マニュアル

光学シミュレーションToles レンズ設計プログラム
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TOLESマニュアル

1 TOLESのinstallと使用fileの指定
2 initial及びmain-menuの紹介
2-1 initial menuの紹介
2-2 main menuの紹介                        
3 lens dataの作製と構造
3-1 lens dataの作製(固定焦点[GAUSS28.KSK])
3-2 lens dataの構造
3-3 zoom lensのdata作製([KINO721.CRD])
4 lensの評価計算
4-1 外寸評価(ROUT)
4-2 defocusの設定
4-3 各種計算
5 自動設計機能(DLS)
5-2 概説に基づく入力parameterの説明
5-2-1 iteration回数
5-2-2 可変parameterについて
5-2-3 damping factor ρ
5-2-4 μjについて
5-2-5 boundaryについて
5-2-6 軸外光線高の調整
5-3 DLS制御parameterの変更
5-3-1 全体制御
5-3-2 収差制御
5-3-3 可変parameterの指定
5-3-4 zoom間隔可変・不変、T-aberration(KTABEX)の指定
5-3-5 最良ダンピングファクターの探索
5-3-6 Boundary制御
5-3-7 Solution Parameter
5-3-8 parameter誤差
5-4 収差選択法
5-4-1 一般則
5-4-2 近軸収差 PARA
5-4-3 収差係数 AB_COF
5-4-4 各面Seidel収差係数 SEIDEL
5-4-5 軸上収差 AXIAL
5-4-6 OTF収差 OTF
5-4-7 横収差 TRANS
5-4-8 特殊収差 SPECIAL
5-4-9 非球面での曲率 ASP_CV
5-4-10 非球面での曲率U ASP_CV2
5-4-11 32-収差 K32_AB
5-4-12 レンズの厚み LENS_TH
5-4-13 DOEに於ける位相飛びDOE_P              
5-4-14 光学的厚みOPT_TH                   
5-4-15 分布型屈折率での制御 GRIN_N
5-4-16 カム形状の制御 CAM_AB
5-4-17 眼鏡収差 MEGANE
5-4-18 屈折後の像点位置 IMAG_PT
5-4-19 非球面係数の制御 AS_COF
5-4-20 レンズのRDN LENS_RDN
5-4-21 boundary 収差 BDRY                  
5-4-22 スクリーン収差 SCREEN
5-4-23 主光線のk-面での高さ RAY_H
5-4-24 T-aberration T_AB
5-5 最適化の実行          
5-6 DLS各種のoption
5-7 Newton合わせ
5-8 収差の等式、不等式による取扱い
5-9 絞り径が与えられた場合の取扱い
5-10 一括収差による最適化(KHDABR)
5-11 DLS実行例(固定焦点)        
5-11-1 50/28 Gauss typeの設計 : [GAUSS28.DLS]
5-11-2 100/4 Tripletの設計 : [TRIPLET 100F4.DLS]
5-11-3 50/3.5 Tripletの設計 : [TRIPLET5035.DLS]
5-11-4 50/2.8 Tessarの設計 [TESSAR 5028.DLS]
5-11-5 35/3.5の設計 : [35F35.DLS]
5-11-6 28/3.5の設計 : [28F35.DLS]
5-11-7 DAD用lensの設計 [DAD.DLS]
5-11-8 双眼鏡の設計 : [8X30.DLS]
5-11-9 zoom lensの最適化
5-11-10 携帯用レンズの例題                  
5-11-10-1 単レンズ                
5-11-10-2 二枚レンズ               
5-11-10-3 携帯用3倍ズーム             
5-12 KBFOPTを用いた設計例                  
5-13 部分系で発生する収差の取扱い(LSDLS1,LSDLS2) 
5-13-1 理論
5-13-2 部分系で発生する収差の確認           
5-14 ズーム双眼鏡設計                         
5-15 視度調整付き接眼レンズの設計              
6 感度と公差の計算(TLDLS,TOLE,QLDLS)
6-1 感度の計算(TLDLS)                       
6-2 TLDLS,QLDLS用特殊option
6-2-1 接合面の取扱い(KBALS)
6-2-2 軸上厚および間隔の従属関係(KJUZK)
6-3 製造誤差の影響のsimulation(QLDLS)
6-3-1 基本的取扱い
6-3-2 QLDLSに於けるヒストグラム出力
6-3-3 QLDLS用特殊option
6-3-3-1  washer収差
6-3-3-2  連結pin位置誤差(KPINEX)
6-3-3-3  実施例
6-4 感度による公差の決定
6-4-1 理論
6-4-2 TOLE-optinonによる実施例
7 ガラスの取り扱い
7-1 ガラスの入出力   
7-2 硝材の基本データ  
7-2-1 LGLASS.DAT    
7-2-2 A0-A5.COF     
7-2-3 TEMPCT.DAT     
7-3 硝材の による検索   
7-4 硝材の内部計算     
8 レンズデータの修正・追加( LCARD )
8-1 種々のoption
8-2 MINUTE によるLENS.CRDの変更
8-2-1 基本dataの変更 : LENS_CNT
8-2-2 zoom部dataの変更 : ZOOM_CNT
8-2-3 各面dataの変更 : SURF_CNT
 8-2-3-1 各面基本データ
 8-2-3-2 各面応用データ
8-2-3-2-1  NAS : 球面の回転対称非球面化(aspherical surface)
8-2-3-2-2  KSQPPL : 矩形・楕円開口(square pupil)
8-2-3-2-3  KCYL : cylindrical又はtoric面入力
8-2-3-2-4  NAXSH : 光軸のshift(axical shift)
8-2-3-2-5  NAXTL : 光軸のtilt(axial tilt)
8-2-3-2-6  NHENS : 面の偏芯入力(henshin)
8-2-3-2-7  NFRNL : フレネル面の形式(Fresnel)
8-2-3-2-8  ICOAT : レンズ表面の多層コート名の指定
8-2-3-2-9  NHOSE : 巾級数展開型附加項
8-2-3-2-10  NGRA : 非均一媒質(gradient index)
8-2-3-2-11  NLENT : lenticular又はfly eye lens
8-2-3-2-12  NBRDG : 橋かけ面(bridged surface)
8-2-3-2-13  NREFVL : 面の反射率の指定
8-2-3-2-14  KPOLP : 多角形開口(polygon pupil)
8-2-3-2-15  KDOESF : 回折光学素子
8-2-3-2-16  ANAMOR : アナモルフィック面
8-2-3-2-17  CRYSTAL : 一軸結晶
8-2-3-2-18  ZENIKE : ツェルニケ面
8-2-4  IR1 : 全系を通る近軸光線によるbending
8-2-5  IR2 : 部分系のbending
8-2-6  KOBJWT : 各物点に対する重み(object weight)
8-2-7  INPAXO : 軸上物点の変更(input axial object)
8-2-8  KOBJXZ : 軸外物点の3次元入力(X,Z-value of object)
8-2-9  KAMCNT : cam収差の細かい指定(cam control)
8-2-10  NIGUN : 絞り径の可変化
8-2-11  IMGINP : 像面の一般化(image plane input)
8-2-12  KGHENS : 指定群の偏芯(group hensin)
8-2-13  KBALS : 貼合せ面での接着剤の考慮(balsam index)
8-2-14  KJUZK : 従属間隔の指定(specify juzoku relation)
8-2-15  KPINEX : 連結pin位置誤差
8-2-16  IRO20 : 多数の波長を考慮したOTF
8-2-17  KPPSHF : 入射瞳の移動
8-2-18 その他のoption                        
9 zoom lensの近軸設計(PZOOM;paraxial zoom)
9-1 実際の使用による効用の確認
9-2 基礎dataの変更
9-3 基礎dataの評価
9-4 近軸自動設計
9-5 初期dataの作製
9-5-1 power決定方程式
9-5-2 方程式による初期dataの作製
9-5-3  具体的例題
9-5-3-1 古典的四群ズーム
9-5-3-1-1 凸コンペンセーター
9-5-3-1-2 凹コンペンセーター
9-5-3-1-3 ワンタッチ型
9-5-3-2 2群ズーム
9-5-3-3 乗換え型
9-5-3-4 三群で二個のvariatorを持つ場合
10 FILTER : 多層膜の計算
10-1 蒸着物質のdata(FILTER.GLS)
10-2 基礎data(FILTER.CRD)の作製と変更
10-3 基礎dataの評価
10-4 CIE : 色座標の計算
10-5 DLSによる最適化
10-5-1  DCTCHG : 制御変数の変更
10-5-2 DLCTGN : DLS制御部の作成
10-5-3  EDTDCT : 収差の変更・追加
10-5-4  XQT : 最適化の実行
10-5-5 KHDABR 一括収差による最適化
10-6 参考data
10-6-1 CAMERA用7層coat
10-6-2 half mirror
10-6-3 IR-cut filter
10-6-4 全反射での位相コート
11 BOOK-optionの内容
11-1 (D) : 歪曲収差の像面照度への影響
11-1-1 基本的取扱い
11-1-2 魚眼レンズの場合
11-2 (F) : 無収差lensのOTF
11-3 (L) : Weber-Fechnerの法則のzoom lensへの応用
11-4 (K) : 研磨面のシミュレーション
11-5 (FIT) : 非球面fitting問題
12 OTFについて
12-1 四つの計算方法(KSPOT,KFFT,MTFSP,MTFSPW)
12-2 best defocusの決定(KBEST,KWFBST,MTFBST,MTFBSW)
12-3 3-CCD対応のOTF(LENSVP)
12-4 多くの波長を用いたOTF(IRO20)
12-5 任意方位角に対するOTF(YZROT)
13 通過光束の取扱い
13-1 光線規準面
13-2 回転対称系での通過光束の決定
13-3 回転非対称系での通過光束の決定
14 bendingについて
15 zoom lensの取扱い
15-1 単焦点lensの評価
15-2 zoom equation
15-3 cylindrical系の特殊使用法([CYLZOOM.S15])
15-4 afocal系での使用法
16 MODIFY-optionの機能
16-1 LFG : 断面図の描画
16-2 AFG : 収差図の描画
16-3 Z : Seidel収差の取扱い
16-3-1 固定焦点の場合
16-3-2 zoom lensの場合
16-4 Y :光束の切替え
16-5 BOOK2 : 雑題
16-5-1 非球面形状の詳細
16-5-2 最短合焦物体距離
16-5-3 フレネル面形状の詳細
17 zoomcp : zoom lensのcam計算
17-1 古典的四群zoomのcam
17-2 カム表によるzoom positionの増減
17-3 program focusing
17-4 rail-camの生成
17-4-1 概説
17-4-2 具体的生成
17-5 solution乗換え型([NORIKAE.CAM])
17-6 カムの外挿
18 LFIG3D : 光学系の三次元描画
19 DANMEN : lens表面での光束形状
20 OTF3D , OTFVSY : OTFの表示
21 SCSPOT : spot diagram及びその他
22 FCOAT : 光学系の透過率とCCI
22-1 CCIの計算
22-2 CIEの計算
22-3 Dataの準備
22-4 実際の計算
23 ghost像の推定
23-1 GHOST:基本的問題
23-2 GHOST2:強度分布
23-3 画角での重ね合わせ
24 CHART : chart像のsimulation
24-1 計算理論と入力data
24-2 実際の計算I(設計値そのものの場合)
24-3 実際の計算U(製造誤差を考慮した場合)
24-4 その他のchart像
25 MEGANE : 眼鏡レンズの取扱い
25-1 球面のみの場合
25-2 非球面を用いた眼鏡レンズ
25-3 累進焦点眼鏡の設計
26 NTYPE : 異種レンズの同時設計
27 fish eye lensについて
28 Fresnel lensの取扱い
29 不均一媒質(gradient index medium)の取扱い
30 温度変化への対処
31 afocal系の取扱い
32 非球面の取扱い
33 プリズムの取扱い
33-1 理論的取扱い
33-1-1 基礎的な2つの問題
33-1-2 penta prismの設計公式
33-2 penta prism dataの作製と構造
33-3 polo prism dataの作製と構造
33-4 DAHA PRISM dataの作製と構造
34 LBP(Laser Beam Printer)の取扱い
34-1 理論的取扱い
34-2 実際の計算
35 特殊形状絞りの取扱い
35-1 透過光束
35-2 多角形開口(KPOLP)
36 カラーブラウン管の補正板の設計
36-1 理論的取扱い
36-2 実際の計算
37 眼内レンズ(IOL:Inner Ophthalmic Lens)の評価
38 照度のシミュレーション 567
38-1 自動車前照灯
38-2 液晶projector
38-3 ストロボ
38-3-1 一次元単純モデル
38-3-2 一次元複雑モデル
38-3-3 二次元単純モデル
38-3-4 二次元複雑モデル
38-4 IREDを用いた測距
38-5 点像分布のfull colour
39 Video Projector用スクリーン
39-1 軸上物点軸上セル
39-2 軸外物点軸上セル
39-3 軸外セルの取扱い
39-4 精密な評価
39-5 NVPSCRを用いた光軸変換
40 回折光学素子の取扱い    
41 円錐係数の入力形式     
42 HMD(Head Mount Display)の取扱い
43 矩形メッシュの結像の解析
44 部品図の描画           
45 daha面dataの作製とdataの合成   
46 TV-ディストーション        
47 デジカメの評価           
48 一軸結晶内の光線追跡とその応用   
49 zernike多項式による曲面       
50 LBP-ghost(2枚鏡)
51 anamorphic lensの設計        
52 収差図の色指定            
53 レンズデータへの擾乱の付加      
54 ドキュメントの作成             
55 手振れ補正の取り扱い          
56 部分彫刻DOE               
57 波面収差のZernike関数による展開    
58 MS-エクセルとの連携          
59 研磨アスのシミュレーション       
60 OTFの位相                
61 最外角光束によるレンズ口径の決定     

付 録
A-1 幾何光学的強度分布の内挿
A-2 楕円体面の追跡と楕円の焦点
A-3 多角形の内点・外点
A-4 立体角の等分割
A-5 変形toric面の追跡公式
A-6 afocal系の計算公式
A-7 参照球面半径無限大に対する波面収差
A-8 Levi-Civitaの ?-テンソル
A-9 Newtonの公式
A-10 面微分の方位角変換
A-11 円錐曲面の取り扱い
A-12 Zernike円関数で表された曲面の光線追跡
A-13  軸外物点のOTF計算法

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