ボールレンズは最も単純な光学レンズです。ボールレンズによる結像の基本原理は屈折です。光が空気などの異なる密度の媒質からガラスなどの異なる密度の媒質へ進むとき、その進行方向が変化します。ボールレンズの焦点距離(f)は、その直径(D)と構成材料の屈折率(n)によって決まります。その近似式は、f ≈ D / (4(n-1)) です。
光学特性はどの方向から見ても同じで、指向性がないため、設置が容易です。
非常に短い作動距離で高い開口数(NA)を実現できるため、大量の光を収束させることができます。
複雑なレンズ群と比較して、固体球は機械的ストレスによる位置ずれや損傷を受けにくいです。
| 基材 | H-K9L(CDGM)、サファイア、ルビー、JGS1、JGS2、シリコン、高ホウケイ酸ガラスなど。 |
|---|---|
| 寸法 | 0.5mm~80mm |
| 直径公差 | 一般的に±0.1mm、最高±0.005mm |
| 球形 | 0.01 mm (10 µm)、 0.005 mm (5 µm)、 0.001 mm (1 µm) |
| 中心公差 | ±0.03mm~0.05mm |
| 表面品質 | 60/40、40/20、20/10、10/5 |