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設計者コラム

#117 ガラス材料の線膨張係数

アサーマルレンズ、つまり温度変化が起こった際にバックフォーカスなどの変化が少ない光学系の設計を行う場合、

 

・dn/dT
・光学材料の線膨張係数
・コバの形状やレンズ間隔を決める枠材料の線膨張係数

 

といった数値が必要になります。
Zemaxにしろ、OpTaliXにしろ、こういった数値を使用して熱解析を行うようになっています。
プラスチックやガラスの光学材料は本来こういった固有の数値を持っていて、ガラスカタログに数値が登録されています。
ガラスカタログに記載されている大抵の材料は具体的な線膨張係数が登録されています。
しかしながら、数は少ないのですが線膨張係数がゼロになっている材料もチラホラ見受けられます。
線膨張係数がゼロということは通常考えられないのでガラスカタログの不備ということになるのですが、それを信じて熱解析を行うと痛い目に合います。

 

熱解析を行う際にはここら辺に配慮を行ってください。