équiconvexe

Une lentille équiconvexe possède deux surfaces courbes qui bombent vers l'extérieur, chacune avec un rayon de courbure identique. Si un côté a un rayon de 100 mm, l'autre côté a également un rayon de 100 mm. Cette symétrie la distingue des autres conceptions convexes: une lentille plan-convexe a une face plane et une face courbe, tandis qu'une lentille biconvexe peut avoir des rayons différents de chaque côté.

Les lentilles équiconvexes sont des éléments convergents, qui regroupent les rayons lumineux vers un point focal commun. La distance focale dépend du rayon de courbure et de l'indice de réfraction du matériau (généralement du verre ou du plastique, avec des indices allant de 1,5 à 1,9). Un rayon plus serré produit une distance focale plus courte et un grossissement plus fort. La symétrie signifie que la lentille fonctionne de manière similaire, quelle que soit la face orientée vers l'objet.

Applications courantes et variantes

Les lentilles équiconvexes se trouvent dans les loupes, les loupes simples et comme composants dans les systèmes optiques composés. Les petites lentilles équiconvexes (diamètres inférieurs à 25 mm) sont courantes dans l'optique d'inspection et les collimateurs de faisceaux laser. Les plus grandes sont utilisées dans les projecteurs et certains systèmes de caméras. Les variantes incluent les doublets équiconvexes achromatiques, où deux lentilles de types de verre différents sont collées pour réduire l'aberration chromatique, un défaut courant qui divise la lumière blanche en franges colorées sur les bords des objets agrandis.

La symétrie de la géométrie équiconvexe introduit une aberration sphérique, surtout pour les grandes ouvertures. Les rayons lumineux traversant le bord de la lentille se focalisent légèrement plus près que les rayons traversant le centre, créant des halos flous. Cela limite l'utilisation des lentilles équiconvexes dans l'imagerie de précision; des conceptions plus complexes répartissent la puissance optique sur plusieurs éléments pour corriger cela. Dans les applications moins exigeantes, telles que le grossissement général ou la collimation de faisceaux, l'équiconvexe reste le choix économique.

Le terme dérive du préfixe latin equi, signifiant égal, combiné à convex, le latin pour arqué vers l'extérieur. Il est précis et sans ambiguïté dans les spécifications optiques, où les valeurs de rayon sont toujours appariées pour chaque surface. Les fabricants listent généralement les conceptions équiconvexes par diamètre, distance focale et matériau, les valeurs de rayon étant calculées à partir de la formule de la distance focale plutôt que mesurées directement dans la plupart des cas.