蛍光灯を平行光の点光源にできますか？

質問

蛍光灯のようなシリンダー形状の光源は、スポットライトのような、平行光の点光源？に近づける事はできないのでしょうか？

例えば、一度シリンドリカルレンズのようなレンズで長手をつぶして、それを、凸レンズに通し、凹レンズに通しても四角形の光の平行光にはならないのか？

と言う疑問がわきました。
どうなのでしょうか？

光学系ご存知の方教えてください。

回答No.1

foobar · ベストアンサー

要は、「線光源からの光を一点に集光できるか」という問題ですね。
レンズに入った光を、損失無く集光することはできないかと思います。

例えば、X方向に幅0、Y方向に伸びる光源で、Z方向にレンズを置くとし
て、

シリンドリカルレンズで、Y方向を0に集光させたとき、X方向についてはピントがあっていないので、幅を持つことになります。
（これを繰り返せば、どんどん幅を小さくできそうですが、シリンドリカルレンズを通すたびに、次のレンズに入らない光線が発生するかと思います。）

もう一つの手として、きわめて焦点距離の短いレンズで、結像の寸法自体を小さくする、というのがあるかと思いますが、点光源にするためには焦点距離0の光学が必要になるので、、
（先のシリンドリカルレンズ多段は、これと似た状況にもなっているように思います。）

光の損失を認めるなら、結像させてそこにピンホールを置けば、点光源になります。

お礼

やはり損失の多さは、避けられないんですね。
考え方事態は間違いではないのですが、あまり良い方法ではないという事ですね。

ありがとうございました。

回答No.2

Denkigishi

これは実用価値は無いと思いますが、思考実験としては面白い課題です。
光源からの光を任意の場所に任意の形で導く方法としては光ファイバを使えば可能です。商用ビルにおいては太陽光を光ファイバで室内に導いて照明の省エネを計ることも実験的に行われています。
本例の場合は、大量本数の光ファイバで蛍光灯の周囲を放射状に包み込んで、他端は円形に纏めてレンズで集光すれば点光源になるでしょう。

お礼

光ファイバーは思いつきませんでした。
なんだか面白い形になりそうですが、それなら有る程度集められそうな気がします。

ファイバーを保持する為の治具が面倒かもしれませんが、考えてみます。

ありがとうございました。