【涙を流す光学系】
  クリーニングを必要としない光学系はあり得るか?という問いに対して、学生にできるレーザー新世代技術-ハイブリッドレーザー結晶から涙を流す光学系まで-といった講演をしたことがあります。1999年7月にレーザー学会の第10回若手技術者と学生のためのレーザー応用セミナーの基調講演を依頼されたことに応えたものでした。

  そのときの考えは図の通りです。我々の眼は生まれてから死ぬまでまばたきをすることで汚れを除去し、そのレンズである水晶体の表面は光学レンズの質を保ち続けています。その秘訣は何でしょう。水晶体の全面にある角膜の表面には涙の膜があり、実は液体層で覆われたレンズなので、クリーニングが不要なだけでなく、表面は分子スケールで滑らかな状態を死ぬまで維持しているのです。液体表面ほど、滑らかな表面はありません。しかも、それは角膜の形状に沿ってくれるだけでなく、万一、角膜に傷が入っても、その傷を涙で埋めることでインピーダンス整合を取ってくれるのです。

  同じようにレンズ表面に液体層を供給できれば、それは液体層を表面に持つ光学系となり、蒸発した分を補給すれば常にクリーンな状態を保つことができます。また、異物が入れば涙で流すように、汚れを取るために時々、涙の量を多くすることも可能です。ではそのような構造を作ることは不可能でしょうか。レンズ表面に小さな溝を彫込めば、レンズの端から毛細現象で常に水分を供給することが可能です。それどころか、近年ではソフトコンタクトがあって、含水性のポリマーによって、表面に液体を浸み出させた光学系も存在します。ソフトコンタクトなら、レンズの表面が液体層で、いつでも交換可能な光学表面を作ることができます。
  このように考え、加工で発生する煙やデブリで汚染が激しく、クリーニングに苦労している産業用レーザーの集光光学系に使えるというアイデアを、ソフトコンタクトのメーカーであるヤマト樹脂光学の営業の清水さんに相談したところ、使い捨てソフトコンタクトが一箱提供されました。残念ながら、人間の眼の曲率にあわせてあるので、それ以上の実験はしませんでしたが、加工前のソフトコンタクト用ポリマーシートを使えば、大型レンズにも適用可能なアイデアといえるでしょう。

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