チュートリアル 2: 面の定義、配置、移動


チュートリアル 2: 面の定義、配置、移動

Author
Message
Zemax_Japan
Zemax_Japan
Forum Member
Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)Forum Member (1K reputation)

Group: Administrators / Zemax Staff
Posts: 257, Visits: 2.4K
[ファイル] (File) [開く] (Open) をクリックし、ファイルとして {現在のユーザ}\Documents\Zemax\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.zmx を選択します。チュートリアル 1 で、このファイルを既に開いている場合は、チュートリアルで指定した変更をすべて取り消すために、ファイルをいったん閉じて再度開きます。
シーケンシャル レンズ設計では、必ず物体面である面 0 で光線を開始し、面 1、面 2、面 3 …の順に追跡します。したがって、面の配置を互いの相対位置関係で表すことが合理的です。ダブル ガウス レンズのサンプル ファイルに戻り、レンズ データ エディタを開き、面 3 をクリックします。エディタでクリックした面が [レイアウト] (Layout) プロットで赤色で描画されます。
光線はレイアウトの左から右へと伝播し、これが Z 軸の + 方向になります。+Y 軸はウィンドウの下から上、+X 軸は画面の手前から奥に向かう方向です。右手の中指をレイアウト ウィンドウの面 1 に触れるように面の奥に向けると、人差指は画面の右方向に、親指は上方向を差します。これは、OpticStudio 全般および光学設計に関する文献のほとんどで使用されている「右手」座標系です。以下のシェーデッド モデルのプロットには、必ず座標軸が表示されます。
また、[レイアウト] (Layout) ウィンドウでマウスを移動すると、マウス ポインタの位置座標がウィンドウのタイトル バーに表示されます。

[レイアウト] (Layout) ウィンドウでマウスを左右に移動すると、Z 座標の値が変化し、上下に移動すると Y 座標の値が変化します。
レンズ データ エディタには、面 1 について以下のデータが表示されます (OpticStudio のデモ版を使用している場合、小数点以下の桁数が少なくなります)。
Radius of curvature: 54.153
Thickness: 8.747
Material: SK2
Semi-diameter: 29.225
Conic: 0
単位が明示されていない長さは、すべて「レンズ ユニット」を単位としており、このファイルの場合は mm です (「[システム エクスプローラ] (System Explorer)」の「[単位] (Units)」を参照)。
面 1 の曲率半径は、54.153 mm です。曲率中心が Z の正方向に位置することから、曲率は正の値になっています。これに対して、面 7 の曲率中心は Z の負方向にあるので、曲率半径は -25.685 mm になります。
面 1 の厚み 8.747 mm は、面 2 が面 1 から +Z 方向に 8.747 mm 離れた位置にあることを意味します。つまり、「厚み」とは、ある面から次の面までの Z 軸に沿った距離です。エディタでこの値を「z 方向の距離」ではなく「厚み」としているのは、面 1 と 面 2 で構成するレンズを記述する場合、中央の厚みで表現する方が自然だからです。
面 1 の [材料] (Material) タイプは SK2 に設定されています。これは、面 1 と面 2 の間の空間が、SK2 という名前の特定のガラスで満たされていることを意味します。エディタで SK2 ガラスをクリックしてから、[ライブラリ] (Libraries) タブの [材料カタログ] (Materials Catalog) アイコンをクリックします。

SK2 が [ショット] (Schott) カタログに登録されている材料であることがわかり、このガラスに関して OpticStudio に収録されている全データが表示されます。
: このチュートリアルでは、このダイアログの詳細には触れません。詳細については、テクニカル リファレンスの「ガラス カタログの使用」を参照してください。
次の面 2 の [ガラス] (Glass) 列は、何も入力されていない空欄です。これは、面 2 が標準の温度と気圧の「空気」でできていることを意味します。温度と気圧は、いずれも光学系全体で変更できるほか、面単位で変更することもできます。これらは、光学系に重要で微妙な影響を及ぼします。第一に、ガラスの屈折率は温度と波長の両方に依存し、空気を基準とした比屈折率も気圧によって変化します。第二に、ガラスは温度に応じて膨張収縮するので、レンズの半径や厚みなどの寸法が変化します。第三に、レンズの組み込み材料の膨張収縮により、レンズ間の距離が変化します。
OpticStudio の熱解析機能では、これらの影響をすべて考慮できます。OpticStudio では、任意の具体的な温度または温度範囲で、設計の解析と最適化が可能です。なお、これらはこのチュートリアルの対象外なので、ここではすべてのレンズが 20℃、1 気圧にあるものと仮定します。
: 温度と気圧を包括的にモデル化する OpticStudio の機能の詳細については、テクニカル リファレンスの「熱解析」を参照してください。
[半径] (Semi-Diameter) の列には、面の半径方向高さが表示されます (半径と呼ぶのは曲率半径との混同を避けるためです)。この値は、OpticStudio による自動計算 (デフォルト) またはユーザによる直接入力の 2 つの方法で計算できます。
自動計算の場合、エッジの光線が必ずレンズを通過するように半径が設定されます。これは、視野全体からの光線が全開口を通過するうえでレンズが「必要十分」な大きさであることを意味します。通常、これより若干大きめにレンズを製作し、光線の通過には使用しないガラス部分を生成します。この部分でレンズを構造材に保持し、光線が遮蔽されないようにします。システム エクスプローラの [その他] (Miscellaneous) グループにある半径マージンを追加することで、このガラス追加量を容易に指定できます。
http://forum.zemax.com/Uploads/Images/7b37f119-e3c2-48df-aafb-5057.png

GO


Similar Topics


Login
Existing Account
Email Address:


Password:


Select a Forum....



































Zemax Users Forum


Search