Slope sensitivities for optical surfaces
光学面の傾き感度

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John R. Rogers
Synopsys Inc., 199 South Los Robles Ave., Suite 400, Pasadena, CA 91101

光学面の傾き誤差(例えば「中空間周波数面形状誤差」)を公差に設定するためには、これらの面誤差が光学系の最終的な像にどう影響するかについていくらか知識が必要です。面ベースの取り扱いをベースにして、これらの効果のシミュレーションを行なえる素晴らしいツールも存在しています。しかし、各面に対して、面の傾き誤差と最終像面での光線の変位量を対応付ける簡単な感度パラメーターを調べることで多くの知見が得られるでしょう。スネルの法則から、面の傾き誤差と、面から出射する光線の角度偏差の関係が分かります。シングレットや自分自身に作用する薄いダブレットについては、これらの角度変位は、レンズの焦点距離を乗ずることで像面での光線の変位と関係付けられます。しかし、軸方向にかなり広がっている光学系内の光学面に対しては、光学系の焦点距離は正確な乗数にはなりません。感度はそれ以降の光学面にも影響されるからです。本論文では、任意の光学面での傾き誤差を像面での光線の偏差に関係付ける簡単な式を導きます。この式を実際の光線の摂動的な解析と比較することで実験的に確認します。感度パラメーターは、RMS傾き誤差をRMSスポット半径に、また最大傾き誤差を100%スポット半径に関係付けます。そして傾き誤差のRSS誤差量を求めるために使用することもできるでしょう。そして、様々なタイプの光学系への応用を示し、それについて議論します。

使用ツール
光学設計評価プログラム CODE V

 

 


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