4章:VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフト

  1. VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフトのダウンロード
     下記の[VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフト]をダウンロードしてください。

     ダウンロード後はダブルクリックで解凍してから使用してください。
     
    [VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフト]をダウンロードする。


  2. VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフト説明
    1. ファイル構成
      (1)非球面レンズ計算.xls :VBA非球面レンズの光線追跡フリーソフトです。

    2. 注意事項
      注(1)ファイルの保存場所の制限はありません。

    3. 標準的な実行方法
      (1)「非球面レンズ計算.xls」をダブルクリックで起動します。
         (マクロを有効にして開いてください!!)
      (2)黄色のセルに値を設定します。
      (3)「計算実行」ボタンを押します。
      (4)計算結果が表示されます。


    4. サンプルデータの説明
       非球面レンズ計算.xlsにデフォルトで設定してあるサンプルデータは 以下の条件で設定してあります。
       エドモンド(http://www.edmund.co.jp/)
       商品コード350240-E(NA0.5、焦点距離8mm、設計波長780nm)のGELTECH非球面レンズ
       のカタログデータに基づいて設定しています。
       計算結果は以下の表のようになります。
      平行光線の半径 正方向焦点距離 正方向後側焦点距離 正方向波面収差 正方向出射角度 逆方向焦点距離 逆方向後側焦点距離 逆方向波面収差 逆方向出射角度
      No H(mm) F(mm) Fb(mm) OL(λ) U(rad) F(mm) Fb(mm) OL(λ) U(rad)
      0 0.001 8.0003 5.9175 0.0000 0.0001 8.0003 7.8039 0.0000 0.0001
      0.1 0.4 8.0005 5.9175 -0.0001 0.0500 7.9819 7.7656 -0.0309 0.0501
      0.2 0.8 8.0011 5.9173 -0.0009 0.1002 7.9242 7.6468 -0.5128 0.1011
      0.3 1.2 8.0021 5.9171 -0.0036 0.1505 7.8206 7.4366 -2.7747 0.1540
      0.4 1.6 8.0034 5.9171 -0.0085 0.2013 7.6597 7.1164 -9.6865 0.2104
      0.5 2 8.0047 5.9172 -0.0145 0.2525 7.4254 6.6601 -27.2052 0.2727
      0.6 2.4 8.0056 5.9172 -0.0207 0.3045 7.0952 6.0311 -68.4602 0.3451
      0.7 2.8 8.0058 5.9172 -0.0279 0.3573 6.6337 5.1710 -166.4600 0.4357
      0.8 3.2 8.0051 5.9172 -0.0374 0.4112 5.9569 3.9415 -431.7658 0.5671
      0.9 3.6 8.0043 5.9172 -0.0481 0.4665 36000000000.0000 35745273212.9262 -1079.3890 0.0000
      1 4 8.0054 5.9172 -0.0597 0.5232 40000000000.0000 39742849106.3859 -1351.4004 0.0000

       上記表において、注目すべきは正方向出射角度と正方向波面収差の値です。
       出射角度=0.523radですがこれはNA=sin(0.523)=0.5です。
       NA=0.5はかなり大きな値です。にもかかわらず正方向波面収差の値が-0.06λと 非常に小さいのに驚きます。
       非球面レンズにおいては、レンズ1枚でNA=0.5が達成されます。

       非球面レンズを逆方向に使用すると波面収差が極端に大きくなり、 レンズとして機能しないことがわかります。




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