・キヤノンのBR光学素子とは

この記事を読む前に
以下の記事を読むことをおすすめします。

・二枚レンズによる色消しの仕組み

・二枚レンズによる色消しの限界

二枚レンズによる色消しの限界を超えるために
BR光学素子が使われています。

BRとは[Blue Spectrum Refractive Optics]
のことらしいです。
青い光を曲げる、という意味。
普通のガラスに比べて、青い光の部分の屈折率が高くなっています。

二枚レンズによる色消しの限界の記事で、
アッベ数だけではF線より紫外側の
青い光を補正することができません。
ガラスの特性が変化するg線(435.8nm)とF線(486.1nm)の
間の青い光の分散比をθ(gF)とします。

縦軸をθ(gF)、横軸をアッベ数νdとした時のグラフが以下です。
緑の点が既存の硝材を表しています。

この硝材の中から、色収差を無くすための
二枚のレンズのガラスを選ぶにはどうしたらいいのか。
二枚レンズによる色消しの仕組みの記事で
正のレンズはアッベ数の小さいものを、
負のレンズではアッベ数が大きい物にする、
と書きました。
グラフで言うと、横軸が離れているものを組み合わせることになります。

このように選ぶと、縦軸のθ(gF)に差が出てしまいます。
図の中の赤い矢印の部分です。
θ(gF)に差がでると、青の収差補正が充分でないことになります。

差を小さくするには
下の図のような選び方になります。

この図での正レンズは蛍石です。
高価な硝材が必要になります。
それでもゼロにすることができません。

そこで青い光の屈折率が特に大きい
BR光学素子を用いることでθ(gF)をゼロにすることが可能です。

ピント位置と波長の図を見るとこのようになっています。

ほぼすべての可視光線の領域で
良好に色収差が補正されます。
フリンジをほぼ無くすことが可能です。

BR光学素子を使ったレンズ

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CP+2016のキヤノンブースで
このBR光学素子が実際に展示されていたので
写真を撮ってきました。

凸レンズと凹レンズの間に挟まれている部分が
BR光学素子です。