面プロファイルによって決まります。このため、偏光ディレクトフラットレンズは、比較対象の球面レンズよりも軽量で薄くすることができ、設置スペースに制限のあるアプリケーションへの使用に最適となります。偏光ディレクトフラットレンズは、新たなデザイン技術の賜物であり、様々な産業やアプリケーションに対して無限の可能性を秘めています。

特徴

軽量化や設置スペースに制限のあるアプリケーションに適した、薄く (0.45mm 厚) 平たい面形状

入射偏光状態に応じて焦点距離が負か正に変化

球面収差フリー

超低損失

可視光透過率を高めるARコーティングを採用

レンズ複数枚の光学デザインにおいて独自の色収差補正を可能にする負の色分散特性

RHCP - Right-Handed Circular Polarization
RHCP (Right-Handed Circular Polarization) – 右回り円偏光
LHCP - Left-Handed Circular Polarization
LHCP (Left-Handed Circular Polarization) - 左回り円偏光

製品レビュー - 偏光ディレクトフラットレンズ

 重合性液晶薄膜を用いて作られる偏光ディレクトフラットレンズは、偏光状態に依存した焦点距離を作り出します。この画期的で新たなレンズの焦点距離が円偏光の向きに応じて正や負になったりする様子を、光学エンジニアのShelby Ament が紹介します。


Product and Technology Overview

製品とテクノロジー概要 (英語版)

偏光ディレクトフラットレンズの原理や技術および製品情報を解説

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技術専門誌文献 (英語版)

Fabrication of ideal Geometric Phase (GP) holograms with arbitrary wavefonts.

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よくある質問 (FAQ)

faq  偏光ディレクトフラットレンズとは?
 偏光ディレクトフラットレンズは、薄く (0.45mm 厚) 平たい面形状の窓板形状のレンズで、表面に重合性液晶薄膜 (LCP) を塗布しています。このLCPが空間的に幾何学的な位相シフトを持つことで、ホログラフィー技術で記録されたレンズ波面をほぼパーフェクトに近い回折効率で実現します。偏光ディレクトフラットレンズは、本質的に従来の曲面形状を有する光学素子の薄型バージョンと言え、重量や厚さにおける効果的な削減を可能にします。
faq  入射偏光状態が性能にどのような影響を与える?
 偏光ディレクトフラットレンズは、円偏光に敏感です。ある円偏光状態の光は、レンズを通して焦点を結び (収束し)、レンズは正の焦点距離として機能します。これに対し、それとは直交する円偏光状態の光は、デフォーカスして (発散して)、レンズは負の焦点距離として機能します。
  • レンズのLCP面を光源側に向けた時: 左回り円偏光 (LHCP) 入射時は所定の大きさを持つ正の焦点距離のレンズとして機能し、光は焦点を結びます。右回り円偏光 (RHCP) 入射時は同じ大きさを持つ負の焦点距離のレンズとして機能し、光は発散します。
  • レンズのLCP面を光源側に向けない時: 右回り円偏光 (RHCP) 入射時は所定の大きさを持つ正の焦点距離のレンズとして機能し、光は焦点を結びます。左回り円偏光 (LHCP) 入射時は同じ大きさを持つ負の焦点距離のレンズとして機能し、光は発散します。
faq  非偏光入射時にレンズは焦点を結ぶ?
 非偏光の光が入射する時、偏光ディレクトフラットレンズは、光の50% (円偏光状態の一つ) に対して正の焦点距離のレンズとして機能し、残りの50% (前述の円偏光状態とは直交する円偏光) に対して負の焦点距離のレンズとして機能します。
faq  直線偏光入射時はどうなる?
 直線偏光の光が入射する時、非偏光で生じるのと同じ現象が起こります - 光の50%は焦点を結び、残りの50%は負の焦点距離のレンズとして発散します。
faq  偏光ディレクトフラットレンズのメリットは?
 偏光ディレクトフラットレンズは、従来の曲面形状を有するレンズ素子の薄型バージョンと言えます。よって、重量や厚さにおける効果的な削減を可能にします。このレンズを作り出すのに用いた技術は、回折格子や他の偏光素子を作り出すのにも適切なため、一つの光学部品の中に複数の光学的技術 (光学的機能) を導入するといった応用も可能です。
faq  偏光ディレクトフラットレンズのデメリットは?
 このレンズを可能な限り効果的に使用するために、円偏光の光を入射させる必要があります。そのため、光学系構築時に偏光光学系を加えなければならないという必要性が生じます。また、レンズは一種の回折格子として機能するため、広帯域照明に用いられた時には相当量の色収差が発生します。最適な結果を得るためにも、狭帯域照明に限定して用いることが望まれます。
faq  特注の偏光ディレクトフラットレンズは対応可能?
 偏光ディレクトフラットレンズの特注を製作するために、以下の情報が必要になります:
  • レンズサイズ (直径, 正方形サイズ等)
  • 有効径
  • 最大板厚
  • 所望する焦点距離
  • 使用する波長域
  • 波面的特性 (非球面等)
  • ARコーティングの仕様 (波長, 反射率等)
  • 透過波面精度
faq  偏光ディレクトフラットレンズの洗浄方法?
 偏光ディレクトフラットレンズは、反射防止コーティングの付いた他の光学部品に用いられる手拭き洗浄と同じ方法で洗浄することができます。洗浄方法に関する情報は、当社のアプリケーションノート: 光学部品の洗浄をご覧ください。
faq  偏光ディレクトフラットレンズの固定方法?
 当社の偏光ディレクトフラットレンズは、どの製品も25 x 25mmの正方形サイズで作られます。当社のシリンダーレンズホルダー #54-994は、ベンチトップアプリケーション用にこのサイズを固定するのに適切な選択肢です。

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