pp-admin – ページ 19 – 光学設計・拡散板ならオプティカルソリューションズ

11-03　≪照明評価ソフト”照明Simulator”を用いた照明系設計入門≫

このセミナーは、基本的には本セミナーを主催する株式会社オプティカルソリューションズの販売する、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”ユーザのためのセミナーです。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、講師が実際に”照明Simulator”を動かしながら解り易く教えます。

また、一般的な光学ソフトであるZEMAXなどを用い照明系設計を行う、このソフトのユーザ以外の方にとってもより実践的に照明系設計の所作を理解する良い機会となります。さらに照明評価ソフト導入にあたって、“照明Simulator”の構成や内容についてご理解いただけると思います。

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。

※受講者特典：希望者には講義で用いたデータを後日、提供いたします。

講義項目

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
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

日時

2011年9月14日

4.BSDFについて

LED照明ノーツ４.BSDFについて
　様々な照明系を設計する際には、しばしば光を適当に散らすことの出来る拡散面は重要な要素となる。
当然LEDを用いた照明系においても同様であり、詳しくは本連載において何れ触れさせていただくつもりではあるが、色むらを消したり、影を目立たなくしたり、輝度の集中を避けて品位の高い照明系を目差す場合にも必須となる。
実はこうした拡散面の性質をコンピュータ・シミュレーション的に表現する事は、とくに一般的に利用可能なコンピュータ性能がプアな時代には簡単ではなかった。
また様々な計算方法も存在した。しかし現在では確率的なモンテカルロ法により照明計算のための光線追跡を行うことも主流となり、またこの計算方法にも相性が良く、拡散面の情報は今回解説させていただくBSDF関数によるデータの蓄積、活用がやはり最も汎用性もあり、便利ではないかと言う意見が、多くの照明系評価ソフトにBSDFによる拡散面の表現機能が装備されている事からも判るとおり、説得力を持つに至った。この背景にある、これまでセンシティブ過ぎて困難であったBSDFの測定が現場レベルでも可能となって来たことの意義も大きい。
　
今回は、まず、このBSDFについての基本的な解説をさせていただきたい。
1.表面の散乱反射特性・BRDFの概念
LED照明ノーツ4.BSDFについて全文を読む
株式会社タイコ牛山善太

39.部分的コヒーレント結像の考え方　9

光学設計ノーツ39.部分的コヒーレント結像の考え方　9
transmission　cross－coefficientについて
部分的にコヒーレントな状態における結像を考える上で重要なtransmission　cross－coefficientの考え方について、今回は触れさせていただきたい。
導出についての座標、光学系配置、変数については前回におけるものと同じである。換算座標で書き直した図１をご参照いただきたい。
1.transmission　cross－coefficientの導出
ここで、物体面上の複素コヒーレンス度を考えると、本連載第３２回（11）式より、
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株式会社タイコ牛山善太

38.部分的コヒーレント結像の考え方　8

光学設計ノーツ38.部分的コヒーレント結像の考え方　8
部分的コヒーレント光学系の結像式について
これまで扱ってきた部分的なコヒーレンシーの概念を導入する事により、より一般的な結像の表現、定式化が可能となる。
ここではその重要な表現手段について解説させていただく。
図１のような結像系を考える。
左からインコヒーレントな一次光源面S:座標(xs,ys) 、透過物体面：(X’,Y’ )、結像光学系入射瞳面、射出瞳面：(x,y)、像面：（X,Y）である。
　　
ここで、光源面と物体面のコヒーレンス度の間にはファン・シッター－ツェルニケの定理によりフーリエ変換の関係があり、フーリエ変換内の指数関数は、2平面の距離をD,物体面上の２点間の距離を∆X’、∆Y’として本連載33回(16)式より･･･
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株式会社タイコ牛山善太

3.散乱について考える。小さな物質に光が当たるとどうなるか3

LED照明ノーツ3.散乱について考える。小さな物質に光が当たるとどうなるか3
散乱とはある定まった方向に進行する光束が物質にあたり透過、あるいは反射されてその進行方向を細かく分岐させる現象を言う。
一般的に我々の視覚的世界に対する物質形態の認識、色の認識はこの散乱光による場合が多い。
この散乱という現象の分類について今回はまとめさせていただきたい。
1.物体が大きい場合の散乱
散乱現象は散乱される物体の大きさにより、その波長特性が異なる。
物体が大きい場合（mm オーダー）には、反射・散乱は幾何光学的に行われる。
反射・屈折の原理が支配する。
一般的な虹の解析等は比較的大きなサイズの水滴に対し、幾何光学の理論を適用して可能である。
次第に拡散物体が小さくなり、波長に近づくと回折現象の影響が大きくなり光線は物体を取り囲む様に散乱される。
後述するように波動光学的、或いは電磁光学的理論が必要となってくる…。
2.レーリー散乱
3.ミー散乱
4.その他の光散乱・ラマン散乱
LED照明ノーツ3.散乱について考える。小さな物質に光が当たるとどうなるか3 全文を読む
株式会社タイコ牛山善太

「CCD, CMOSセンサ：過去現在からセンサ未来図を透視する」

OPEA20110720_
光交流会　268回オプトフォーラム
講師　名雲技術士事務所　名雲　文男氏
7月20日（水）板橋区立グリーンホールにて開催された第268回光交流会オプトフォーラムは「CCD, CMOSセンサ：過去現在からセンサ未来図を透視する」と題して大手電子機器メーカーでCCDの初期開発から担当され数々の名機と言われるカメラユニットおよびカメラを世の中に送り出された現　名雲技術士事務所　名雲　文男様にその経験をベースとして作成いただいたCCD,　CMOSに関する膨大な資料を元に熱心に講演いただいた。
講演は1時間40分以上に及んだが　皆、時間も忘れ過去から未来に渡る貴重な話、特に画素の限界と回折限界、無限にピントが合うEDoFなどに真剣に聞き入っていた。
講演の要旨：「CCDが撮像管に代わって映像の世界が一変した＝ビデオカメラ、デジタルカメラ—-。CMOS がCCDに代わって画像の世界が大爆発する＝誰でもカメラ、何でもカメラ—-。巨大市場の携帯電話とゲーム機が後押ししてCMOSセンサと画像の技術革命が始まった＝EDoF、TOF、未来の単眼3Dカメラ—-。ガリレオから続く光学技術にもその変化が強要されている。いわばセンサ、カンブリア紀の到来である。自称CCD歴史の生き証人がその過去を振り返り、現在を踏まえて独断と偏見をもってセンサ未来図を透視する。
OPEA20110720_1
なお名雲様は大手電子機器メーカー退任後も以下の通り正に“CCD”と共に歩まれています。
東京メトロポリタンテレビジョン（MXTV＝地デジ9ch）常務取締役、技師長。業務用カメラメーカー（株）シーアイエス　常務取締役、CTO JIIA（日本インダストリアルイメージング協会）副代表理事。現在、名雲技術士事務所、JIIA監事
担当幹事：関　英夫

11-02　イメージセンサ用光学系、LED照明系の理解に役立つ≪初歩からの光の理論≫

エンジニアリングの多くの分野では　文科系出身であっても営業、製造、管理職として光学技術の基礎をある程度、理解できることも望まれて来ています。また技術系の各分野においては、畑違いの光学設計知識を吸収しようとする技術職の方々も増え続けています。そしてLED照明系の発達は、これまでに無く様々な工業分野での基礎光学理論の必要性を高めています。

この講座ではこうした状況を背景に、必要最低限の光学の原理・基礎について、そして光学設計の基本的な考え方や用語に付いて出来るだけ数式を使わずに学んでいただき、それぞれの業務に役立てていただくことを目的としています。

講義項目

光とは
光の波としての性質、干渉・回折・偏光とは
光の進み方、像の出来かた
光の明るさについて
様々な光学部品について

日時

2011年7月12日

11－01　≪LED照明系における初歩からの照明系設計基礎講座≫

これからLEDを用いた照明系を設計しようとする方に最適の入門セミナー。

ここらへんを押さえておけば一応設計は出来るという、重要な基礎ポイントについてお話します。

また、コンピュータを使わない照明配光の概算の仕方、測光量、一般的な照明の形、照明系に必要となる光学素子などについても分かり易く説明します。

講義項目

照明系シミュレーションによる測光量の説明
光をどう導くか
如何にして照明効率を上げるか
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
LEDの照明系の基本パターン

日時

2011年6月21日

2011/6/8（水）～　画像センシング展 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詳細ページへ】
■出展社セミナー 6月10日（金）15：30～16：20
画像補正に頼らない照明ムラの解消法～レンズ機能拡散板と照明シミュレーションソフトの活用
【日時】2011年6月8日（水）010日（金）午前10時0午後5時
【場所】パシフィコ横浜

37.部分的コヒーレント結像の考え方　７

光学設計ノーツ37.部分的コヒーレント結像の考え方　７
部顕微鏡の照明による解像力の変化
今回は、物体を照らす、顕微鏡の照明系のあり方により、コヒーレントに照明される物体領域が変化し、対物レンズによって得られる物体像の解像力が変化する様子を解説させていただく。　
光学設計と部分的なコヒーレント結像の考え方を最も顕著に結びつける部分でもある。
1.臨界照明法
物体平面上の近接した２個のピンホールを考え、それらが臨界照明法（図1）により照明される場合の、光学系(対物レンズ)による結像について、レーリーの解像限界を用いて検討してみよう。
図1に示すように、S、O、O’をそれぞれ光軸に直交して存在する光源面、コンデンサーレンズ主平面、物体平面（ピンホールが存在）とし、物体面上のピンホールをP1（X1,Y1）,P2（X2,Y2）とする。一般的に物体面上における光源の像（2次光源）の大きさは、光源点の点像のエアリーディスクより遥かに大きい。
本連載３５回(20)式の状態である。本連載３３回で検討した如くに、この様な場合には物体面における複素コヒーレンス度は、コンデンサーレンズの射出瞳にインコヒーレントな光源が存在する場合と等しい。
さて、これらのピンホールにおける複素コヒーレンス度μ12については、コンデンサーレンズの収差が存在しないと仮定し、開口面領域がそう大きくなければ、ファンシッター・ツエルニケの定理より･･･。
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株式会社タイコ牛山善太