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虚像を持つ光学系を設計するにはどのようにすればよいですか?

  • 5 November 2021
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人間の眼で虚像を持つ光学系の設計方法を教えてください。

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Best answer by Takashi Matsumoto 5 November 2021, 07:53

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人間の眼で虚像を持つ光学系の典型例は以下にあります。

Zemaxフォルダ\Samples\Sequential\Image Simulation\Example 1, A singlet eyepiece.ZMX

 

こちらのファイルは以下の様になっています。

 

 

 

このうちの3Dレイアウト図の設定を以下の様に変更すると、

 

光学系の全体が見えます。

 

この光学系は以下の様な構成になっています。

 

丁度虫眼鏡で何かを拡大して覗き込んでいる状態をイメージすると分かり易いかと思います。

 

このように、人間に目で虚像を観察する光学系を設定する場合は、人間の虹彩(絞り)を設定して、

そこから逆光線追跡を行って空気中を長い距離飛んだ先(今回は-1000㎜)に虚像としての、

像面があるものとして想定することで、設計できます。

正確には、物体面の1点から出た光が、像面の1点に集まる様に設計します。

これにより、虚像面上の1点が物体面上の1点から来たのと全く同じおおきさ、

角度で絞り面に入る様にレンズの位置や曲率を設計します。

この設計が完全に成り立てば、像面の画像と物体面の画像は全く同様に見えます。

これがOpticStudiの中での虚像光学系の表現です。

 

同様な例として、以下の記事も参考にして頂ければと思います。

https://support.zemax.com/hc/en-us/articles/1500005577782

 

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