カメラレンズの設計課題へのソリューション

カメラのレンズ設計において重要な点

カメラのレンズ設計においては、以下の2点が重要視されます。

@結像性能が高い
A迷光が発生しない

設計者がこれらを満たす設計を実現できるように、サイバネットは様々なソリューション、ソフトウェアを提供しています。その具体的な例を以下で紹介します。

結像レンズ設計のために

カメラのレンズ設計では、レンズの形状や材質を工夫して光の結像状態を理想的なものに近づけていきます。光はレンズを通ると屈折して1点に集光しますが、収差(ボケ)により簡単には1点に集光しません。レンズ設計では、この収差をどれだけ抑えて光を集光、結像させるかが重要になります。

サイバネットでは、光学設計/レンズ設計業務に携わる方向けに、「光学設計プロセス改善セミナー」という無料Webセミナーをご案内しています。レンズ設計の概論から具体的な設計プロセスの改善方法について、光学シミュレーションツールの活用法も交えてご紹介しております。是非ご覧ください。

光学設計プロセス改善セミナー

レンズ画像

なお上記セミナーでは、光学設計ソフトウェア「CODE V」を用いたレンズ設計手法をご紹介しています。CODE Vには例えば以下のような最適化機能が備えられており、高品質な結像レンズ設計のための強い味方となります。

●ローカル最適化
 設計初期の形状をもとに、結像性能が高い形状を高速計算で返します。
●誤差感度低減設計
 製造誤差による性能劣化を抑えるような制限を最適化に組み込むことで、生産性を考慮しながらレンズの設計が行えます。

迷光対策のために

迷光は、画質の低下を引き起こす「不必要な光」です。その発生要因はレンズ系における面間反射、機構部品からの反射など様々であり、光学系の構造が複雑になるほど迷光経路特定の難易度は増していきます。

サイバネットが提供する照明設計解析ソフトウェア「LightTools」を活用することで、手軽に迷光シミュレーションを行えます。以下でご紹介する無償のWebセミナーでは、迷光解析を効率的に行うためのLightToolsの機能をご紹介しています。より簡単に、素早く迷光解析を行いたい方は、是非ご覧ください。

迷光解析WEBセミナー 〜素早い迷光検出・対策のために〜

迷光

また、上の「結像レンズ設計のために」でご紹介した「CODE V」でも簡単なゴースト解析が可能です。以下の事例資料では、LightToolsに加えてCODE Vでの迷光解析機能についてもご紹介しています。

迷光解析(詳細版)

測定器 〜シミュレーションの手助けに〜

ここでは、カメラの光学シミュレーションの手助けとなる測定器をいくつかご紹介します。

「顕微分光膜厚計 OPTM」ではレンズコーティングの屈折率や膜厚を測定できます。これらの測定値を基にCODE VやLightToolsでシミュレーションパラメータを設定すれば、より実機に即したシミュレーションを行うことができます。

OPTM製品紹介ページ

OPTM

例えばLightToolsでは、OPTMでのレンズコーティング測定データ(屈折率、膜厚)をもとにコーティングデータを作成でき、これを反映して迷光解析が行えます。迷光の出方はコーティング性能によって変わるため、LightToolsでコーティングデータを利用するとより実測に近い迷光解析が可能です。

レンズコーティングデータを用いた迷光解析


散乱測定器「Mini-Diff V2」「REFLET」では、光学部材の散乱分布(BSDF)を測定できます。拡散板や反射板を利用した光学系のシミュレーションにおいては、この実測BSDFの活用が、実機での光の振る舞いを再現するポイントとなります。
サイバネットでは、「散乱測定サービス」も提供しております。測定用の部材サンプルをいただければ、REFLETにてBSDFを測定し、測定データはLightToolsでのシミュレーション用に変換したファイルとしてご提供いたします。

散乱測定サービス紹介ページ

散乱測定

小型簡易散乱測定器 Mini-Diff V2 製品紹介ページ

高精度散乱測定器 REFLET

測定器比較

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