9章:標準レンズの高NA化検討
作成2019.10.06
- 9章検討結果ファイル
9章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。
「 9章検討結果」をダウンロードする。
9章解凍すると「検討結果」フォルダーがあります。
(1)光線追跡.dll :3次元光線追跡計算サブルーチン本体
(2)光線光線追跡-基本.xls : 3次元光線追跡計算の操作
(3) IN_FM.txt :計算条件表1
(4) IN_FM2.txt :計算条件表2
(5) OUT_M.xls :計算結果
(6)焦点距離計算.xls :焦点距離計算専用VBA
(7)動作条件説明.txt :必要ファイルの説明
(8)光線光線追跡-2色f50.xls: Φ20mm、f=50mmアクロマートレンズ計算ファイル
(9)光線光線追跡-2色f100.xls: Φ20mm、f=100mmアクロマートレンズ計算ファイル
(10)光線光線追跡-3色f50.xls: Φ20mm、f=50mmアポクロマートレンズ計算ファイル
(11)光線光線追跡-3色f100.xls: Φ20mm、f=100mmアポクロマートレンズ計算ファイル
- Φ20mm、f=100mmアクロマートレンズ
(1)「光線光線追跡-2色f100.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「IN_FM」をクリックすると光学系の条件が表示されます。
(2)光学ガラスは「S-FPL53」と「S-LAH66」を使用しました。
(3)「焦点距離計算.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「多面レンズ (アクロf100) 」をクリックすると焦点距離計算結果表が表示されます。
No | H(mm) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) |
0 | 0.001 | 100.0002 | 95.8908 | 0 | 0 | 100.0002 | 100.1928 | 0 | 0 |
1 | 2 | 99.9552 | 95.8851 | -0.0011 | 0.02 | 99.8181 | 99.9124 | -0.0516 | 0.02 |
2 | 4 | 99.8216 | 95.8707 | -0.0157 | 0.0401 | 99.2692 | 99.0679 | -0.8397 | 0.0403 |
3 | 6 | 99.604 | 95.8561 | -0.0683 | 0.0603 | 98.3463 | 97.6505 | -4.374 | 0.061 |
4 | 8 | 99.3112 | 95.857 | -0.1639 | 0.0806 | 97.0368 | 95.6443 | -14.4015 | 0.0825 |
5 | 10 | 98.9577 | 95.899 | -0.2216 | 0.1012 | 95.3223 | 93.0262 | -37.1222 | 0.1051 |
(4) 「光線光線追跡-2色f100.xls」のシート「操作」をクリックし、「スポットダイアグラム計算実行」ボタンを押します。
(5)シート「変換」をクリックするとスポットダイアグラムが表示されます。
(6)シート「作図」をクリックするとレンズの形状が表示されます。
(7)シート「操作」の「波面収差計算実行」ボタンを押すと、波面収差の計算結果表が表示されます。
最大の収差は波長656.3nmでグラフにすると以下のようになります。
*収差の最大は0.08λであり、0.25λ以内の基準を満足しています。この収差を分析すると
0次 | -0.0001 |
1次 | 0 |
2次 | 0.3544 |
3次 | 0 |
4次 | -0.4933 |
5次 | 0 |
6次 | 0.2077 |
*4次の球面収差の絶対値が最大ですが、2次の焦点収差、6次の球面収差と符号が逆で合成の収差が小さくなっています。
- Φ20mm、f=100mmアポクロマートレンズ
(1)「光線光線追跡-3色f100.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「IN_FM」をクリックすると光学系の条件が表示されます。
(2)光学ガラスはS-FPL53とS-NBM51とS-BAH27を使用しました。
(3)「焦点距離計算.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「多面レンズ (アポクロf100) 」をクリックすると焦点距離計算結果表が表示されます。
No | H(mm) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) |
0 | 0.001 | 100.0041 | 94.7025 | 0 | 0 | 100.0041 | 98.8691 | 0 | 0 |
1 | 2 | 99.9554 | 94.7026 | 0 | 0.02 | 99.8026 | 98.5633 | -0.0562 | 0.02 |
2 | 4 | 99.8075 | 94.703 | 0.0003 | 0.0401 | 99.1895 | 97.6362 | -0.9201 | 0.0403 |
3 | 6 | 99.5532 | 94.7044 | 0.0024 | 0.0603 | 98.1364 | 96.0566 | -4.8403 | 0.0612 |
4 | 8 | 99.1776 | 94.7058 | 0.0096 | 0.0808 | 96.5894 | 93.7658 | -16.197 | 0.0829 |
5 | 10 | 98.6507 | 94.7 | 0.0146 | 0.1015 | 94.4561 | 90.664 | -42.8467 | 0.1061 |
(4) 「光線光線追跡-3色f100.xls」のシート「操作」をクリックし、「スポットダイアグラム計算実行」ボタンを押します。
(5)シート「変換」をクリックするとスポットダイアグラムが表示されます。
(6)シート「作図」をクリックするとレンズの形状が表示されます。
(7)シート「操作」の「波面収差計算実行」ボタンを押すと、波面収差の計算結果表が表示されます。
最大の収差は波長4861nmでグラフにすると以下のようになります。
*収差絶対値の最大は0.06λであり、0.25λ以内の基準を満足しています。この収差を分析すると
0次 | 0.0002 |
1次 | 0 |
2次 | -0.1756 |
3次 | 0 |
4次 | 0.1356 |
5次 | 0 |
6次 | -0.0141 |
*2次の焦点収差の絶対値が最大ですが、4次の球面収差と符号が逆で合成の収差が小さくなっています。
- Φ20mm、f=50mmアクロマートレンズ
(1)「光線光線追跡-2色f50.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「IN_FM」をクリックすると光学系の条件が表示されます。
(2)光学ガラスは「S-FPL53」と「S-LAH66」を使用しました。
(3)「焦点距離計算.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「多面レンズ (アクロf50) 」をクリックすると焦点距離計算結果表が表示されます。
No | H(mm) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) |
0 | 0.001 | 50.0434 | 41.4815 | 0 | 0 | 50.0434 | 48.0594 | 0 | 0 |
1 | 2 | 50.0452 | 41.4784 | -0.0022 | 0.04 | 49.9575 | 47.8771 | -0.1341 | 0.04 |
2 | 4 | 50.0519 | 41.4708 | -0.0332 | 0.08 | 49.7031 | 47.3346 | -2.1693 | 0.0806 |
3 | 6 | 50.0682 | 41.4629 | -0.1448 | 0.1201 | 49.2921 | 46.4478 | -11.1731 | 0.122 |
4 | 8 | 50.1025 | 41.4634 | -0.3461 | 0.1604 | 48.7508 | 45.2517 | -36.0466 | 0.1648 |
5 | 10 | 50.1696 | 41.4871 | -0.4604 | 0.2007 | 48.1353 | 43.8225 | - | - |
(4) 「光線光線追跡-3色f100.xls」のシート「操作」をクリックし、「スポットダイアグラム計算実行」ボタンを押します。
(5)シート「変換」をクリックするとスポットダイアグラムが表示されます。
(6)シート「作図」をクリックするとレンズの形状が表示されます。
(7)シート「操作」の「波面収差計算実行」ボタンを押すと、波面収差の計算結果表が表示されます。
最大の収差は波長656.3nmでグラフにすると以下のようになります。
*収差絶対値の最大は0.154λであり、0.25λ以内の基準を満足しています。この収差を分析すると
0次 | -0.0003 |
1次 | 0 |
2次 | 0.6897 |
3次 | 0 |
4次 | -0.9945 |
5次 | 0 |
6次 | 0.4519 |
*4次の球面収差の絶対値が最大ですが、2次の焦点収差、6次の球面収差と符号が逆で合成の収差が小さくなっています。
- Φ20mm、f=50mmアポクロマートレンズ
(1)「光線光線追跡-3色f50.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「IN_FM」をクリックすると光学系の条件が表示されます。
(2)光学ガラスはS-FPL53とS-NBM51とS-BAH27とS-LAH66を使用しました。
(3)「焦点距離計算.xls」をダブルクリックでオープンして、シート「多面レンズ (アポクロf50) 」をクリックすると焦点距離計算結果表が表示されます。
No | H(mm) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) | F(mm) | Fb(mm) | OL(λ) | U(rad) |
0 | 0.001 | 50.0557 | 40.8967 | 0 | 0 | 50.0557 | 46.0889 | 0 | 0 |
1 | 2 | 50.0541 | 40.8951 | -0.0012 | 0.04 | 49.9641 | 45.9036 | -0.1362 | 0.04 |
2 | 4 | 50.0498 | 40.8912 | -0.0171 | 0.08 | 49.6914 | 45.3512 | -2.2084 | 0.0806 |
3 | 6 | 50.0436 | 40.8874 | -0.0733 | 0.1202 | 49.2448 | 44.4442 | -11.4159 | 0.1221 |
4 | 8 | 50.0368 | 40.8882 | -0.1711 | 0.1606 | 48.6413 | 43.2109 | -37.0616 | 0.1652 |
5 | 10 | 50.0305 | 40.8996 | -0.2215 | 0.2012 | 47.9189 | 41.7122 | - | - |
(4) 「光線光線追跡-3色f50.xls」のシート「操作」をクリックし、「スポットダイアグラム計算実行」ボタンを押します。
(5)シート「変換」をクリックするとスポットダイアグラムが表示されます。
(6)シート「作図」をクリックするとレンズの形状が表示されます。
(7)シート「操作」の「波面収差計算実行」ボタンを押すと、波面収差の計算結果表が表示されます。
最大の収差は656.3nmでグラフにすると以下のようになります。
*収差絶対値の最大は0.10λであり、0.25λ以内の基準を満足しています。この収差を分析すると
0次 | -0.0001 |
1次 | 0 |
2次 | 0.4238 |
3次 | 0 |
4次 | -0.5663 |
5次 | 0 |
6次 | 0.235 |
*4次の球面収差の絶対値が最大ですが、2次の焦点収差、6次の球面収差と符号が逆で合成の収差が小さくなっています。
10章:標準レンズの高NA化検討(2)に行く。
トップページに戻る。