公差解析 シミュレーション




○ 望遠鏡 の評価基準 (公差解析)


基本のレンズ設計値は、理論値通りに研磨、組立てされたとの仮定で、実際は様々な要因 (精度・温度変化等)で、分解能・解像度等の性能が低下します。これらを定量的に把握する為に、公差解析等が必要です。

公差解析は、レンズ単体の精度等、組立て精度等の2種に大きく区分されます。

レンズ単体の精度 → 1/2 λ 基準、研磨痕、偏心、厚み、直径、ガラス材の均一性 etc
レンズ組立て精度 → レンズ組立ての偏心(シフト)、傾き、間隔 etc 

レンズ以外に、鏡筒やセルの精度 も影響します。


完全分離式レンズは、公差感度が大きい傾向があり、製造・運用面で難点があります。







○ 公差解析 シミュレーション (1)



ほぼ無収差の光学系 (100/800 mm、3枚玉・完全分離式レンズ)、傾き公差のシミュレーションです。

第1レンズの傾き誤差、0.016 度 (1分) の僅かな量で、幾何光学スポットは、波動光学エアリーディスク (d線)を大きく超えて肥大しています。第2レンズも同様に、0.016 度の傾きで、スポットは大きく肥大します。

公差感度の緩い第3レンズは、同量の傾きでは、ほとんど影響はありません。


100/800 mm ( F 8.0)  中心スポット図 C〜g 5線




傾き誤差、0.016 度 (1分)  中心スポット図 C〜g 5線








○ 公差解析 シミュレーション (2)


公差解析は、製品の歩留り率を向上させるのに役立つと共に、ユーザーがよりシャープな光学系を安定して使用する為に重要なものです。即ち製造段階と、経年使用を考慮した解析が必要です。

星野写真用レンズは、F値が明るく、高精度のものが必要となる為に、シャープかつ公差感度の緩いレンズ光学系が望まれます。(公差感度の緩い光学系は、レンズパラメーターの変化に対し、解の変化が少ない)


望遠鏡 ・評価基準 2


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