เลนส์ใกล้ตา

เลนส์ใกล้ตา (ocular lens หรือ eyepiece) เป็นเลนส์ที่ติดอยู่กับกล้องต่าง ๆ เช่น กล้องโทรทรรศน์ กล้องสองตา หรือ กล้องจุลทรรศน์ เอาไว้ส่องดูภาพด้วยตา โดยจะขยายที่เกิดขึ้นที่จุดโฟกัสโดยแสงที่รวบรวมโดยเลนส์ใกล้วัตถุ หรือกระจกเงาปฐมภูมิ

เลนส์ใกล้ตาแบบต่าง ๆ

ในอุปกรณ์ทางทัศนศาสตร์จำนวนมาก มีกลไกในปรับตำแหน่งเลนส์ใกล้ตาเพื่อใช้สำหรับการโฟกัสภาพ นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนเลนส์ใกล้ตาที่มีกำลังขยายต่างกันเพื่อปรับกำลังขยายได้

ประวัติศาสตร์

ในกล้องโทรทรรศน์แบบกาลิเลโอที่ถูกใช้โดยกาลิเลโอ กาลิเลอีนั้น เลนส์ใกล้ตาเป็นเลนส์เว้า โดยเลนส์ใกล้ตาที่เป็นเลนส์เว้ามีข้อได้เปรียบตรงที่สร้างภาพหัวตั้ง แต่มีข้อจำกัดที่สำคัญตรงที่ขอบเขตการมองเห็นจะแคบและไม่สามารถขยายกำลังขยายได้

ต่อมาในปี 1611 โยฮันเนิส เค็พเพลอร์ได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบเค็พเพลอร์ที่ใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้ตา ทำให้สามารถปรับกำลังขยายของภาพที่ตามองเห็นได้อย่างอิสระ และตั้งแต่นั้นมา การใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้ตาก็กลายมาเป็นเรื่องปกติ

การใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้ตาจะทำให้เกิดภาพกลับหัว แต่เค็พเพลอร์ได้ใช้เลนส์สองตัวเพื่อกลับภาพสองครั้งเพื่อให้ได้ภาพตั้งตรง ในกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้ในทางดาราศาสตร์และกล้องจุลทรรศน์ ความจำเป็นของภาพตั้งตรงมีน้อยมาก ดังนั้นจึงใช้ทั้ง ๆ กลับหัวแบบนั้น ไม่มีความจำเป็นต้องกลับภาพ เมื่อจำเป็นต้องใช้ภาพตั้งตรง เช่น ในกล้องสองตาหรือกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน อาจทำได้โดยเพิ่มปริซึมเข้าไปในเส้นทางเดินของแสงเพื่อกลับภาพอีกครั้ง

เลนส์ใกล้ตาของกล้องโทรทรรศน์ในยุคแรกประกอบด้วยเลนส์ชิ้นเดียว แต่ประสิทธิภาพทางแสงของเลนส์เดี่ยวนั้นต่ำเนื่องจากไม่สามารถแก้ไขความคลาดทางทัศนศาสตร์ได้ ดังนั้นเลนส์ใกล้ตาจึงได้รับการพัฒนาโดยนำเลนส์ส่วนใหญ่มารวมกันเพื่อแก้ไขความคลาดต่าง ๆ เลนส์ประกอบถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมเลนส์หลายชิ้นเข้าด้วยกัน และเลนส์ที่เชื่อมประสานกันนี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นเลนส์ใกล้ตาชิ้นเดียว

เลนส์ใกล้ตาแบบเฮยเคินส์

เลนส์ใกล้ตาแบบประกอบมีรูปแบบการออกแบบที่หลากหลายมาก ตัวอย่างเช่น ซึ่งคิดค้นโดยคริสตียาน เฮยเคินส์ในปี 1703 ประกอบขึ้นจากการรวมเลนส์ขนาดใหญ่และขนาดเล็ก 2 ชิ้นเข้าด้วยกันโดยมีพื้นผิวนูนและพื้นผิวเรียบ 1 ชิ้น

อ้างอิง

1. 『天文アマチュアのための望遠鏡光学・屈折編』pp.201-234「接眼鏡」。