דובלט (עדשה)

טקסט=A small brass camera lens sits at an angle on a flat white background. The front lens element is visible, facing up and to the left. Some text is visible around the front lens element: "[…] Jena Nr 289072 Tessar 1 : 4, 5 […]".|ממוזער|216x216 פיקסלים|עדשת מצלמה ישנה של צייס מסוג Tessar , בעלת ארבעה אלמנטים, הכוללת שני דובלטים. העדשה הקדמית היא דובלט מרווח אוויר והיא מבדרת את אלומת הקרניים; העדשה האחורית היא דובלט מודבק המכנס את הקרניים. סידור זה תיקן אברציה כדוריות, אברציה כרומטית ואסטיגמציה טוב יותר מאשר עיצובי עדשות קודמים.ממוזער|198x198 פיקסלים|מבנה אופטי של עדשת Tessar
באופטיקה, דובלט הוא סוג עדשה המורכבת משתי עדשות פשוטות. סידור כזה מאפשר גמישות בתכנון האופטי כיוון שישנן יותר דרגות חופש: יותר משטחים אופטיים, עוביים ורדיוסי עקמומיות, ואם הן אינן מודבקות זו לזו, גם הרווח בין העדשות. עם דרגות חופש נוספות, למעצבים אופטיים יש יותר מרחב פעולה לתקן אברציות אופטיות בצורה יסודית יותר.

 דובלט בטבע 
לחלק מהטרילוביטים, שנכחדו לפני כ-235 מיליון שנה, היו עיניים מורכבות בעלות עדשות דובלט טבעיות וייחודיות, עיצוב שנחשב להמצאה אנושית. עיצוב זה הקנה לעין הטרילוביט יכולת איסוף אור גדולה יותר ותיקון אברציה כדורית, אך ללא תיקון של אברציה כרומטית, שייתכן שהייתה פחות חשובה אז בעולם שהיה כמעט נטול צבע. עיצוב הדובלט בעין הטרילוביט תואם את התכנון האופטי בן המאה השבע עשרה של הפיזיקאים דקארט הצרפתי והויגנס ההולנדי, שקדם להמצאת הדובלט האכרומטי.

העדשות בעיני הטרילוביט היו מורכבות מגבישי קלציט, חומר שלא נמצא בשימוש בעדשות עיניים של אף יצור אחר.

 סוגי דובלטים 

לדובלטים צורות רבות, אם כי רוב הדובלטים המסחריים הם אכרומטים, מותאמים במיוחד להפחתת אברציה כרומטית תוך שהם גם מפחיתים אברציה כדורית ואברציות אופטיות אחרות. אפשר ליצור גם עדשה אפוכרומטית באמצעות דובלט.

דרגות החופש המשמשות בתכנון דובלטים הן מקדמי השבירה, העוצמה האופטית של כל אחת משתי העדשות, סוג הזכוכית, צורת פני העדשות ואם הן אינן מודבקות, גם המרווח בניהן.

העדשות עשויות מזכוכיות בעלות מקדמי שבירה שונים ולכן תכונות נפיצה שונות. בדובלט אכרומטי, לעיתים קרובות אלמנט אחד הוא עדשה חיובית, קמורה, העשויה מזכוכית קרון (כתר) והאלמנט השני הוא עדשה שלילית, קעורה, העשויה מזכוכית פלינט. שילוב זה מייצר תמונה חדה יותר מעדשה פשוטה.

דובלטים יכולים להיות עם מרווח אוויר, מודבקים או "משומנים". דובלטים "משומנים" מכילים נוזל אופטי בין שתי העדשות, שמוחזק במקומו באמצעות מתח פנים. שיטה זו משמשת במקרה בו ההתפשטות התרמית הדיפרנציאלית של זכוכית קרון ופלינט גורמת לדבקים קשים להתעוות או להישבר, ולכן יש יתרון בהדבקת אלמנטים באמצעות שמן או דבק רך. בדובלט המודבק בדבק קשה, העדשות מוחזקות יחד באמצעות דבק בעל חוזק מכני, כגון אפוקסי שקוף אופטית. באופן מסורתי, בלסם קנדי שימש למטרה זו.
ממוזער|300x300 פיקסלים|עדשת גאוס: דובלט בעל מרווח אוויר. שתי העדשות הן מסוג מניסקוס. השמאלית, שפונה אל האובייקט, היא עדשה חיובית בעוד הימנית, שפונה אל מישור התמונה, היא עדשה שלילית. 
חלק מהדובלטים אינם משתמשים בדבק בין העדשות, ומסתמכים על קיבוע חיצוני כדי להחזיק אותן יחד, בין אם משום שהתכנון האופטי דורש מרווח אוויר ובין אם משום שהבדלי התפשטות תרמית בין שתי העדשות צפויים לגרום לשבירת הדבק עקב התכווצות והתפשטות בשינויי טמפרטורה. באלמנטים בקוטר גדול יותר מ 2.5 אינץ', תופעה זו משמעותית ולכן במקרים אלו נהוג להפריד את העדשות באמצעות מרווח אוויר.

דובלטים כאלו נקראים דובלטים "לא מודבקים", בעלי "מרווח אוויר" או בעלי "מגע שבור". תת-סוג של דובלט בעל מרווח אוויר הוא ה, עיצוב שבו האלמנטים מרווחים ביניהם במרחק משמעותי, אם כדי לחסוך בכמות הזכוכית שבה נעשה שימוש או כיוון שלא ניתן לחבר את האלמנטים בדבק מכיוון שיש להם רדיוס עקמומיות שונה מאוד.

דובלט בעל מרווח אוויר מאפשר למתכנן האופטי להשתמש ברדיוסי עקמומיות שונים לשני המשטחים הפנימיים של הדובלט, מה שמאפשר ביצועים אופטיים משופרים בהרבה מאלו של דובלט מודבק, בהפחתת גודל הכתם, עיוותי חזית גל ואברציות. בנוסף, העדרו של דבק מאפשר עמידות בצפיפויות הספק גבוהות, דובלט עם מרווח אוויר עמיד בעצמות קרינה גבוהות יותר מאשר דובלט מודבק.

 דבק 
ליצירת דובלט מודבק, משתמשים בשכבת דבק דקה ושקופה, בדרך כלל בעלת מקדם שבירה של 1.5, הדומה לזה של זכוכית קרון. לכל דבק אופטי יש מידה מסוימת של התכווצות עם הקשייתו, והתכווצות זו יכולה לעוות את פני השטח של עדשה, בעיקר אם היא דקה. לכן, עבוד דובלט מודבק, משתמשים בדבקים בעלי התכווצות נמוכה ונמנעים מתכנון המשתמש בעדשות דקות במיוחד.

השמירה על מרכוז האלמנטים בזמן ההדבקה והקשיית הדבק היא קריטית לביצועים האופטיים של הדובלט.

 יתרונות השימוש בדבק 

 הדבקה מספקת בקרה טובה למזעור אברציות ומאפשרת יצירת מערכות אופטיות מתקדמות יותר באמצעות פחות אלמנטים (הדובלט נספר כאלמנט יחיד).
 דובלט מודבק זול יותר לייצור מאשר דובלט אוויר.
 הדבקה שומרת על העדשות ממורכזות כהלכה.
 הדבקה מצמצמת רגישות לליכלוך ומשפרת עמידות להלם.
 הדבקה מצמצמת החזרות ואבדן אור במשטחים הפנימיים, וחוסכת את הצורך בציפוי נגד החזרה לצורך זה.
 מאפשרת למנוע ההחזרה פנימית מלאה בממשק האוויר בפגיעה בזווית גדולה מזווית קריטית באוויר.
 קבוצות אלמנטים מודבקים עשויות לסייע בהקטנת האורך הפיזי של המערכת האופטית.
 הדבקת אלמנטים אופטיים יכולה לפשט את פעולות ניתוב הקרניים מכיוון שכמעט תמיד ניתן להתעלם מהדבק, כאשר הניתוב מתייחס לקרן כאילו היא נשברת ישירות מזכוכית אחדת לשנייה.

 חסרונות השימוש בדבק 

 פחות דרגות חופש בתכנון האופטי כיוון שרדיוס העקמומיות של שני המישטחים הפנימיים צריך להיות שווה, והמרחק בניהם אינו ניתן לשינוי, ולכן הביצועים האופטיים נחותים מאשר דובלט אוויר.
 הדבקת אלמנטים דורשת דיוק גבוה כדי להבטיח מרכוז נכון של הרכיבים המודבקים. קושי זה גובר מאוד בקבוצות של יותר משני אלמנטים.
 הדבקה מדויקת כרוכה בעלות ייצור גבוהה. לעיתים קרובות זול יותר להוסיף ציפוי נגד החזרה לשני המשטחים הפנימיים בדובלט אוויר מאשר להדביק אותם זה לזה.
 הדבק יכול להנזק מקרינה בעצמה גבוהה.

 ראו גם 



 הערות שוליים 

קטגוריה:עדשות