光学設計・光学教育

光学設計講座

オプティカルソリューションズ&牛山善太の光学設計講座 16年度開催予定

16-01

結像と照明光学系設計の基礎

セミナー終了光学設計講座 16-02 照明光学設計理論 ▼詳細を見る

照明光学設計理論

~基礎と応用~

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開催概要
日時  2016年1020日(木)10:30~17:00(開場10:15予定)
会場  ちよだプラットフォームスクウェア 本館(402号室)

 住所:東京都千代田区神田錦町3-21 電話:03-3233-1511
受講料  38,000円(税別)(税込41,040円)

 ※2名まで受講可能。ただし、同じ会社に所属する方に限ります。
  3名以上の場合は、1名追加毎に10,000円(税別)


 (例:3名様で受講される場合
  38,000円(2名様分)+10,000円(追加1名様分)=48,000円)
申込方法
    申込ページ、またはFAXでもお申込みいただけます。
    申込ページ: 申込ページへのリンク

    FAX:下記申込用紙をダウンロードして必要事項をご記入の上、
    FAX番号:03-3865-3318 へお送りください。

    申込用紙ダウンロード

開催要旨
    受講の効果・メリット
    ・照明光学設計をこれから担当する方・基礎固めをしたい方に最適です。
    ・計算手法や、事象の背景を理解した上での設計を出来るようになります。
    ・1名の受講料で2名まで受講でき、複数名でのスキルアップに役立ちます。

    講師からのコメント
     近年、照明光学設計が一般的になってきました。LED光源の出現、光学素子加工技術の発展、コンピュータ演算能力の向上などの理由により、様々な分野において益々多様で精密・高効率になる照明系に対し、キーパーツとして用いられるレンズ・ミラー等の光学系を適切に設計する事の重要性が増してきています。同程度の製品コストで全く異なるパフォーマンスを照明系が発揮する可能性も、カメラなどの結像系の場合と同じように(或いはそれ以上に)設計の差異によってあり得ることです。

     照明光学設計では、従来のカメラや顕微鏡の光学設計技術が基本として応用されています。しかし、照明系独特の結像系とは異なる設計指針も存在し、照度・輝度などの明るさをより重要視する評価方法・光学理論とも相まって、照明光学設計独特の、多様な照明系においても共通性を持つ設計理論が形成されています。

     本セミナーはこの“照明光学設計理論”の基礎と応用について照明光学的事象を整理し、出来るだけ体系として、その繋がりが理解できるように解説させていただきます。

プログラム
1.光線と光束
 1.1 幾何光学的光線の構像、そして運ばれるエネルギー
 1.2 照明シミュレーションの原理
 1.3 照明系の入力値と出力値で保存される量、エタンデュー
 1.4 輝度とはなにか、輝度不変則
 1.5 強度と輝度、低輝度光源での高輝度光源の置き換え

2.光学系の照明系的構造
 2.1 Fナンバーとは
 2.2 入射瞳と射出瞳、テレセントリック系、瞳マッチング
 2.3 照明系の効率
 2.4 光線束断面における照度分布
 2.5 周辺光量比
 
3.収差と照明系
 3.1 近軸理論による前提と照明系におけるズレ
 3.2 結像収差タイプと照度分布の関係
 3.3 瞳収差と照度分布の関係
  3.3.1光線束断面における瞳収差による照度分布の制御
  3.3.2周辺光量の瞳収差による制御
 3.4 歪曲収差と照度分布の関係

4.光源データについて
 4.1 シミュレーションにおける光源入力のパターン
 4.2 輝度からの照明計算 -輝度測定データについて
 4.3 カタログ光度から照度分布を得る

5.実際の照明における光学系
 5.1 照明系の重要なパターン、クリティカル照明とケーラー照明
 5.2 明視野と暗視や照明、照明光度角の問題
 5.3 導光とは
 5.4 拡散要素の重要性

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結像と照明光学系設計の基礎

~照明光学系の基礎から評価、基本パターンまで~

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開催概要
日時  2016年825日(木)10:30~17:00(開場10:15予定)
会場  ちよだプラットフォームスクウェア 本館(506号室)

 住所:東京都千代田区神田錦町3-21 電話:03-3233-1511
受講料  38,000円(税別)(税込41,040円)

 ※2名まで受講可能。ただし、同じ会社に所属する方に限ります。
  3名以上の場合は、1名追加毎に10,000円(税別)


 (例:3名様で受講される場合
  38,000円(2名様分)+10,000円(追加1名様分)=48,000円)
申込方法
    ※好評につき、受付を終了いたしました。ありがとうございました。
開催要旨
    受講の効果・メリット
    ・照明光学系を深く理解することができます。
    ・結像光学系を理解することで、より高度な設計が可能となります。
    ・1名の受講料で2名まで受講でき、複数名でのスキルアップに役立ちます。

    講師からのコメント
    益々重要な技術と成りつつあるLEDなどを用いた照明系の光学設計の基礎を提供する講座です。照明系の光学設計を考える上では、どうしてもカメラレンズ等を設計するための結像光学系の設計理論の基礎を知る必要がありますが、本講ではこうした結像系光学設計についての基礎も一緒に解説させていただきます。

    また、最近の光学設計に置きましては、たとえ結像系としての利用がその目的であっても、被写体は自発光するか何らかの照明をされるのであり、またその照明手法も多様になり、またシミュレーション評価も容易くなり、照明の理論を知ることは重要になってきました。ですから、本講はこうした結像系設計(所謂レンズ設計)の基礎講座であると考えて戴いても結構です。

プログラム
1.光学の基礎、そして光線
光学設計においてもっとも重要なのは光線と言う概念です。光が進む方向を表すものとして簡単な様でいて、意外と正しく理解されていないのがこの光線と言うものです。ただの光線追跡の道具としてではなく、収差補正の際に、また像の明るさを考える上でも非常に重要な性質を光線は示します。ここでは光学理論の基本的な背景を御説明し、こうした光線の重要な性質について、その利用限界も含めて解説します。

2.近軸理論について
いかに光学系を複数のレンズなどで構成するかは、この近軸理論をもってして最初に検討が行われなければなりません。結像系のみならず照明系開発時に役立つ光学設計に独特の近軸理論について解説します。

3.収差について、そして結像性能の評価について
光学設計とは、近軸理論で構成を考え、そして、一般的にはどうしても発生してしまう収差と言うものを除去していく作業です。そのためには収差についての情報を的確に読み取る能力が必要になります。ここでは収差の基本的なパターンについて解説します。また、総合的なレンズ性能の表現、評価手法についても解説します。

4.瞳と像の明るさ
光学設計を始めると、意外とわかりにくい概念に、“瞳”があります。照明系、或いはCCD素子等の撮像素子の性能を生かすためにも非常に重要なものでもある、光学系の“瞳”について解説します。また、結像光学系による画像の明るさについて解説します。

5.測光理論
明るさを定量的に考えるための測光学について解説します。特に照明系設計に置いては重要となります。

6.最適化
現代の光学設計においてはコンピュータによる光学系の自動的な最適化機能は無くてはならないものです。照明系設計においても重要度は増しています。その最適化の仕組みをある程度理解しておくことは有益なことで、原理の概略について解説します。

7.照明系の評価
照明系を設計する場合には照度、或いは輝度、強度などの評価が必要になります。こうした量の実際の評価手法・表現方法について解説します。

8.照明系の基本的なパターン
照明系には幾つかの重要な基本パターンがあります。ここではそれらについて、例をあげて解説します。

光学設計実習【設計者育成】

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従来、カメラレンズや顕微鏡レンズ、検査用レンズ、投影レンズなどを設計するレンズ設計技術は、かなり専門性の高い、他の領域からは手の出しにくいものであると看做されて来ました。現在でも、設計性能が高く、製造の結果、やはり安定した性能を示すレンズを設計することには、確かに状況に応じた高い設計技術が必要かもしれません。

しかし、今日、コンピュータ演算速度、光学設計ソフトの長足の発展により、その最初に立ちはだかる壁は以前と比べて、コスト面も含めて相当低いものとなってまいりました。今まで経験に頼ってきた部分のかなりを計算機が肩代わりしてくれる時代となりました。また、CADとの連携、画像処理や、照明系の知識など、これまでの光学設計では必要でなかった分野の知識をもった光学設計者の存在も求められ、設計者像は多様化しています。

そこで、こうした他分野の知識をお持ちの方が、レンズ設計の経験に拠らない、実践的な基本を体得することによって、よりそれぞれの会社のニーズに即した、オリジナリティーのある新しいタイプの光学設計者に成長していかれることも十分に考えられます。

本講座では、こうした実践的な基礎を習得していただくことを旨としています。

より、具体的には、非球面を使った一般的な5、6枚程度の単体のデジタルカメラ用レンズの光学設計が出来ること(或いはそれと同等のレベルの光学系を設計できること)を目的として行う実習講座です。教習課程を経て受講者が必ず設計できるよう指導いたします。

講義項目
  • 第1回 レンズ設計理論基礎講義
  • 第2回 実習 光学設計の手法、ソフトの働きの理解
  • 第3回 実習(課題決定)
  • 第4回 実習+レンズ派性・発展等の講義
  • 第5回 実習+光学系評価のための講義
  • 終了試験:実習終了後、課題に対しレンズ設計dataを行い提出
  • 課題評価:設計dataに対する評価、コメントを付け所属会社への提出
日時
スクリーニング5回(5日間・6時間/日)
実習間隔
それぞれ一ヵ月以内(相談に応じます)
会場
後日決定
受講料
800,000円(税込) 1名(受講は2名まで可)
申込方法
光学設計講座お申込画面からお申込いただくか、直接お問い合わせ頂けますようお願い致します。TEL:03-5833-1332

よくあるご質問はこちら

光学の知識がなくても問い合わせて良いですか?
できる限りわかりやすく、実現に向けた回答をいたしますのでご安心ください。
設計のみのお願いは出来ますか?
はい。お客様ご要望に合わせ設計・試作・量産に分けてお手伝いしています。
設計後の製作もお願い出来ますか?
はい。設計後、試作から量産までもお手伝い致します。
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