自由曲面光学系の設計・評価と設計実演

自由曲面光学は,小型軽量薄型化を図る製品には好適な光学系と言えます。通常のレンズ設計で用いる球面、非球面に比べて設定するパラメータが多く、構成する面が勝手な向きで組み合わせているため、一見すると難しそうであり、さらに評価方法、製造技術等になるとどうするべきかわからない。 　このように自由曲面光学はやってみたいけどハードルが高いという気持ちを、この講義によって設計、評価を自らやってみようと思うような講座にしたい。 実際に、光学設計の実演も行う予定です。また、最近Google Glassなど話題になっているウエアラブル機器 (HMD) に関する検討を加えた結果などのトピックも紹介する。

1. 自由曲面とは
   1. 自由曲面の定義と特徴
   2. 様々な曲面の紹介
2. 光学の基礎知識
   1. 光学系の仕様
   2. 収差 (ザイデル収差、色収差)
   3. 収差補正方法
3. 自由曲面光学系の特徴
   1. 小型軽量化、低コスト化
   2. 高性能化、高機能化
4. 自由曲面光学系の設計
   1. 偏心による特殊収差 (偏心収差)
   2. 自由曲面による偏心収差補正
   3. 更なる収差補正
5. 評価方法
   1. 光学素子の評価方法
   2. 干渉による評価方法
   3. ゴースト・フレア解析方法
   4. 観察系、撮像系における評価ポイント
   5. その他の光学系における評価ポイント
6. 開発事例とトピックス
   1. 観察光学系
   2. 撮像光学系
   3. その他 (HMD,光通信など)
7. 自由曲面設計者への道
   1. はじめの1歩
   2. 設計はアートだ
   3. 最適化設計
   4. 開発の進め方 (測定、評価も主体的に)
• 質疑応答・名刺交換