レンズをつくる

質問

透明な樹脂を型に流し込みレンズを作ることが出来ると聞きました。どんな樹脂を使えばいいのでしょうか？また、簡単な顕微鏡あるいは拡大鏡（ルーペ）をそのレンズを使って作るにはレンズの形をどの様にすれば（計算）よいのかご存知の方がおられましたらアドバイスお願いいたします。

回答No.3

Hikaru99 · ベストアンサー

レンズの厚さが大きいと透明度が問題になってきますが、それほどでなければ、普通の透明樹脂でも大丈夫でしょう。屈折率も大丈夫と思います。

最初は入手しやすい透明樹脂でいろいろとやってみて簡単なルーペを作るるのが良いと思います。

レンズの形ですが、まずは両凸レンズではなく、平凸レンズにしてみてはどうでしょうか。その方が作りやすいと思います。レンズの形状は球面にしましょう。底が丸い容器に樹脂を入れて固めれば比較的簡単にできますね。球面がきつくなると（球面の半径が小さいと）、焦点距離が短くなりま、球面がゆるやかになると（球面の半径が大きくなると）、焦点距離が長くなります。

樹脂の屈折率をｎとすると、焦点距離は下記のようになります。
　　　１／ｆ＝（ｎ－１）×（１／Ｒ1 ＋１／Ｒ2）　
　　　　Ｒ１：レンズの片面の曲率半径
　　　　Ｒ２：レンズの片面の曲率半径
　　　　ｆ　：焦点距離

平凸レンズの場合は、平らなな面の曲率半径を無限大と考えてよいので、Ｒ2＝０となります。

　　　１／ｆ＝（ｎ－１）×（１／Ｒ1）

これで焦点距離を求めることができますが。

身近な丸底の容器を型にする場合は、曲率半径を自由に設定することはできませんが、球面が急なものと緩やかなものでは、上記のように焦点距離が変わると考えておくと良いと思います。

（参考）レンズの基本的な性質がわかりやすく解説されています。
図解入門　レンズの基本と仕組み（秀和システム）
http://homepage1.nifty.com/kuwajima/lens/

お礼

Hikaru99 様
こんにちは。コメントありがとうございます。焦点距離の計算方法も解説くださいまして大変参考になります。確かに平凸レンズが一番作り易そうですね。

回答No.2

noname#13108

こんにちは。

なるほど。応用は十分可能です。

型が無かったり、追加研磨をしたりとなると、思った通りにいきにくいですが、（言葉の悪い表現になりますが）そこそこの形にはできるでしょうね。

あまり細かな設計などは考えずに、いろいろ試行錯誤しながら作っていき、徐々に完成させていくのはすごく楽しそう。

お礼

lightdesign様
度々のコメントありがとうございます。専門家の方から見て応用可能ということであればチャレンジしてもよさそうですね（笑）。そこそこのレンズができれば十分なので試してみます。ありがとうございました。

回答No.1

noname#13108

こんにちは。

＞どんな樹脂
レンズ専用の光の透過の良い樹脂があります。

＞計算
ルーペ程度であれば、欲しいいわゆる「倍率」を決めてしまえば、両面の曲率半径は決まってしまいます。（樹脂の屈折率は使用するもので固有値）

但し、
1.樹脂そのものが一般には販売されていませんし、例えあったとしても最小単位30kg。
2.鏡面に光った金型が必要。
3.樹脂を130℃程度に保温しなければいけない。
4.金型保持温度・樹脂射出温度・成形時間など様々なノウハウがないとモノになりません。

ほかにもいろいろと小難しい技術が必要です。
計算だけであればともかく、実際に作るのは今日やって明日できるようなものではありません。

補足

lightdesign様
コメントありがとうございます。いろいろとノウハウがあり一筋縄ではいかないようですね。ところで以下のサイトにプリズムを作っているという記事を見つけました。同じ樹脂なら入手も出来そうですがレンズにも応用可能でしょうか？　また、金型は鏡面仕上げしたものは用意できませんが、何らかの方にいれてレンズ形状にした後、研磨でぴかぴかには出来ないものでしょうか？

http://www.nnc.or.jp/~a_iguchi/rika/kikyo03i.htm#k901