光学系の仕組みと応用

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光学系の仕組みと応用―主要光デバイスにおける光学系機構と応用の実際

さまざまな光学機器の仕組みを知りたい人におすすめの本です。

【目次】

第１章　メガネ　
    　1.　はじめに
    　2.　メガネレンズの光学系
    　3.　単焦点非球面レンズの設計
    　4.　乱視レンズの設計
    　5.　累進屈折力レンズの設計
    　6.　累進レンズの見え方シミュレーション
    　7.　メガネレンズの性能評価
    　8.　まとめ
    　　
　第２章　天体望遠鏡　　　　　　　　　 　　　　　　 　　
    　１．望遠鏡の変遷
    　　　1.1　天体望遠鏡の特徴
    　　　1.2　屈折望遠鏡
    　　　1.3　最近の屈折望遠鏡
    　　　1.4　反射望遠鏡
    　２．大口径化
    　　　2.1　大口径化の課題
    　　　2.2　主鏡の変形
    　　　2.3　鏡筒・架台　
    　３.さらなる大口径化
    　４.すばる望遠鏡
    　　　4.1　主鏡の製作
    　　　4.2　主鏡の支持－－アクティヴ・サポート
    　　　4.3　駆動系
    　　　4.4　補償光学
    　５.その先は…
    　６.おわりに
    　　　　
　第３章　顕微鏡
    　１．はじめに
    　　　1.1　光学顕微鏡の発展
    　　　1.2　顕微鏡における光学系
    　　　1.3　本稿の構成
    　２.顕微鏡光学系の基本構成
    　　　2.1　光学顕微鏡の種類
    　　　2.2　光学顕微鏡の基本機能と光学系構成
    　３．観察光学系の基本
    　　　3.1　光学顕微鏡の原理（複式顕微鏡）
    　　　3.2　倍率
    　　　3.3　分解能
    　　　　3.3.1　対物レンズの開口数（NA）
    　　　　3.3.2　分解能と開口数（NA）
    　　　3.4　焦点深度
    　　　3.5　同焦点距離・機械的鏡筒長
    　　　3.6　無限遠補正光学系
    　４．対物レンズ・接眼レンズ
    　　　4.1　対物レンズの分類
    　　　　4.1.1　用途による分類
    　　　　4.1.2　観察方法による分類
    　　　　4.1.3　倍率による分類
    　　　4.2　収差補正と対物レンズの分類
    　　　　4.2.1　色収差補正による分類（等級）
    　　　　4.2.2　像面湾曲収差補正による分類
    　　　4.3　接眼レンズ
    　　　　4.3.1　視野数
    　　　　4.3.2　接眼レンズの種類
    　５．照明光学系の基本
    　　　5.1　照明光学系の基本要件
    　　　5.2　クリティカル照明
    　　　5.3　ケーラー照明
    　　　5.4　コンデンサレンズ
    　　　5.5　落射（反射）照明系
    　６．顕微鏡の特殊観察法
    　　　6.1　暗視野観察法
    　　　6.2　位相差観察法
    　　　6.3　微分干渉観察法
    　７．顕微鏡の新たな展開（1）蛍光顕微鏡
    　　　7.1　蛍光について
    　　　7.2　蛍光物質と蛍光観察
    　　　7.3　蛍光顕微鏡の基本観察
    　　　7.4　蛍光用フィルタ
    　　　　7.4.1　フィルタの配置構成
    　　　　7.4.2　励起フィルタ
    　　　　7.4.3　ダイクロイック・ミラー
    　　　　7.4.4　吸収フィルタ
    　　　　7.4.5　蛍光キューブ
    　　　7.5　蛍光用光源
    　　　7.6　最近の状況　蛍光物質のイノベーション
    　８．顕微鏡の新たな展開（2）新型顕微鏡
    　　　8.1　レーザ走査型共焦点顕微鏡（CLSM）
    　　　　8.1.1　レーザ走査
    　　　　8.1.2　レーザ光源
    　　　　8.1.3　共焦点光学系
    　　　　8.1.4　最近の状況
    　　　8.2　全反射型蛍光顕微鏡（TIRFM）
    　　　　8.2.1　全反射とエバネッセント波
    　　　　8.2.2　一分子蛍光観察への利用
    　　　　8.2.3　TIRFMの光学系
    　９．最後に
    　
　第４章　カメラ
    　Ⅰ.カメラ用光学系の基礎と歴史
    　１．カメラ用光学系の基礎の概要
    　　　1.1　結像光学系は一枚の凸レンズと原理的に等価
    　　　1.2　焦点距離と画角
    　　　1.3　有限物体距離の構成
    　　　1.4　ズームレンズの原理
    　　　1.5　距離合せの原理
    　　　　1.5.1　マニュアルフォーカス
    　　　　　a.　二重像合致の距離計連動式
    　　　　　b.　上下像合致式
    　　　　1.5.2　オートフォーカス
    　　　　　a.　三角測距方式
    　　　　　b.　２次結像位相差検出方式
    　　　1.6　観察系の原理
    　　　　1.6.1　虚像式
    　　　　1.6.2　実像式
    　　　　　a.　別光路実像式
    　　　　　b.　TTL実像式
    　２．撮影レンズ光学系の進歩
    　　　2.1　望遠レンズ光学系
    　　　2.2　（超）広角レンズ光学系
    　　　2.3　標準レンズ光学系
    　　　2.4　ズームレンズ光学系
    　　　　2.4.1　標準ズーム
    　　　　2.4.2　望遠ズーム
    　　　　2.4.3　広角ズーム

    　Ⅱ.カメラ用光学系－－近年の新たな技術
    　１．一眼レフカメラの光学系
    　　　1.1　AF光学系
    　　　1.2　視線入力光学系
    　２．コンパクトカメラの光学系
    　　　2.1　標準ズーム撮影光学系
    　　　2.2　高倍ズーム光学系
    　３．交換レンズ撮影光学系
    　　　3.1　ズームレンズ光学系
    　　　3.2　防振光学系
    　　　3.3　回折光学素子
    　４．デジタル一眼レフカメラ

    　Ⅲ.コンパクトタイプ・デジタルカメラ
    　１.デジタルカメラ用撮像光学系の特徴
    　　　1.1　深くて浅い？深度
    　　　1.2　光学系なローパスフィルターの存在
    　　　1.3　回折の影響
    　２．デジタルカメラ用光学系の設計上のポイント
    　　　2.1　高性能化（その狙いと手段）
    　　　2.2　射出瞳変動の抑制
    　　　2.3　量産プロセスへの配慮
    　３．デジタルカメラ用ズームタイプとその適応
    　　　3.1　ビデオズームタイプ
    　　　3.2　多群移動タイプ
    　　　3.3　ショートズームタイプ
    　４．結語
    　
    　
　第５章　光学式事務機器
    　Ⅰ.入力光学系
    　１．アナログ複写機用光学系
    　２．デジタル入力光学系の基本構成
    　３．各構成要素に求められる要件と技術動向
    　　　3.1　ラインセンサーの動向
    　　　3.2　照明系
    　　　3.3　結像レンズ
    　　　　3.3.1　読取り密度と倍率設定
    　　　　3.3.2　焦点距離の設定
    　　　　3.3.3　レンズFナンバー
    　　　　3.3.4　結像性能
    　　　3.4　走査駆動系
    　　　3.5　画像処理
    　４．商品展開の特徴と今後の展望
    　　　4.1　PC接続のイメージスキャナ
    　　　4.2　複写機（MFP）用A3スキャナ
    　５．おわりに

    　Ⅱ.出力光学系
    　１．レーザープリンタの光学系
    　２．光源光学系
    　３．ポリゴンミラー
    　４．走査光学系
    　５．マルチビームレーザー走査光学系
    　６．タンデムレーザー走査光学系
    　７．おわりに
    　
    　
　第６章　光ピックアップ
    　１．はじめに
    　　　1.1　光ディスクシステムの発展の概要
    　　　1.2　光ピックアップ発展の概要
    　　　1.3　本稿の構成
    　２.光ピックアップの構成
    　　　2.1　CD用ピックアップの構成
    　　　2.2　フォーカスサーボシステムとトラックサーボシステム
    　　　　2.3.1　フォーカス誤差の検出
    　　　　　(1)　非点収差法
    　　　　　(2)　フーコー法
    　　　　2.3.2　トラッキング誤差の検出
    　　　　　(1)　３ビーム法
    　　　　　(2)　プッシュプル法（１ビーム法）
    　　　2.4　光ピックアップの性能
    　　　　2.4.1　光ピックアップの性能の評価
    　　　　2.4.2　記録密度
    　　　2.5　CD用ピックアップの発展
    　３．CD用ピックアップレンズ
    　　　3.1　CD用ピックアップレンズの構成
    　　　3.2　CD用レンズの仕様
    　　　3.3　CD用ピックアップレンズの性能
    　　　3.4　CD用プラスチックレンズの発展
    　４．DVDピックアップの光学系
    　　　4.1　DVDピックアップ光学系の発展の経緯
    　　　4.2　DVD-CD互換およびDVD-CD-CD/R互換のピックアップ光学系
    　　　　　(1)　２ピックアップシステム
    　　　　　(2)　２対物レンズピックアップシステム
    　　　　　(3)　液晶シャッターを有する１波長ピックアップシステム
    　　　　　(4)　ホログラムレンズを用いた１波長の２焦点ホログラムピックアップシステム
    　　　　　(5)　別体ホログラムを有する１波長の２焦点ホログラムピックアップシステム
    　　　　　(6)　輪帯マスクを有する１波長のピックアップシステム
    　　　　　(7)　ズーム光学系利用の１波長のピックアップシステム
    　　　　　(8)　ダイクロイックフィルターを用いた２波長のピックアップシステム
    　　　　　(9)　特殊対物レンズ使用の１光源１波長のDVD-CD-CD/R互換のピックアップシステム
    　　　　　(10)　特殊対物レンズ使用の２光源２波長のDVD-CD-CD/R互換のピックアップシステム
    　　　　　(11)　回折対物レンズ使用の２光源２波長のDVD-CD-CD/R互換のピックアップシステム
    　　　　　(12)　位相差を用いた互換ピックアップシステム
    　　　4.3　DVD-CD-CD/R互換の特殊対物非球面プラスチックレンズと回折対物非球面プラスチックレンズ
    　　　　　(1)　DVD-CD互換（１波長用）およびDVD-CD-CD-R互換（２波長用）特殊対物非球面プラスチックレンズを用いたピックアップシステム
    　　　　　(2)　DVD-CD-CD-R互換回折対物対物非球面プラス
    　５．光記録・再生システムの将来
    　　　5.1　記録・再生システムの将来概要
    　　　5.2　HD-DVD
    　　　5.3　近接場光学を用いた記録方式
    　　　　5.3.1　SIL方式とSIM方式
    　　　　5.3.2　Super-RENS
    　　　5.4 ホログラフィックメモリー
    　[補記]
    　１．非球面レンズ
    　２．回折レンズ
    　
    　
　第７章　半導体露光装置
    　１．はじめに
    　２．光リソグラフィ技術の概要
    　３．投影光学系の概要
    　　　3.1　解像力
    　　　3.2　収差
    　　　3.3　レンズ材料品質
    　　　3.4　レンズ面加工精度
    　　　3.5　色収差と露光光スペクトル分布
    　　　3.6　テレセントリック光学系
    　４．投影光学系の発展
    　　　4.1　Lowk1リソグラフィ
    　　　4.2　非球面の採用
    　　　4.3　オプトメカニカル設計
    　　　4.4　走査露光（スキャニング露光）
    　　　4.5　ゼルニケ多項式の利用
    　５．将来投影光学系
    　　　5.1　液浸リソグラフィ
    　　　5.2　F2リソグラフィ
    　　　5.3　反射屈折光学系
    　　　5.4　EUVリソグラフィ用反射光学系
    　６．おわりに
    　　　　
　第８章　測量機器
    　１．はじめに
    　２．角測量
    　　　2.1　視準望遠鏡
    　　　2.2　角度検出系
    　３．水準測量
    　　　3.1　チルチングレベル
    　　　3.2　自動レベル
    　４．距離測量
    　　　4.1　光波測距儀
    　５．近年における新しい展開
    　
    　
　第９章　電子内視鏡
    　１．はじめに
    　　　1.1　内視鏡の発展
    　　　1.2　内視鏡の分類と用途
    　　　1.3　本稿の構成
    　２．電子内視鏡の光学系
    　　　2.1　基本システム
    　　　2.2　対物レンズ
    　　　2.3　照明レンズとライトガイドファイバー
    　３．細径化への挑戦
    　　　3.1　CCDの小型化と対物レンズ
    　　　3.2　照明光学系
    　　　　3.2.1　ライトガイドファイバー束の伝送効率の向上
    　　　　3.2.2　光源光学系と先端照明レンズとのNAのマッチング
    　　　3.3　光源光学系の工夫
    　　　3.4　光源光学系のシミュレーション技術
    　４．今後の発展
    　　　　
　第１０章　眼科用機器
    　１．はじめに
    　２．眼について復習する
    　３．エキシマレーザー角膜矯正手術装置の光学系
    　４．眼の波面収差測定
    　５．前眼部撮影機（シャインプルーフカメラ）
    　６．眼底カメラ
    　７．Scanning Laser Opthalmoscope(SLO)
    　８．Scanning Laser Polarimeter GDx/GDxACCESS
    　９．Optical Coherence Tomography(OCT)
    　１０．OCT/SLO（三次元OCT）
    　１１.まとめにかえて
    　　　　
　第１１章　超高精度三次元測定機
    　１．はじめに
    　２．ナノメートルを測る測定標準機とは
    　３．光学系と原子間プローブ
    　４．UA3Pのレーザ座標スケール
    　５．UA3Pのソフトウェア
    　６．実用例
    　７．おわりに　　

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