光学設計ノーツ43.光源の形状と照度の関係、そしてNAについて
今回は、立体的な形状を持つ光源が、ある距離離れた微小平面にもたらす照度分布について考えてみよう。
実用的に役立つ結果を得ることが出来る。
また、そこから結像系の集光能力を表す開口数、NAについても言及する。
1.任意の形状の光源のもたらす照度
2.NAについて
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株式会社タイコ 牛山善太
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12-03 ≪照明評価ソフトを用いた照明系設計入門≫
操作性、コストパフォーマンスに優れ、入門者に最適な照明系設計ソフト“照明Simulator”、そして多くの方が用いる光学設計ソフトZEMAXなどを動かしながら、或いはその計算結果をお見せしながら、照明系設計の基礎について学んでいただくためのセミナーです。理屈だけでは身につきにくい、照明系に関する基礎的な概念、法則、そして照明光学系のいくつかの基本的な構成などを、解り易く教えます。本一般篇講座で基礎理論を受講された方にも復習になり、より実践的な知識として理解が深まると思います。
本講習会の終了後のソフト開発元により“照明Simulator”のデモンストレーションの実施、及び操作に関する質問の機会を設けますので併せてご活用ください。
- 講義項目
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- 実際にシミュレーションをしての測光量の説明、何を調べるのか?
- 光をどう導くか、シミュレーションにおける全体像
- シミュレーションにおける光源の表現方法について、光源の入力方法について
- 用途に応じたレンズ、ミラー、拡散シートなどの光学素子の利用
- 照明系の基本パターンをシミュレーションにより確認
- 日時
- 2012年7月11日
2012/3/9(金) LED NEXT STAGE 2012
■展示物
・レンズ拡散板:LSD【LSD詳細ページへ】
・照明シミュレーションソフト:照明Simulator
新発売のCADバージョンをご紹介いたします。【照明Simulator CAD詳細ページへ】
■出展社セミナー 2012年3月9日(金)
14:20~14:50
LED照明のムラを解消するレンズ拡散板
~グレア、スカラップ、マルチシャドー対策にも有効
【日時】2012年3月6日(火)~9日(金)午前10時0午後5時(最終日のみ午後4時30分)
【場所】東京国際展示場「東京ビッグサイト」西1・2ホール ブースLD1009
11-14 ≪波動光学エンジニアリングの基礎≫
近年、回折光学素子を始め、高解像力な検査装置、精密加工機の光学系、高密度画素撮像素子などに対応する多くの光学系設計・製造の場面で、波動光学的な考察が重要となっております。
とくに回折光学素子は今までの光学系では成し得なかった革新的な成果をもたらしています。こうした状況において、競争力のある製品の開発を行なうにあたり、波動光学の知識・理解が必要になり、そのために、とくに従来の光学設計技術と繋がりを持ち、クリアーな波動光学の解説が必要とされています。
そこで2005年に出版し、ご好評いただいている「波動光学エンジニアリングの基礎」を教材として、平易に、そして様々な状況に対応できる様な統合性をもって波動光学理論の基礎について説明いたします。
- 講義項目
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1.波動の基本的概念
- 光学設計内容に応じて必要となる光学理論とは
- 光線の重要性
2.媒質境界面、結晶媒質中での光波の振る舞い
- エネルギー保存則と反射・屈折則
- 金属面反射
- 偏光についての考え方
3.光の干渉と回折の理論
- 幾何光学と波動光学の領域、フレネル数について
- フレネルゾーンプレートによる比較的、直感的な説明
- キルヒホッフの回折理論、そしてフレネル回折とフランホーファー回折
- 回折光学素子理解のための基礎
4.光学系評価における回折計算
- 結像光学系点像評価における収差を考慮した波動光学的PSFの計算手法
- 光線を用いた、回折現象を伴う光波伝播に、汎用的に対応する計算手法
(平面波角度スペクトル展開・合成計算の実際)
5.コヒーレンシーについての基礎
- 光学設計に於けるコヒーレントな考え方
- 部分的コヒーレントについて
- 照明系も含めた結像の一般式、そして照明系の結像解像性能への影響
- テキスト
- 波動光学エンジニアリングの基礎
- 日時
- 2012年2月1日
【改訂】7.光源光度データからの照度分布の予測(20年4月)
今回はLEDから放射される光を制御して、(LEDを複数個配置したり、レンズ、ミラー、拡散シートなどの光学素子を適当な位置に付加したりして、)所望の照明光を得るための設計・評価技術の基礎となる、光源データ、照度計算の考え方について解説させていただきたい。
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42.結像における余弦則により正弦条件を求める
光学設計ノーツ42.結像における余弦則により正弦条件を求める
本連載17回よりクラウジウスの関係から、輝度不変則を導き、さらに正弦条件を導出した。
また18回においては共役関係にない二つの微小光斑の間でのストローベルの定理を導出し、エタンデューと呼ばれる量が得られた。
また19回では輝度不変則によらずに、17,18回とは異なる考え方で正弦条件を導いた。
今回はこの、19回での手法を再び取り上げ、そこに含まれていた結像における余弦則というものをクローズアップし、輝度不変則、正弦条件、ハーシェルの条件等について改めて考えを廻らせたい。
1.結像における余弦則
2.正弦条件
3.ハーシェルの条件
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株式会社タイコ 牛山善太
6.シミュレーションにおける散乱・拡散の表現
LED照明ノーツ6.シミュレーションにおける散乱・拡散の表現
様々な様相を呈する、散乱・拡散現象を如何にコンピュータによる照明シミュレーションに用いる事ができるような形で表現できるかは重要な事柄であり、BSDFもその重要な手法の一つであった。
ここでは、さらにBSDFについて、またより直感的で簡単な散乱の表現について考えてみたい。
まずは照明系における拡散性要素の重要性についてから触れさせて頂くこととする。
1.明るさを測定する場合の拡散性の重要性
これまで、明るさを表す単位そのものについては説明をさせて頂かなかったが、
ここで、拡散性の重要性を示す上で必要な、二つの重要な単位について触れさせて頂く。
たとえば図1にある様にスクリーン上に画像が投影されているとする。
もちろん光学系による結像性能を知ることも重要であるが、照明系によるスクリーン上の明るさが均一であることはまず、重要となる。
こうした場合に、もしスクリーンによる光の拡散が位置、方向に対して均一であれば、測定されるべき測光量は照度と言うものである。
照度は披照明面に単位面積あたり、単位時間あたりに達する光のエネルギー(光束)を表す。微小面積dSに到達する光束がΦであれば…。
2.拡散シートのいくつかの効能
3.拡散面の表現について
4.参考文献
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株式会社タイコ 牛山善太
41.部分的コヒーレント結像の考え方 11
光学設計ノーツ41.部分的コヒーレント結像の考え方 11
前回に引き続き、部分的コヒーレント照明下における結像光学系のOTFについて解説させていただく。
3. 代表的な部分的コヒーレント光学系のOTF計算
4. 部分的コヒーレントOTF計算式の解釈
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株式会社タイコ 牛山善太
11-13 ≪照明系設計のための理論と手法≫
様々な分野で重要性を増す照明系光学設計に必要な基礎知識を提供します。プロジェクト結像装置、画像処理による検査装置、顕微鏡照明などの結像系に付随する照明系、或いは室内照明、スタジオ照明、車載ヘッドライトの様な投光系、イルミネーション等の照明系を考える場合の基礎となるものです。また、さらに射影関係、瞳収差と照明系の関係、部分的なコヒーレンシーの考え方についても解説します。
- 講義項目
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- 照明系設計に必要となる物理光学理論
- 照明系設計に必要となる幾何光学理論
- 測光量の考え方
- シミュレーションの手法
- 照明計算における系統誤算と統計誤差
- 輝度不変則
- 周辺光量の基本的な考えかた
- 照明系の基本的なパターン
- 瞳の位置関係による光学系の繋がり
- 瞳の位置関係による様々な照明光学系の構成
- 輝度不変則と正弦条件
- 射影関係と照度分布
- 光学系の実収差と照度分布の関係
- 照明系の瞳収差について
- 莫大な数の光線の取り扱い モンテカルロ法 / 窓関数
- 波動光学的照度分布計算
- コヒーレンシーの考えかた
- テキスト
- シミュレーション光学
- 日時
- 2011年12月12日
2011/12/9(金) 国際画像機器展2011
■展示物
・レンズ拡散板:LSD 【LSD詳細ページへ】
・照明シミュレーションソフト:照明Simulator
新発売のCADバージョンをご紹介いたします。【照明Simulator CAD詳細ページへ】
■出展社セミナー 12月9日(金)
・LEDの照明ムラを解消する≪レンズ拡散板:LSD≫
【日時】2011年12月7日(水)012月9日(金)午前10時0午後5時
【場所】パシフィコ横浜