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Optik und Bildgebung

gleichhohllinsenförmig

Englisch: equiconcave

Oberflächen mit gleichem konkavem Krümmungsradius aufweisend.

Gleichflächig konkav: beide Flächen wölben sich gleich nach innen

Eine gleichflächig konkave Linse hat zwei nach innen gewölbte Flächen mit identischen Krümmungsradien. Beide Seiten wölben sich zur Linsenmitte hin, was eine Form wie zwei face-to-face angeordnete Schüsseln ergibt. Da die Kurven übereinstimmen, verhält sich die Linse symmetrisch zur optischen Achse, und die Brennweite hängt nur vom Brechungsindex des Glases und der Größe des gemeinsamen Radius ab.

Gleichflächig konkave Linsen sind zerstreuende Elemente, das heißt, sie spreizen Lichtstrahlen auseinander. Sie zerstreuen schwächer als plankonkave Linsen mit gleichem Radius, weil die symmetrische Wölbung die optische Stärke gleichmäßiger verteilt. Eine typische gleichflächig konkave Linse aus Borosilikat-Kronglas mit 50 mm Krümmungsradius erzeugt eine Brennweite von etwa 100 mm.

Gleichflächig konkave Linsen kommen in zusammengesetzten optischen Systemen vor, wo kontrollierte Zerstreuung ohne starke sphärische Aberration erforderlich ist. Sie werden auch in Okularen, als negative Komponenten in afokalen (teleskopischen) Systemen und als Korrektionselemente auf optischen Bänken eingesetzt. Mit Entspiegelungsbeschichtungen auf beiden Flächen integrieren sie sich problemlos in mehrelementige Baugruppen, da die Symmetrie die Berechnung von Reflexionsverlusten vereinfacht.

Die Hauptfertigungshürde ist die Zentrierung: beide Flächen müssen mit engen Toleranzen auf denselben Radius geschliffen und poliert werden, sonst weicht die Linse von der optischen Achse ab. Oberflächenunebenheiten auf einer der Flächen beeinträchtigen die Leistung schnell, da gleichflächig konkave Linsen oft dünn sind und daher empfindlich auf Formfehler reagieren. Die Qualitätskontrolle umfasst üblicherweise interferometrische Tests, um die Radiusübereinstimmung und Oberflächenqualität zu prüfen.

Der Begriff unterscheidet diese Linse von bikonvex (beide Flächen nach außen gewölbt), plankonkav (eine flach, eine konkav) oder Meniskus-Varianten. In der Kurzschrift des optischen Designs werden gleichflächig konkave Linsen oft als symmetrische negative Elemente notiert und in Tabellen einfach als '−R, −R' angegeben, wobei R der Radiuswert ist.

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