レーザーマウスの波長・読み取り方

締切済

質問者：sham256
質問日時：2009/05/17 14:03
回答数：1件

レーザーマウスは波長が短いものと長いものがあるらしいですが
波長が短いと細かい凸凹を読み取れると言われています
波長の長いレーザーの場合、赤色LEDよりも波長が長いのに正確に読み取れるのは「レーザーはコヒーレントな光だから」と説明されています

波長が短いとなぜ細かい凸凹を読み取れるのか？
コヒーレントな光とは具体的にどのようなことなのか？
コヒーレントな光でさらに波長が短いほうが正確に読み取れるのか？
波長が短いレーザーより長いレーザーのほうが目にはやさしい？

これらのことをご存知の方がいらっしゃいましたらよろしくお願いします

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回答 (1件)

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No.1

回答者： air_supply
回答日時：2009/05/18 17:12

コヒーレントに付いては下記を参考に。

http://www.spring8.or.jp/ja/current_result/press …

光の位相が揃っているので、対象物の凸凹を検出し易いと思います。ビームも細く絞りやすいのでその点もLEDより有利でしょう。

まあ、波長を短く出来るとして、いくら性能を上げてもコストが見合わなければ、誰も使いませんので。と言うわけで、紫外線レーザーもあるようですが、マウスには使われていないと思います。

マイクロソフトでは、レーザーに対して青色LEDで高性能なマウスを出していますね。
http://www.microsoft.com/japan/hardware/mouse/ex …

目にやさしいかどうかですが、レーザーの出力で目を痛める度合いが異なると思いました。波長が長さには余り影響を受けないような気がしますが、赤外に近い方が熱に変わりやすいと思います。
http://www.fa.omron.co.jp/guide/cautions/5/photo …

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前回の回答をもう一度正しく書くと
--------
n=c/v
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n=c/v(f)
と表すべきものである。
二番目の式
v(f)=fλ
で、vに周波数依存性があることを考えるとfとλは厳密な反比例な関係でない。
--------
となります。大変失礼を致しました。

なお上記の式だけからでは「赤い光の方が紫の光より屈折率が小さくなる理由」は絶対に出てきません。
その理由を説明するためにはどうしても電場中での媒質の分極を考える必要があります。屈折の原因は既にご承知とのことですので、あとはその部分の理解を深めて頂くのみです。
(1)光が媒質中を通過する場合、周囲の媒質を分極させながら進む。
(2)可視光線の範囲であれば、周波数が高くなるほど分極の影響により光は進みにくくなる。
(3)(2)により光の速度が落ちる、ということは即ち屈折率が上がる、ということである。

(2)ですが、共振現象とのアナロジーで考えれば分かりやすいと思います。いまある物体を天井からひもで釣るし、それにさらに紐を付けて手で揺らすこととします。(A)ごくゆっくり揺らす場合は手にはほとんど力はかけなくて済みます。(B )ところが揺らす周期を短くするとだんだんと力が要るようになります。(C)さらに周期を短くして共振周波数に達すると急に力は要らなくなります。(D)そしてさらに揺らす周期を短くしようとすると、あたかもその錘に引張られるような感覚を受けます。(E)そしてさらにずっと周期を短くすると、錘はまったく動かずに錘と手を結んでいる紐だけが振動するようになります。
可視光線はちょうどこの中で(B)の領域になります。すなわち周波数を高くすると、それにつれて周囲の分極があたかも「粘り着く」ようになり、そのために媒質中の光の速度が落ちるのです。(もっとも、「粘り着く」なんて学問的な表現じゃないですね。レポートや論文でこんな表現をしたら怒られそう・・・)

こんな説明でよろしいでしょうか。

参考となりそうなページ：

「光の分散と光学定数の測定」
http://exciton.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hikari/section2.htm
同、講義ノート(pdfでダウンロード)
http://exciton.phys.s.u-tokyo.ac.jp/kouginote/opt2k.html

"Kiki's Science Message Board"　この中の質問[270]
http://www.hyper-net.ne.jp/bbs/mbspro/pt.cgi?room=janeway

過去の議論例(既にご覧になっているかと思いますが)
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=140630

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