เลนส์คู่ (Doublet)

![เลนส์กล้องทองเหลืองขนาดเล็กวางเอียงอยู่บนพื้นหลังสีขาวเรียบ มองเห็นชิ้นส่วนเลนส์ด้านหน้า หันขึ้นและไปทางซ้าย มีข้อความบางส่วนปรากฏอยู่รอบๆ ชิ้นส่วนเลนส์ด้านหน้า: "[…] Jena Nr 289072 Tessar 1 : 4, 5 […]"](https://img.hmn.in.th/wikipedia/commons/thumb/2/2c/Obiettivo_fotografico_doppio%2C_anastigmatico%2C_asimmetrico%2C_a_quattro_lenti_-_Museo_scienza_tecnologia_Milano_05924.jpg/250px-Obiettivo_fotografico_doppio%2C_anastigmatico%2C_asimmetrico%2C_a_quattro_lenti_-_Museo_scienza_tecnologia_Milano_05924.jpg)
ในทางทัศนศาสตร์เลนส์คู่ (doublet) คือ เลนส์ชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยเลนส์ธรรมดา 2 ชิ้น ประกบกัน การจัดเรียงแบบนี้ช่วยให้มีพื้นผิวทางแสง ความหนา และสูตรการผลิตมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากช่องว่างระหว่างเลนส์สามารถถือเป็น "องค์ประกอบ" ได้ ด้วยระดับความเป็นอิสระ ที่เพิ่มขึ้น นักออกแบบทางทัศนศาสตร์จึงมีอิสระมากขึ้นในการแก้ไขความคลาดเคลื่อนทางแสง ได้ อย่างละเอียดถี่ถ้วนยิ่งขึ้น
ประเภท
เลนส์คู่สามารถมีได้หลายรูปแบบ แม้ว่าเลนส์คู่เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่จะเป็นเลนส์อะโครแมตซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดความคลาดเคลื่อนของสีในขณะเดียวกันก็ลดความคลาดเคลื่อนทรงกลมและความคลาดเคลื่อนทางแสง อื่นๆ เลนส์เหล่านี้ทำจากแก้วที่มีดัชนี หักเหต่างกัน และปริมาณการกระจายแสง ต่างกัน บ่อยครั้งที่องค์ประกอบหนึ่งเป็นเลนส์บวกที่ทำจากแก้วคราวน์และอีกองค์ประกอบหนึ่งเป็นเลนส์ลบที่ทำจากแก้วฟลินต์การรวมกันนี้สร้างภาพที่ดีกว่าเลนส์ธรรมดาไทรโลไบต์ บางชนิด ซึ่งปัจจุบันสูญพันธุ์ไปแล้ว มีเลนส์คู่ตามธรรมชาติในดวงตาของพวกมัน[ 1 ]อะโพโครแมตก็สามารถทำเป็นเลนส์คู่ได้เช่นกัน
เลนส์คู่สามารถเว้นช่องว่างด้วยอากาศ ยึดด้วยซีเมนต์ หรือ "เคลือบน้ำมัน" เลนส์คู่ที่เคลือบน้ำมันจะยึดของเหลวทางแสงไว้ด้วยแรงตึงผิวเพียงอย่างเดียว ชิ้นส่วนอาจถูกยึดด้วยน้ำมันหรือซีเมนต์อ่อนในกรณีที่การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันของกระจกคราวน์และกระจกฟลินต์ทำให้ซีเมนต์แข็งหรือซีเมนต์ที่แข็งตัวบิดเบี้ยวหรือแตกหัก สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ การแยกเลนส์โดยใช้ตัวเว้นระยะเป็นวิธีที่ดีที่สุด[ 2 ]ในเลนส์คู่ที่ยึดด้วยซีเมนต์แข็ง เลนส์จะถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยกาวที่มีความแข็งแรงทางกล เช่นอีพ็อกซี่ที่ โปร่งใสทางแสง โดยทั่วไปจะใช้ แคนาดาบาลซัมเพื่อจุดประสงค์นี้ เลนส์คู่บางชนิดไม่ใช้กาวระหว่างเลนส์ อาศัยการยึดภายนอกเพื่อยึดเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นเพราะการออกแบบทางแสงต้องการช่องว่างหรือเพราะ ความแตกต่าง ของการขยายตัวทางความร้อนระหว่างเลนส์ทั้งสองจะไม่เอื้ออำนวยต่อการเคลือบซีเมนต์[ 3 ]เลนส์เหล่านี้เรียกว่าเลนส์คู่แบบ "ไม่เคลือบซีเมนต์" "เว้นช่องว่างด้วยอากาศ" หรือ "สัมผัสขาด" [ 4 ]ไดอะไลต์ เป็นชนิดย่อยของดับเบิลเล็ตแบบเว้นช่องว่างอากาศซึ่งเป็นการออกแบบที่องค์ประกอบเว้นระยะห่างกันมากเพื่อประหยัดปริมาณแก้วที่ใช้ หรือในกรณีที่องค์ประกอบไม่สามารถยึดติดกันได้เนื่องจากมีความโค้งที่แตกต่างกันอย่างมาก[ 5 ]
ปูนซีเมนต์
เลนส์อาจถูกเชื่อมติดกันด้วยเหตุผลหลายประการ: [ 2 ]
- เพื่อขจัดความสูญเสียจากการสะท้อนแสงของพื้นผิวรอยต่อระหว่างอากาศกับกระจกทั้งสอง
- เพื่อป้องกันการสะท้อนกลับทั้งหมดที่บริเวณรอยต่อระหว่างอากาศกับฟิล์ม อันเนื่องมาจากมุมรังสีวิกฤต
- เพื่อใช้ทดแทน เลนส์ กำลังขยาย ต่ำ ที่ติดตั้งยาก ด้วยเลนส์คู่ที่มีกำลังขยายสูงกว่าสองตัว
การเชื่อมต่อชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันด้วยปูนซีเมนต์มีทั้งข้อดีและข้อเสียหลายประการ:
ข้อดี
- การใช้ตัวเชื่อมประสานสามารถทำให้การทำงานของการติดตามรังสีง่ายขึ้น เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วเราสามารถละเลยตัวเชื่อมประสานได้ โดยตัวติดตามจะถือว่ารังสีหักเหโดยตรงจากองค์ประกอบหนึ่งไปยังอีกองค์ประกอบหนึ่ง
- การใช้กลุ่มวัสดุที่ยึดติดกันด้วยซีเมนต์อาจช่วยลดความยาวทางกายภาพของระบบออปติคอลได้
- ช่วยให้ควบคุมการเกิดความคลาดเคลื่อนของสีและข้อผิดพลาดอื่นๆ ได้อย่างเหนือกว่า ทำให้สามารถสร้างระบบเลนส์ที่ทันสมัยยิ่งขึ้นโดยใช้ชิ้นส่วนน้อยลง
ข้อเสีย
- การยึดชิ้นส่วนด้วยซีเมนต์ต้องใช้ความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนที่ยึดด้วยซีเมนต์นั้นอยู่ตรงกลางอย่างถูกต้อง ความยากลำบากนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีชิ้นส่วนมากกว่าสองชิ้นขึ้นไป
- การติดกาวแบบแม่นยำมีต้นทุนการผลิตสูง การเคลือบ AR บนชิ้นส่วนสองชิ้นที่มีช่องว่างอากาศมักจะถูกกว่า