8章:光学ガラスの組合せによる標準レンズの性能比較
作成2019.10.04
- 光学ガラスの組合せ選別
可能な光学ガラスの組合せの数は膨大で、全てをチェック、比較できません。まずは、近軸の概算で
有望な組合せの候補をえらびました。
光学ガラスの組合せ選別を検討したファイルは以下からダウンロードできます。
ダウンロード後は解凍してください。
「ガラス選別」をダウンロードする。
解凍すると「ガラス選別」フォルダーがあります。
(1)「OHARA_20190718_5.xls」:オハラ光学屈折率表
(2)「アクロマート選別.xls」:アクロマート用選別検討ファイル
(3)「アポクロマート選別.xls」:アポクロマート用選別検討ファイル
*組合せは膨大ですが、主に平均パワーΦと差分パワーΦを参考に選別しましたが、球面収差が考慮されていないため、十分な選別条件ではありません。
最終的には、光線追跡による曲率半径最適化計算を繰り返す必要があります。
- 計算プログラム
(1)スポット誤差Er(6σ)の計算を追加しました。
(2)スポット誤差Er(6σ)の計算式
Er=SQRT(X^2+Y^2) X=X方向スポット誤差、Y=Y方向
6σ= Erの標準偏差の6倍(確率99.73%が入る直径)
計算プログラムは以下からダウンロードできます。
ダウンロード後は解凍してください。
「計算プログラム」をダウンロードする。
- 検討結果ファイル
検討結果ファイルは以下からダウンロードできます。
ダウンロード後は解凍してください。
「検討結果」をダウンロードする。
解凍すると「検討結果」フォルダーがあります。
(1)「IN_FM(2色).xls」:アクロマートレンズの曲率等の光学条件
(2)「IN_FM(3色).xls」:アポクロマートレンズの曲率等の光学条件
(3)「スポットグラフ(2色).xls」:アクロマートレンズのスポットグラフ
(4)「スポットグラフ(3色).xls」:アポクロマートレンズのスポットグラフ
(5)「纏め.xls」:纏め
- 検討結果表とグラフ
(1)光学ガラスの組合せ表
S-BSL7(2):S-BSL7基準アクロマート
S-FPL51(2):S-FPL51基準アクロマート
S-FPL53(2):S-FPL53基準アクロマート
S-FPL51(3):S-FPL51とS-LAH58基準アポクロマート
S-FPL53(3A):S-FPL53とS-LAH55V基準アポクロマート
S-FPL53(3B):S-FPL53とS-NBM51基準アポクロマート
No | S-BSL7(2) | S-FPL51(2) | S-FPL53(2) | S-FPL51(3) | S-FPL53(3A) | S-FPL53(3B) |
- | S-BSL7 | S-FPL51 | S-FPL53 | S-FPL51 | S-FPL53 | S-FPL53 |
- | - | - | - | S-LAH58 | S-LAH55V | S-NBM51 |
1 | S-TIM22 | S-NBM51 | S-LAH66 | S-BAH28 | S-NPH 3 | S-BAH27 |
2 | S-LAH88 | S-LAH65V | S-LAH64 | S-LAM73 | S-LAH63Q | S-LAM55 |
3 | S-NBH53V | S-LAH64 | S-LAM54 | S-FTM16 | S-LAM55 | S-NBH52V |
4 | S-NBH 8 | S-LAH51 | S-LAH65V | S-TIM 5 | S-BAH28 | S-LAH63Q |
(2)光学ガラスの組合せとスポット誤差Er(6σ)の値
No | S-BSL7(2) | S-FPL51(2) | S-FPL53(2) | S-FPL51(3) | S-FPL53(3A) | S-FPL53(3B) |
1 | 5.94 | 2.72 | 2.44 | 2.29 | 2.28 | 1.17 |
2 | 5.24 | 2.79 | 2.48 | 2.29 | 2.28 | 1.35 |
3 | 5.29 | 2.8 | 2.5 | 2.4 | 2.28 | 1.33 |
4 | 5.5 | 2.89 | 2.52 | 2.44 | 2.32 | 1.42 |
(3)光学ガラスの組合せとスポット誤差Er(6σ)の関係グラフ
- 検討結果纏め
(1)S-BLS7とS-TIM22の組合せのスポット誤差6σ=5.94μmと大きい。
(2) S-BLS7を基準とした組合せでは、スポット誤差6σを大きく改善できない。
(3)S-FPL51とS-NBM51の組合せで、スポット誤差6σ=2.72μmまで改善。
(4)S-FPL53とS-LAH66の組合せで、スポット誤差6σ=2.44μmまで改善。
(5) S-FPL51とS-LAH58とS-BAH28の組合せで、スポット誤差6σ=2.29μmまで改善。
(6) S-FPL53とS-LAH55VとS-NPH3の組合せで、スポット誤差6σ=2.28μmまで改善。
(7) S-FPL53とS-NBM51とS-BAH27の組合せで、スポット誤差6σ=1.17μmまで改善。
(8)上記結果はあらかじめ予測できたわけでなく、偶然の結果です。
(9)どの光学ガラスの組合せで検討を進めるか?、とりあえず最良の結果、 S-FPL53とS-NBM51とS-BAH27の組合せスポット誤差6σ=1.17μmを検討したと思います。
(10)比較検討用としては、 S-FPL53とS-LAH66の組合せスポット誤差6σ=2.44μmを選定したいと思います。
9章:標準レンズの高NA化検討に行く。
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