ミラープロジェクション設計事例


  1. ミラープロジェクションの投影光学系
    （１）光学系の設計寸法
    　図I1に投影エリア半径160mm、レンズNA0.06で設計したミラープロジェクションの設計寸法を示します。

    　図I1において、ミラー間の軸間距離が半端な数値となっています。
    　本来ならば、391.7911は400mm、807.7067は800mmが妥当な数値と思われます。

  2. ミラープロジェクションの光線追跡
    　VBAソフト「光線追跡.xls」をダブルクリックして起動します。

    シート「ﾐﾗｰ1」の条件表の内容をシート「IN_FM」にコピーします。
    シート「ﾐﾗｰ2」の条件表の内容をシート「IN_FM2」にコピーします。
    シート「IN_FM」は「スポットダイアグラム計算条件入力表」と 「光学系基本定数表」が設定されます。
    注）屈折率-1は反射面として処理されます。

    シート「IN_FM2」は「レンズ曲率(1/R)最適化計算入力表」 と「評価光線の設定」が設定されます。
    　ここで「IN_FM」の位置(mm)D(0)807.7067を800に変更して下さい。
    　ここで「IN_FM」の位置(mm)D(1)391.7911を400に変更して下さい。
    　ここで「IN_FM」の位置(mm)D(2)391.7911を400に変更して下さい。
    　ここで「IN_FM」の位置(mm)D(3)807.7067を800に変更して下さい。
    これが常識的に考えられる軸間距離です。

    次にシート「操作」の「レンズ間隔最適化計算実行」ボタンを押します。
    　ファイルは全て置き換えを選択して下さい。
    　クリップボードへの保存は不要です。
    　計算が終わると下記の表が表示されます。
    　
    N次元Gauss-Newton法によるレンズ曲率(1/R)最適化計算結果
    No E Xa Xs Ya Ys D(0) D(1)
    1 0.087751 -0.01238140 0.062381 -0.01238140 0.062381 800 400
    2 0.038724 -0.00260104 0.027966 -0.00260104 0.027966 804.0978 395.5905
    3 0.01473 -0.00037571 0.010679 -0.00037571 0.010679 806.3494 393.2008
    4 0.005122 -0.00004736 0.003715 -0.00004736 0.003715 807.2414 392.271
    5 0.001729 -0.00000638 0.001255 -0.00000638 0.001255 807.5506 391.9517
    6 0.000579 -0.00000108 0.00042 -0.00000108 0.00042 807.6546 391.8447
    7 0.000193 -0.00000026 0.00014 -0.00000026 0.00014 807.6893 391.809
    8 6.5E-05 -0.00000010 4.72E-05 -0.00000010 4.72E-05 807.7009 391.7971
    9 2.32E-05 -0.00000005 1.68E-05 -0.00000005 1.68E-05 807.7048 391.7931
    10 1.13E-05 -0.00000004 8.18E-06 -0.00000004 8.18E-06 807.7061 391.7918
    11 9.03E-06 -0.00000004 6.55E-06 -0.00000004 6.55E-06 807.7065 391.7913
    12 8.75E-06 -0.00000004 6.34E-06 -0.00000004 6.34E-06 807.7066 391.7912
    13 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    14 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    15 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    16 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    17 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    18 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    19 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911
    20 8.71E-06 -0.00000004 6.32E-06 -0.00000004 6.32E-06 807.7067 391.7911


    　軸間距離を最適化することにより、誤差が小さくなることがわかります。

    　次に「IN_FM」の位置(mm)D(0)〜 D(3)を計算された値に変更して下さい。
    　ここでD(3)=D(0)、D(2)=D(1)とします。
    　最適化条件CaR[i]の「P」は「V」の値と連動して変化し、符号は同じであることを意味しています。
    　最適化条件CaR[i]の「M」は「V」の値と連動して変化し、符号は反対であることを意味しています。

    　次にシート「操作」の「スポットダイアグラム計算実行」ボタンを押します。
    　スポットダイアグラムが計算できます。

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