球面レンズと非球面レンズの違いは何ですか?

いわゆる球面・非球面とは、主にレンズ（各種カメラ、顕微鏡など）や眼鏡（コンタクトレンズを含む）のレンズ形状、すなわち、球面レンズそして非球面レンズ。2 つの幾何学的形状の違いは、平行入射光の屈折方向の違いを決定し、結像効果の品質に影響を与えます。

球面レンズ、そのレンズは球面ラジアンであり、その断面も円弧状です。光軸が平行な後レンズの異なる位置に異なる波長の光線が入射すると、フィルム面（レンズ中心とレンズ焦点線に垂直で焦点を通る面）上の一点に集光できません。収差の原因となる 鮮明さの損失や歪みなど、画質に影響を与える問題。一般に、通常のレンズは球面レンズで構成されています。

この結像問題を解決するには、レンズ本体にレンズを追加することで収差を補正することが考えられますが、レンズを追加すると光の反射が増えるだけでなく、画質がさらに低下するという悪影響が生じる可能性があります。レンズ本体のフレア現象が発生するだけでなく、レンズの大型化、重量化の原因となります。

非球面レンズとは、レンズの曲率が球面ではなく、レンズの端が少し「削られて」おり、断面が平らになっているレンズです。非球面ミラー面に光を入射すると、光をフィルム面という一点に集中させることができ、諸収差を除去することができます。たとえば、フレア現象は、絞りが狭い場合よりも絞りが大きい球面レンズを使用する場合に深刻になりますが、非球面レンズを追加すると、フレアの状況を大幅に軽減できます。別の例としては、内部レンズの光線が適切に屈折していないために、画像が歪んで見える (枕型または樽型) 場合があります。ズームレンズを例にとると、通常、長焦点距離にズームすると樽型変形し、長焦点距離にズームすると糸巻き型変形になります。非球面レンズを使用すると、この収差を改善することができる。

非球面レンズ技術の使用は、大口径レンズ、高倍率ズーム、超広角レンズや望遠レンズの製造に最も役立ちます。諸収差の低減により画質が向上し、レンズ本体の小型化も実現します。現在、市場の多くのレンズメーカーは焦点距離レンズの一部に非球面レンズを使用していると述べており、ポータブルズームカメラ（28〜90mm、38〜105mmなど）でも画質を向上させるためにすべて非球面レンズを使用しています。

非球面ミラーの製造の難しさは、その幾何学的寸法の設計とその幾何学的寸法の正確な制御にあります。この分野では日本が最先端の技術を持っています。現在、非球面レンズを加工するには主に 2 つの方法があります。1 つは高精度の研削技術 (手動または機械) を使用して球面レンズを再加工する方法です。もう一つは、高精度の金型を用いて圧縮成形や射出成形を行い、非球面レンズを直接製造する方法です。