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従来のレンズ設計概念を破る – 新機軸の非球面アクロマティックレンズ

アクロマティックレンズは,最も一般的に用いられる光学部品の一つ。このレンズは色収差を補正して,少なくとも二つの光の波長を同一焦点上に結ばせるために,歴史的に2枚のレンズ素子を接着固定する構成をとってきた。単一材料の非球面 […]

「ひかり探検」に続く,光学習教材を用いた光学講座

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結像と光学系(Ⅷ)

12. レンズのパラメータ 12.5 焦点距離 これまでに,焦点距離については述べてきたが,この項では,焦点距離とレンズの他のパラメータとの関係について考える。 12.5.1 結像式 9.3節において,レンズの公式につい […]

結像と光学系(Ⅶ)

12. レンズのパラメータ この章では,実験やシミュレーションと直接関係ないが,レンズの代表的なパラメータについて説明する。 12.1 画角 レンズには,広い範囲を結像する広角レンズや,狭い範囲を結像する望遠レンズがある […]

結像と光学系(Ⅵ)

13.  レンズ設計 この節では,前節で説明した,レンズのベンディングを行うために,光線追跡ソフトウェアを用いた,レンズ設計の基本について説明する。 このソフトウェアの概要については,すでに,「光の伝搬」第3節(2019 […]

結像と光学系(Ⅴ)

10. 像倍率 前節の実験を行っていると,物体を動かすことにより,像の位置が変わると共に,その大きさも変わることに気づいたことであろう。 10.1 実験 10.1.1 使用する部品 長焦点凸レンズ,短焦点凸レンズ,ろうそ […]

結像と光学系(Ⅳ)

9. 物体と像の関係 物体と像の位置関係を明らかにする,実験,計算,シミュレーションについて説明する。 9.1 実験 9.1.1 使用する部品 長焦点凸レンズ,短焦点凸レンズ,ろうそく光源,レンズホルダ,衝立,ものさし […]

結像と光学系(Ⅲ)

5. 主平面と主点 5.1 レンズの中心 前節において,「焦点距離は,レンズの中心から焦点までの距離である。」と述べたが,「レンズの中心」と言った場合,例えば,片面が平面であるようなレンズでは,それがどこにあるのか考えて […]

結像と光学系(Ⅱ)

3. 光軸と主光線 3.1 光軸 図3.8に示すように、光学系の中心を通る軸を光軸と呼ぶ。座標系では、通常、この軸をz軸とすることが多い。 3.2 主光線 光の伝搬を考える時、図3.8のように、光束の中心を主光線と呼ぶ。 […]

結像と光学系(Ⅰ)

1. 座標系 平面あるいは空間上の点の位置を示すために,座標系が必要となる。平面上の点は2次元座標系,空間内の点は3次元座標系を用いる。 1.1 2次元座標系 1.1.1 直交座標系 我々にもっとも馴染みのある座標系は, […]

光の伝搬(Ⅲ)

4. 反射と屈折 この章では,幾何光学の基本的な法則である,反射の法則と屈折の法則を説明し,前章で解説した光線追跡の手法により,それらによる光の伝搬を計算する。 4.1 正反射と乱反射 光が物体に入る時,その光の一部は, […]

光の伝搬(Ⅱ)

3. 光線追跡 3.3 厳密な光線追跡 3.3.1 近軸光線追跡との相違 前号で説明した近軸光線追跡では,大まかな光の伝搬しかわからない。したがって,レンズの結像性能などの評価はできない。 一方,厳密な光線追跡の計算は複 […]
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