光学レンズ設計入門

携帯電話にはカメラ機能が付き、光通信、光ディスク、LED照明など、光技術は世の中になくてはならないものとなっています。その周辺技術も裾野が広がり、これまで関係のなかった技術分野でも、光の知識を必要とする場面が増えています。光学は、日本が世界に誇れる伝統的な技術ですが、昨今、大学で教えるところはほとんどなく、その技術を習得したい場合には独学を余儀なくされています。 　本講習会では、光学の初心者を対象として、幾何光学から波動光学までの重要な項目を解説します。結像光学系、照明光学系、レーザー光学系に関して基本的な技術を身に付けることができます。講習では、教育用の光線追跡プログラムを使用しながら、わかりやすく解説します。 　本講習会を受講すると、光検定協会主催の光検定のブロンズレベルからシルバーレベル程度の知識を身に付けることができ、光の専門家として活躍することができます。是非、ご参加ください。

1. 光の伝搬
   1. フェルマの原理
   2. 反射と屈折
      • 反射の法則
      • 屈折の法則
      • 全反射
   3. プリズム
      • 頂角
      • 振れ角
      • 分散プリズム
      • 直角プリズム
   4. 波面
      • 平面波
      • 球面波
2. 光学系と結像
   1. レンズ
      • 凸レンズ
      • 凹レンズ
      • 合成結像系
   2. ミラー
      • 平面鏡
      • 球面鏡
      • 放物面鏡
   3. 結像
      • 実像
      • 虚像
      • レンズの公式
      • 像倍率
   4. 光学系のパラメータ
      • 主要点 (焦点・主点・節点)
      • 焦点距離
      • 像倍率
      • 絞りと瞳
      • レンズの明るさ (Fナンバー・開口数)
      • 視角
      • 画角
      • 被写界深度
   5. 近軸結像
      • 近軸光線追跡、光線行列
3. 光学器械
   1. 眼
   2. 虚像を作る光学系
      • 屈折望遠鏡
      • 反射望遠鏡
      • 反射屈折望遠鏡
      • 顕微鏡
   3. 実像を作る光学系
      • カメラ、プロジェクタ
4. 収差
   1. 色収差と分散
      • 平均分散とアッベ数
      • 軸上色収差
      • 倍率色収差
   2. 色消しレンズ
      • アクロマート
      • アポクロマート
   3. 単色収差
      • 光線収差
      • 波面収差
      • 球面収差
      • 非点収差
      • 像面湾曲
      • 歪曲
      • コマ
5. 干渉
   1. ホイヘンスの原理
   2. 薄膜の干渉
      • 反射防止膜
   3. 干渉計
6. 回折
   1. 回折とは
   2. フラウンホーファー回折
      • 実空間と周波数空間
      • 凸レンズと回折
      • 開口の回折
   3. 回折光学素子
      • 回折格子
      • 回折レンズ
7. 波動光学的な結像
   1. 波面の伝搬
      • 瞳関数
      • 点像分布関数
   2. 光学伝達関数
      • OTF
      • MTF
8. 偏光
   1. 偏光とは
      • 直線偏光
      • 円偏光
      • 楕円偏光
   2. 物質の透過率と反射率
   3. 偏光素子
      • 偏光子
      • 移相子 (波長板)
      • 旋光子
   4. 複屈折
9. レーザー光学系
   1. レーザー光の伝搬
      • ガウシアンビーム
      • ビームウエスト
      • 光線行列
• 質疑応答