サーモグラフィなどで使用される赤外光学系の設計例を紹介します。

仕様は以下とします。

波長：10μm

焦点距離：80mm

Fナンバー：2

全画角：30°

OpticStudioには、以下のようにINFRARED.AGFという赤外で使用される材料のガラスカタログが用意されています。赤外光学系を設計する際はこちらを使用すると便利です。

今回は初期データを以下として、最適化を実施します。

最適化する際のメリットファンクションを以下のように設定します。

1行目は、焦点距離を指定するオペランドEFFLを設定しています。

2行目は、1面から像面までの全厚を返すオペランドTOTRを設定しています。

3行目は、2行目の値が130mm以下になるようにオペランドOPLT設定しています。

4行目は、空気とレンズの最小エッジ厚を3mm以上になるように設定しています。

5行目は、空気とレンズの最小中心厚を4mm 以上になるように設定しています。

6行目以降は最適化ウィザードを以下のように設定したときのオペランドになります。

最適化後の結果は以下となり、レンズ系が小さくなっています。

以下は視野に対するRMS波面収差の結果です。

全体的に回折限界以下となっていることが確認できます。

以下はFFT MTFの結果です。

参考までに、今回設計に使用したファイルを添付します。