[nikomat 16801] Re: Diffraction Lens

[Shin SUGIYAMA <ssugiya@biol1.bio.nagoya-u.ac.jp>]

>Shin SUGIYAMA wrote:
> >
> > >ここで，肉抜きする量（段差の高さ）を調整して，ある周波数の光に
> > >関してちょうど１波長（もしくはｎ波長）だけ位相がずれるように
> > >したものが回折格子といえるんじゃないでしょうか．
> >
> > 光の根本的な性質を理解してないからかもしれないですが、
> > 位相がずれると光が曲がるんでしたっけ？
>
>位相がずれれば、いろいろなことがおきます^^;
>めちゃめちゃにならないで、適当にまげたりするには、
>適当に位相つける必要があります。
>
>回折格子の役目は、空間を仕切ることによって、
>適当な位相関係の波の集まりを切り出すことで、
>個々の波の位相関係を変更するわけではありません。
>
>キヤノンの場合は、屈折（ミクロですが）的な要素を
>つかって、位相関係を調整して欲しいものをつくりだしてるわけです。
>
>いげた

すぎやま　です
ぼくは勘違いしていたようです。
アサカメの記事の模式図ではよくわからなかったのですが、
説明していただいたのとキャノンのwebsiteを見直して、自分の誤解に気付きました。
まず、回折格子の「格子」が偏光フィルターの格子みたいに
ガラスにプリントされているのだと思い込んでいましたが、
やはりフレネルレンズの山のエッジが回折格子みたいですね。
この構造の利点はエッジが片側だけ有効なので、
回折が片方向だけになることだと想像します（また誤解？）。
中心部は山の幅（格子幅）が広い故に光の回折が少なく、
周辺部は山の幅（格子幅）が狭く故に光の回折が多いようです。
わからないのはフレネルレンズ面が曲面として描かれていることで、
屈折もある程度利用していることを意味すると思うのですが、
曲面を描くほど格子の幅が広くとも光の大部分は回折するのでしょうか？

それで、２つのフレネルレンズ面が空気層を挟んで向かい合っていて、
これで不要な方向に回折した光を補正するような書き方をしていて、
期待した方向に回折した光と回折不足、回折過剰な「不要な回折光」が書いてありま 
すが、
有効なエッジは片側だけだというぼくの推測が正しかったらこの表記は正確でないと 
思います。
多分、レンズは一番強く回折した光を基準にレンズは設計されていると思います。

仮説を解説しますと；
一つのフレネルレンズ面で
エッジに近く強く回折する光と
エッジから中間的な距離で中間的な回折をする光と、
エッジが遠くってあまり回折しない光があるとします。
それを次のレンズ面を上手く配置することで
最初のレンズ面で一番強く回折した光がエッジから遠く、
中間的な回折をした光がまたエッジから中間的に、
そしてあまり回折しなかった光がエッジに近く通過するようにすれば、
全ての光は同じように回折します。
そのときの回折の程度は一枚目での強い回折と同じはずです。
これで、自分なりに納得できましたが、
両側のエッジが有効だと打ち消し合ってしまうと思うので
仮説は崩壊します。