JP2002062475A - Computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system and optical system design system - Google Patents
Computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system and optical system design systemInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンピュータ読み取り可能な記録媒体及び光
学系設計システムにおいて、光学系設計者の高度な判断
処理を促進させ、光学系設計の効率化及び設計時間の短
縮化を図ること。
【解決手段】 ディスプレイ上の光学素子図形Aを直接
指示することにより光学特性を入力又は変更する光学素
子を認識し、その光学素子の光学特性のデータが入力又
は変更されると該データに基づいて光学系の光学計算を
行い、さらに計算結果である光学素子の形状、光学系を
通過する光線等の図形パターンなどの図形情報や収差値
等の数値情報をインタラクティブかつリアルタイムにデ
ィスプレイ上に表示させるので、光学系設計者の設計作
業の基本である「コマンド入力」「各種光学計算」「結
果表示」「判断」の一連の動作をコンピュータディスプ
レイ上で統合可能であり、光学系設計の高度な判断処理
を促進させることができる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To promote an advanced judgment process of an optical system designer in a computer-readable recording medium and an optical system design system, to improve the efficiency of the optical system design and to shorten the design time. . SOLUTION: An optical element for inputting or changing an optical characteristic is recognized by directly indicating an optical element graphic A on a display, and when data of the optical characteristic of the optical element is input or changed, the optical element is recognized based on the data. Performs optical calculations of the optical system, and displays on the display interactively and in real time numerical information such as the shape of the optical element, figure information such as figure patterns such as light rays passing through the optical system, and numerical values such as aberration values. , A series of operations of "command input", "various optical calculations", "result display" and "judgment", which are the basics of the design work of optical system designers, can be integrated on a computer display, and advanced judgment processing of optical system design Can be promoted.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば露光装置に
おける投影光学系、照明光学系やアライメント光学系、
カメラ、顕微鏡、内視鏡、望遠鏡等の光学機器における
複数の光学素子からなる光学系を設計するためのプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及
び光学系設計システムに関する。The present invention relates to a projection optical system, an illumination optical system and an alignment optical system in an exposure apparatus, for example.
The present invention relates to a computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system including a plurality of optical elements in an optical device such as a camera, a microscope, an endoscope, and a telescope, and an optical system design system.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体素子、液晶表示素子、撮像素子
(CCD等)又は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフ
ィ技術を用いて製造する装置として、一括露光方式や走
査露光方式等の投影露光装置(ステップ・アンド・リピ
ート型ステッパーやステップ・アンド・スキャン型ステ
ッパー等)等が用いられているが、これらの露光装置は
レンズ等の複数の光学素子で構成される投影光学系、照
明光学系やアライメント光学系等の光学系を備えてい
る。また、レンズ、プリズム、反射鏡、回折格子等の光
学素子を含む光学系として、例えば写真用レンズ、顕微
鏡用レンズ、内視鏡用レンズ等がある。2. Description of the Related Art As an apparatus for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, an image pickup element (CCD or the like), a thin film magnetic head, or the like using a photolithography technique, a projection exposure apparatus (step / step exposure method) such as a batch exposure method or a scanning exposure method. And repeater type steppers, step-and-scan type steppers, etc.) are used, but these exposure apparatuses use a projection optical system, an illumination optical system, and an alignment optical system composed of a plurality of optical elements such as lenses. Etc. are provided. Examples of an optical system including optical elements such as a lens, a prism, a reflecting mirror, and a diffraction grating include a photographic lens, a microscope lens, and an endoscope lens.
【0003】このような光学素子を含む光学系の設計
は、従来から極めて困難な問題として知られている。こ
れは、光学系の持つパラメータ空間の多次元性、パラメ
ータの複雑な制約条件等の要因が関係しているためであ
る。従来から行われている光学系設計では、まず、与え
られた仕様に近い過去の蓄積されたデータの変更や全く
新規に初期データの作成を行う。そして、手作業による
収差補正あるいは自動収差補正等の機能を有する最適化
プログラム(オリジナルに開発したプログラムソフトや
市販ソフト)を用いた収差補正や性能評価を行うことに
より設計を進めることになる。[0003] The design of an optical system including such an optical element has been known as an extremely difficult problem. This is because factors such as the multidimensionality of the parameter space of the optical system and complicated constraints on parameters are involved. In an optical system design that has been conventionally performed, first, data stored in the past that is close to a given specification is changed, and initial data is completely newly created. Then, the design is advanced by performing aberration correction and performance evaluation using an optimization program (program software originally developed or commercially available software) having functions such as manual aberration correction or automatic aberration correction.
【0004】現在の収差補正の最適化プログラムでは、
光学系の初期データの持つ潜在的な能力に左右されやす
い、すなわち最適化プログラムに与える初期データが適
切でない場合、ローカルミニマムと呼ばれる停留点に陥
り、設計解の探索はそこから先に進めなくなってしま
う。そのため、ローカルミニマムからの脱出方法とし
て、古くは、熱統計力学のBoltzmann分布、Simulated A
nnealing等の物理現象を利用したもの、最近では遺伝的
アルゴリズム(Genetic Algorithm:以下GAという)や
エスケープ関数といった手法を最適化プログラムに組み
込む試みが行われているが、実際の光学系設計の例が少
なく、あまり効果的な方法とは言い難い。[0004] With the current aberration correction optimization program,
If the initial data given to the optimization program is not appropriate, it is susceptible to the potential capability of the initial data of the optical system, that is, if the initial data given to the optimization program falls into a stopping point called local minimum, the search for the design solution can not proceed from there I will. Therefore, as an escape method from the local minimum, Boltzmann distribution of thermal statistical mechanics, Simulated A
Attempts to incorporate physical phenomena such as nnealing, etc., and methods such as genetic algorithms (hereinafter referred to as GA) and escape functions into optimization programs have been made. Few, not very effective methods.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】光学系の設計を行う
際、手作業による収差補正あるいは自動収差補正プログ
ラムを利用するにせよ、与える光学系の初期データが良
くないと膨大な時間をかけた計算を行ってもあまり良い
結果は得られない。すなわち、最初にいかに素姓が良
く、潜在的に優れた能力を持つ初期データを見つけるこ
とができるかが光学系の設計では重要である。この段階
の作業の効率化が図れれば、設計時間は大幅に短縮する
ことができる。When designing an optical system, even if a manual aberration correction program or an automatic aberration correction program is used, if the initial data of the optical system to be given is not good, a huge amount of time is required for calculation. Does not give very good results. That is, it is important in the design of an optical system how to find initial data with good family name and potentially excellent ability at first. If the work at this stage can be made more efficient, the design time can be significantly reduced.
【0006】前述したGAを利用した最適化プログラム
等は数式をコンピュータ上でいろいろ工夫した計算/評
価を行ってはいるが、計算結果の解釈が光学系設計者の
解釈と一致していないことが多い。このことは、最適化
プログラム等が計算を進めていく過程で、次々に訪れる
場面での適切な判断ができず、複数の場面の前後関係や
この場面が実際の光学系とどのような関係にあるかを最
適化プログラムは認識できないからである。これは、例
えるならば広大な砂漠で目隠しされた人が無くしたコイ
ンを手探りで探している姿に似ている。Although the above-described optimization program using GA performs various calculations / evaluations of mathematical formulas on a computer, the interpretation of the calculation results may not match the interpretation of the optical system designer. Many. This means that in the process of optimizing programs etc., it is not possible to make appropriate judgments for scenes that come one after another, and to determine the context of multiple scenes and how this scene relates to the actual optical system. This is because the optimization program cannot recognize whether or not there is. This is analogous to a blindfolded, desperately searching for lost coins in a vast desert.
【0007】一方、光学系設計者は光学素子の形状、光
学系を通過する光線の状態を2次元あるいは3次元パタ
ーンとして視覚的に認識し、さらに収差等の評価値や過
去の経験等を基に高度な判断処理を行っている。すなわ
ち、光学系設計におけるすべての判断処理は光学素子の
形状、光学系を通過する光線の状態の図形パターン、収
差等の評価値を基に行われる。このように、従来の手法
では、光学系設計者の高度な判断処理を効果的に活用す
ることが困難であり、光学系設計が効率的でなく、設計
期間が長くなってしまう問題があった。On the other hand, the designer of the optical system visually recognizes the shape of the optical element and the state of the light beam passing through the optical system as a two-dimensional or three-dimensional pattern, and further, based on the evaluation values of aberrations and past experiences. Advanced judgment processing. That is, all the judgment processing in the optical system design is performed based on the evaluation values of the shape of the optical element, the figure pattern of the state of the light beam passing through the optical system, the aberration, and the like. As described above, with the conventional method, it is difficult to effectively utilize the advanced judgment processing of the optical system designer, and there is a problem that the optical system design is not efficient and the design period becomes long. .
【0008】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、光学系設計者の高度な判断処理を促進させ、光学
系設計の効率化及び設計時間の短縮化を図ることができ
る光学系を設計するためのプログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体及び光学系設計システム
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and promotes a high-level decision process of an optical system designer, and can improve the efficiency of optical system design and shorten the design time. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium storing a program for designing a computer and an optical system design system.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図1か
ら図20とに対応づけて説明すると、本発明のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体では、複数の光学素子から
なる光学系を設計するためのプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログ
ラムは、前記光学素子に対応した光学素子図形(A、
B、C)としてディスプレイ(4)上に前記光学系を表
示する第1のステップと、前記ディスプレイ上の前記光
学素子図形を直接指示することにより光学特性を入力又
は変更する前記光学素子を認識する第2のステップと、
前記認識された光学素子の光学特性のデータが入力又は
変更されると、リアルタイムに該データに基づいて前記
光学系の光学計算を行う第3のステップと、前記光学計
算の結果をリアルタイムに前記ディスプレイ上に表示す
る第4のステップとをコンピュータに実行させることを
特徴とする。The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is to say, in association with FIGS. 1 to 20, the computer-readable recording medium of the present invention is a computer-readable recording medium that records a program for designing an optical system including a plurality of optical elements. In addition, the program includes an optical element graphic (A,
A first step of displaying the optical system on a display (4) as B, C) and recognizing the optical element for inputting or changing optical characteristics by directly indicating the optical element graphic on the display. The second step;
When data of the optical characteristics of the recognized optical element is input or changed, a third step of performing an optical calculation of the optical system based on the data in real time, and displaying the result of the optical calculation in real time on the display. And causing the computer to execute the fourth step displayed above.
【0010】また、本発明の光学系設計システムでは、
複数の光学素子からなる光学系を設計する光学系設計シ
ステムであって、前記光学系の光学計算を行う演算部
(1)と、該演算部に前記光学系のデータを入力するデ
ータ入力部(3)と、前記光学系及び前記光学計算の情
報を表示するディスプレイ(4)とを備え、前記演算部
は、前記光学素子に対応した光学素子図形(A、B、
C)として前記ディスプレイ上に前記光学系を表示する
図形表示部(8)と、前記データ入力部により直接指示
された前記ディスプレイ上の光学素子図形を用いて、光
学特性の入力又は変更を行う前記光学素子として認識す
る図形認識部(9)と、前記認識された光学素子の光学
特性のデータが入力又は変更されると、リアルタイムに
該データに基づいて前記光学系の光学計算を行う光学計
算部(10)と、前記光学計算の結果をリアルタイムに
前記ディスプレイ上に表示する結果表示部(11)とを
有することを特徴とする。In the optical system design system of the present invention,
An optical system design system for designing an optical system including a plurality of optical elements, comprising: an arithmetic unit (1) for performing optical calculation of the optical system; and a data input unit (1) for inputting data of the optical system to the arithmetic unit. 3) and a display (4) for displaying the information of the optical system and the optical calculation, wherein the arithmetic unit is configured to display optical element graphics (A, B,
(C) inputting or changing optical characteristics by using a graphic display unit (8) for displaying the optical system on the display and an optical element graphic on the display directly specified by the data input unit; A figure recognizing unit (9) for recognizing an optical element, and an optical calculating unit for performing optical calculation of the optical system based on the data of the recognized optical element in real time when the data of the recognized optical characteristic is input or changed. (10) and a result display unit (11) for displaying the result of the optical calculation on the display in real time.
【0011】これらのコンピュータ読み取り可能な記録
媒体及び光学系設計システムでは、ディスプレイ(4)
上の光学素子図形(A、B、C)を直接指示することに
より光学特性を入力又は変更する光学素子を認識し、そ
の光学素子の光学特性のデータが入力又は変更されると
該データに基づいて光学系の光学計算を行い、さらに計
算結果である光学素子の形状、光学系を通過する光線等
の図形パターンなどの図形情報や収差値等の数値情報を
インタラクティブかつリアルタイムにディスプレイ上に
表示させるので、光学系設計者の設計作業の基本である
「コマンド入力」「各種光学計算」「結果表示」「判
断」の一連の動作をコンピュータディスプレイ上で統合
可能であり、光学系設計の高度な判断処理を促進させる
ことができる。In the computer readable recording medium and the optical system design system, the display (4)
By directly indicating the above optical element graphic (A, B, C), an optical element whose optical characteristic is to be input or changed is recognized, and when data of the optical characteristic of the optical element is input or changed, the data is based on the data. The optical calculation of the optical system is performed, and furthermore, the graphical result such as the shape of the optical element, the graphic pattern such as the light beam passing through the optical system, and the numerical information such as the aberration value are displayed on the display interactively and in real time. Therefore, a series of operations of “command input”, “various optical calculations”, “result display” and “judgment”, which are the basics of the design work of the optical system designer, can be integrated on the computer display, and advanced judgment of the optical system design Processing can be accelerated.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光学系を設計
するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態
を、図1から図20を参照しながら説明する。これらの
図にあっては、符号1は演算部、2は記憶部、3は入力
部、4はディスプレイを示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system according to the present invention and an optical system design system will be described below with reference to FIGS. 1 to 20. explain. In these figures, reference numeral 1 denotes an operation unit, 2 denotes a storage unit, 3 denotes an input unit, and 4 denotes a display.
【0013】本実施形態の光学系設計システムは、例え
ば露光装置の投影光学系、照明光学系やアライメント光
学系、写真用レンズ、顕微鏡用レンズ、内視鏡用レンズ
等の複数の光学素子からなる光学系を設計するものであ
り、光学計算としては、光学系の光路などを計算する光
線追跡(近軸、非点、スキューなど)の機能を有し、光
学系の性能評価計算としては、収差やスポットダイヤグ
ラム等を計算する機能を有している。この光学系設計シ
ステムは、図1に示すように、光学系の光学計算及び性
能評価計算を行う演算部1と、演算部1で実行させる光
学系設計プログラム等を記憶するRAMやROM等から
なる記憶部2と、該演算部1に光学系のデータを入力す
る入力部(データ入力部)3と、光学系及び光学計算及
び性能評価計算の情報を表示するディスプレイ4を有す
る出力部5と、ハードディスク等の外部記憶装置6と、
入力部3、出力部5及び外部記憶装置6と演算部1及び
記憶部2との間のデータの入出力を行う入出力インター
フェース部7とを備えたコンピュータである。The optical system design system of the present embodiment comprises a plurality of optical elements such as a projection optical system of an exposure apparatus, an illumination optical system and an alignment optical system, a photographic lens, a microscope lens, and an endoscope lens. The optical system is designed to have the function of ray tracing (paraxial, astigmatism, skew, etc.) for calculating the optical path of the optical system, etc. And a function for calculating a spot diagram and the like. As shown in FIG. 1, the optical system design system includes an arithmetic unit 1 for performing optical calculation and performance evaluation calculation of the optical system, and a RAM, a ROM, and the like for storing an optical system design program executed by the arithmetic unit 1. A storage unit 2, an input unit (data input unit) 3 for inputting data of an optical system to the arithmetic unit 1, an output unit 5 having a display 4 for displaying information of the optical system, optical calculation, and performance evaluation calculation; An external storage device 6 such as a hard disk,
The computer is provided with an input unit 3, an output unit 5, and an input / output interface unit 7 for inputting and outputting data between the external storage device 6 and the arithmetic unit 1 and the storage unit 2.
【0014】演算部1は、記憶部2に記憶された光学系
設計プログラムに基づいて、図2及び図3に示すよう
に、光学系を光学素子に対応した光学素子図形A、B、
Cとしてディスプレイ4上に表示する図形表示部8と、
入力部3により直接指示されたディスプレイ4上の光学
素子図形A、B、Cを、光学特性の入力又は変更すべき
光学素子として認識する図形認識部9と、認識した光学
素子の光学特性のデータが入力部3により入力されると
該データに基づいて光学系の光学計算及び性能評価計算
を行う光学計算部10と、光学計算及び性能評価計算の
結果をディスプレイ4上に表示する結果表示部11とか
ら構成される。Based on the optical system design program stored in the storage unit 2, the arithmetic unit 1 converts the optical system into optical element figures A, B, and B corresponding to the optical elements as shown in FIGS.
A graphic display section 8 displayed on the display 4 as C;
A graphic recognition unit 9 for recognizing the optical element graphics A, B, and C on the display 4 directly specified by the input unit 3 as optical elements to be input or changed in optical characteristics, and data of the recognized optical characteristics of the optical elements Is input by the input unit 3, an optical calculation unit 10 that performs optical calculation and performance evaluation calculation of the optical system based on the data, and a result display unit 11 that displays the results of the optical calculation and performance evaluation calculation on the display 4. It is composed of
【0015】入力部3は、光学素子図形A、B、Cをキ
ー入力で直接指示可能なキーボード12と、ディスプレ
イ4に表示される主画面17上のポインタ13の位置を
直接指示可能なポインティングデバイス(マウス、ペ
ン、トラックボール等)14と、CD−ROM、FD、
MO、磁気テープ等の記憶媒体からこれらに光学的ある
いは磁気的に記録された光学データや光学系設計プログ
ラムを記憶部2に入力可能なドライブ16とを備えてい
る。なお、光学系設計プログラムは、予め記憶部2のR
OMや外部記憶装置6に記憶させておいても構わない。The input unit 3 includes a keyboard 12 that can directly indicate the optical element figures A, B, and C by key input, and a pointing device that can directly indicate the position of the pointer 13 on the main screen 17 displayed on the display 4. (Mouse, pen, trackball, etc.) 14, CD-ROM, FD,
There is provided a drive 16 capable of inputting optical data or an optical system design program optically or magnetically recorded from a storage medium such as an MO or a magnetic tape to the storage unit 2. Note that the optical system design program stores the R
It may be stored in the OM or the external storage device 6.
【0016】また、出力部5は、CRT等や液晶ディス
プレイ等の表示装置であるディスプレイ4の他に、FD
やMO等の記憶媒体に光学系のデータ等を記憶させる出
力用のドライブ(図示略)と、光学系の図形表示や光学
計算の情報等を印刷するプリンタ(図示略)とを備えて
いる。The output unit 5 includes a display 4 such as a CRT or a liquid crystal display, and an FD.
The optical disc drive includes an output drive (not shown) for storing data and the like of the optical system in a storage medium such as an optical disk and an MO, and a printer (not shown) for printing a graphic display of the optical system and information on optical calculations.
【0017】図形表示部8は、図形認識部9で直接指示
された光学素子図形A、B、Cのディスプレイ4上にお
ける表示状態を変更する機能を備え、例えば、指示され
た光学素子図形A、B、Cの色、明度、模様又は線の種
類の少なくとも一つを変更したり、又は指示された光学
素子図形A、B、Cを点滅させたりすることができる。The graphic display unit 8 has a function of changing the display state of the optical element figures A, B, and C directly instructed by the figure recognizing unit 9 on the display 4. At least one of the color, brightness, pattern or line type of B and C can be changed, or the designated optical element graphics A, B and C can be blinked.
【0018】また、図形表示部8は、光学系に追加可能
な光学素子に対応する追加光学素子図形D、E、Fをデ
ィスプレイ4上に光学素子図形A、B、Cとは別に表示
し、図形認識部9は、追加光学素子図形D、E、Fを直
接指示して光学系に追加する光学素子を認識可能になっ
ている。The graphic display section 8 displays additional optical element figures D, E, and F corresponding to optical elements that can be added to the optical system on the display 4 separately from the optical element figures A, B, and C. The figure recognizing unit 9 is capable of recognizing an optical element to be added to the optical system by directly specifying the additional optical element figures D, E, and F.
【0019】光学計算部10は、直接指示された光学素
子図形A、B、Cに対応する光学素子の移動、追加及び
削除が可能になっている。そして、図形表示部8は、入
力部3により光学素子図形A、B、Cを直接指示した状
態のままディスプレイ4上を移動可能であり、光学計算
部10は、光学素子図形A、B、Cの表示位置により対
応する光学素子の移動又は追加する位置をデータとして
入力可能になっている。また、光学計算部10は、複数
の光学特性の間で従属関係を維持した状態で、複数の光
学特性のデータを同時に入力又は変更して計算可能にな
っている。The optical calculator 10 can move, add, and delete optical elements corresponding to the optical element figures A, B, and C that have been directly designated. The graphic display unit 8 can move on the display 4 in a state where the optical element figures A, B, and C are directly instructed by the input unit 3, and the optical calculation unit 10 outputs the optical element figures A, B, and C. According to the display position, the position where the corresponding optical element is moved or added can be input as data. Further, the optical calculation unit 10 can calculate by inputting or changing data of a plurality of optical characteristics at the same time in a state where the subordinate relationship is maintained between the plurality of optical characteristics.
【0020】結果表示部11は、光学計算及び性能評価
計算の結果を図、グラフ又は表で表示するようになって
いる。また、図形表示部8は、光学素子図形A、B、C
をディスプレイ4上の主画面17に表示し、結果表示部
11は、図9等に示すように、光学計算及び性能評価計
算の結果を主画面17と独立した別画面である子画面1
8a、18b、…に表示可能になっている。The result display section 11 displays the results of the optical calculation and the performance evaluation calculation in a diagram, a graph or a table. Further, the graphic display section 8 displays the optical element graphics A, B, C
Is displayed on the main screen 17 on the display 4, and the result display unit 11 displays the results of the optical calculation and the performance evaluation calculation on the child screen 1, which is a separate screen independent of the main screen 17, as shown in FIG.
8a, 18b,... Can be displayed.
【0021】演算部1は、複数の光学素子図形A、B、
Cを直接指示して複数の光学素子に対するデータの入力
が可能になっている。また、演算部1は、本発明の光学
系設計プログラムとは別の光学系設計プログラム(OR
A社のCODE V等の市販プログラム等)で生成され
たデータを光学系のデータとして入力可能であると共
に、本発明の光学系設計プログラムによる光学系の設計
結果を本発明の光学系設計プログラムとは別の光学系設
計プログラム(市販プログラム等)で実行(入力)可能
なデータとして外部記憶装置6や出力部5のドライブを
介して他の記憶媒体等に出力可能になっている。The arithmetic unit 1 includes a plurality of optical element figures A, B,
By directly instructing C, data can be input to a plurality of optical elements. In addition, the arithmetic unit 1 includes an optical system design program (OR) different from the optical system design program of the present invention.
Data generated by a commercial program such as CODEV of Company A) can be input as data of the optical system, and the design result of the optical system by the optical system design program of the present invention can be input to the optical system design program of the present invention. Can be output to another storage medium or the like via the external storage device 6 or the drive of the output unit 5 as data that can be executed (input) by another optical system design program (commercially available program or the like).
【0022】次に、本実施形態の光学系設計システムに
よる光学系設計プログラムについて、図4に示すフロー
チャートに沿って説明する。なお、演算部1の機能を実
現するための本発明の光学系設計プログラムをコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体
に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み
込ませ、実行することにより、光学系設計処理を行う。Next, an optical system design program by the optical system design system of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The optical system design program of the present invention for realizing the function of the arithmetic unit 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read and executed by a computer system. Perform optical system design processing.
【0023】まず、最初にORA社のCODE V等の
市販プログラム等で作成されたレンズデータを入力部3
のドライブ16から入出力インターフェース部7を介し
て読み込む(図4のステップS1)。この読み込まれた
レンズデータは、光学素子と1対1に対応した図5に示
すようなレンズオブジェクト19を、図6に示すよう
に、ポインターで連結したリスト構造として記憶部2に
格納される。なお、レンズデータを、ドライブ16から
読み込まずに、キーボード12等で一から入力しても構
わないが、上述したように、市販プログラム等で作成さ
れたレンズデータをドライブ16から入力することによ
り、データ入力の手間を省くことができると共に、予め
ある程度設計された光学系のデータに基づいて設計を行
うことができる。First, lens data created by a commercial program such as CODEV of ORA company is input to the input unit 3.
Is read from the drive 16 via the input / output interface unit 7 (step S1 in FIG. 4). The read lens data is stored in the storage unit 2 as a list structure in which the lens objects 19 as shown in FIG. 5 corresponding to the optical elements in one-to-one correspondence are linked by pointers as shown in FIG. The lens data may be input from the beginning with the keyboard 12 or the like without reading from the drive 16, but as described above, by inputting the lens data created by a commercially available program or the like from the drive 16, It is possible to save time and effort for data input, and it is possible to perform design based on data of an optical system designed to some extent in advance.
【0024】そして、このレンズデータに基づいて、演
算部1の図形表示部8が、図3に示すように、レンズデ
ータの各光学素子に対応した光学素子図形A、B、Cを
ディスプレイ4上の主画面17に表示する。このよう
に、本実施形態の光学系設計プログラムとは別の光学系
設計プログラムで生成されたデータを、光学系のデータ
として入力し、ディスプレイ4上に表示することができ
る。Based on the lens data, the graphic display unit 8 of the arithmetic unit 1 displays the optical element figures A, B, and C corresponding to the respective optical elements of the lens data on the display 4 as shown in FIG. Is displayed on the main screen 17. As described above, data generated by an optical system design program different from the optical system design program of the present embodiment can be input as optical system data and displayed on the display 4.
【0025】次に、マウス等のポインティングデバイス
14を操作して、図7に示すように、変更したい光学素
子に対応した光学素子図形Bをディスプレイ4上で直接
指示し、選択する(ステップS2)。Next, the pointing device 14 such as a mouse is operated to directly designate and select the optical element graphic B corresponding to the optical element to be changed on the display 4 as shown in FIG. 7 (step S2). .
【0026】例えば、曲率半径の値を変更する場合につ
いて説明する。まず、マウス等のポインティングデバイ
ス14を操作して、図7に示すように、ポインタ13を
変更したい光学素子に対応した光学素子図形Bのレンズ
面に近づけ、該レンズ面をディスプレイ4上でポインテ
ィングデバイス14で直接指示する。このとき、演算部
1の図形認識部9が、直接指示されたディスプレイ4上
の光学素子図形Bに対応する光学素子の光学特性の入力
又は変更指示であることを認識し、さらに、図形表示部
8が、図8に示すように、直接指示された光学素子図形
Bのディスプレイ4上における表示状態を変更する。For example, a case where the value of the radius of curvature is changed will be described. First, the user operates the pointing device 14 such as a mouse to bring the pointer 13 close to the lens surface of the optical element graphic B corresponding to the optical element to be changed, as shown in FIG. Directly instruct at 14. At this time, the figure recognizing unit 9 of the arithmetic unit 1 recognizes that the instruction is an input or change instruction of the optical characteristic of the optical element corresponding to the optical element figure B on the display 4 which is directly instructed, 8, changes the display state of the optical element figure B directly instructed on the display 4, as shown in FIG.
【0027】すなわち、本実施形態では、指示された光
学素子図形Bのレンズ面を示す線をディスプレイ4上で
点滅させる。なお、図8では、点滅状態を図に表現する
ために、指示したレンズ面の周囲に複数の斜線を記載し
てあるが、実際の主画面17に斜線が表示されるわけで
はない。また、他の表示状態の変更として、レンズ面を
示す線の色を黒色から赤色に変えたり、当該線の明度を
変更したり、又は当該線の種類を実線から破線に変えて
も構わない。また、光学素子図形全体を直接指示した場
合は、光学素子図形内の色を、ただの白色から赤色に変
えたり、光学素子図形内の模様を、ただの空白からハッ
チング等の模様に変えても構わない。That is, in the present embodiment, the line indicating the lens surface of the designated optical element graphic B is blinked on the display 4. In FIG. 8, a plurality of diagonal lines are described around the designated lens surface in order to express the blinking state in the figure, but the diagonal lines are not always displayed on the actual main screen 17. As another change of the display state, the color of the line indicating the lens surface may be changed from black to red, the brightness of the line may be changed, or the type of the line may be changed from the solid line to the broken line. Also, when the entire optical element graphic is directly instructed, the color in the optical element graphic can be changed from just white to red, or the pattern in the optical element graphic can be changed from a simple blank to a hatched pattern. I do not care.
【0028】次に、曲率半径の値の増減について動作機
能を予め登録されたポインティングデバイス14のボタ
ンやキーボード12のキーを押すことにより、直接指示
した光学素子図形Bのレンズ面における曲率半径を変更
していく(ステップS3)。このとき、演算部1の光学
計算部10が、ポインティングデバイス14等により入
力された曲率半径の入力又は変更データに基づいて光学
系の光学計算及びこの結果に基づいた光学系の性能評価
計算を行うと同時に、演算部1の結果表示部11が、光
学計算及び性能評価計算の結果をディスプレイ4上に表
示する。Next, the radius of curvature on the lens surface of the optical element graphic B, which has been directly designated, is changed by pressing a button of the pointing device 14 or a key of the keyboard 12 whose operation function is registered in advance with respect to increase or decrease of the value of the radius of curvature. (Step S3). At this time, the optical calculation unit 10 of the calculation unit 1 performs the optical calculation of the optical system based on the input or changed data of the radius of curvature input by the pointing device 14 or the like, and the performance evaluation calculation of the optical system based on the result. At the same time, the result display unit 11 of the operation unit 1 displays the results of the optical calculation and the performance evaluation calculation on the display 4.
【0029】すなわち、図8に示すように、光学計算部
10で光学計算された光路Lが、図8に示すように、デ
ィスプレイ4上に連続的に再描画されると共に、指示し
た光学素子図形Bのレンズ面を表す線も曲率半径の値の
変化に応じてリアルタイムに変化し、表示される。That is, as shown in FIG. 8, the optical path L optically calculated by the optical calculator 10 is continuously redrawn on the display 4 as shown in FIG. The line representing the lens surface B also changes and is displayed in real time according to the change in the value of the radius of curvature.
【0030】また、結果表示部11は、光学特性の入力
又は変更及び計算結果、例えば有効径等を表としてもデ
ィスプレイ4上に表示可能であり、例えば、主画面17
に表示された操作ボタン「F1」をポインティングデバ
イス14で指示すると、図9に示すように、面種、面番
号、曲率半径、面間隔、有効径及び硝材等を示した光学
特性の入力又は変更及び計算結果をリアルタイムに子画
面18aの表として主画面17中に表示可能である。The result display section 11 can display the input or change of the optical characteristics and the calculation results, for example, the effective diameter and the like on the display 4 as a table.
When the operation button "F1" displayed on the screen is designated by the pointing device 14, as shown in FIG. 9, the input or change of the optical characteristics indicating the surface type, the surface number, the curvature radius, the surface interval, the effective diameter, the glass material, and the like are performed. And the calculation result can be displayed on the main screen 17 in real time as a table of the child screen 18a.
【0031】さらに、結果表示部11は、光学系の性能
評価計算結果もグラフ表示することができる。例えば、
主画面17に表示された操作ボタン「F2」をポインテ
ィングデバイス14で指示すると、図10に示すよう
に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及び横
収差のグラフが子画面18bとして主画面17に重なっ
て表示される。また、主画面17に表示された操作ボタ
ン「F3」をポインティングデバイス14で指示する
と、図11に示すように、波面収差のグラフが子画面1
8cとして主画面17に重なって表示される。Further, the result display unit 11 can also graphically display the performance evaluation calculation results of the optical system. For example,
When the operation button “F2” displayed on the main screen 17 is pointed by the pointing device 14, a graph of spherical aberration, astigmatism, distortion, chromatic aberration of magnification, and lateral aberration is displayed as the main screen 18b as shown in FIG. It is displayed over the screen 17. When the operation button “F3” displayed on the main screen 17 is pointed by the pointing device 14, the graph of the wavefront aberration is displayed on the child screen 1 as shown in FIG.
8c is superimposed on the main screen 17 and displayed.
【0032】また、主画面17に表示された他の操作ボ
タン等をポインティングデバイス14で指示すると、図
12、図13、図14及び図15に示すように、それぞ
れ幾何光学的MTFのグラフ、波長に対する透過率のグ
ラフ、デフォーカスに対する点像強度のグラフ及び波動
光学的MTFのグラフが子画面18d、18e、18
f、18gとして主画面17に重なって表示される。When another operation button or the like displayed on the main screen 17 is designated by the pointing device 14, as shown in FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14 and FIG. , The point image intensity versus defocus, and the wave optical MTF graphs are the sub-screens 18d, 18e, 18
f and 18g are superimposed and displayed on the main screen 17.
【0033】次に、面間隔の値を変更する場合について
説明する。Next, a case where the value of the surface interval is changed will be described.
【0034】まず、マウス等のポインティングデバイス
14を操作して、図16に示すように、ポインタ13を
変更したい光学素子に対応した光学素子図形Aのレンズ
中央に近づけ、該レンズ中央をディスプレイ4上でポイ
ンティングデバイス14で直接指示する。このとき、演
算部1の図形認識部9が、直接指示されたディスプレイ
4上の光学素子図形Aに対応する光学素子の光学特性の
入力又は変更指示であることを認識し、さらに、図形表
示部8が、図17に示すように、直接指示された光学素
子図形Aのディスプレイ4上における表示状態を変更す
る。すなわち、指示された光学素子図形A中央の中心線
部分を点滅させる。なお、図17では、図8と同様に、
点滅状態を図に表現するために、指示した光学素子図形
Aの中心線部分の周囲に複数の斜線を記載してあるが、
実際の主画面17に斜線が表示されるわけではない。First, the pointing device 14 such as a mouse is operated to bring the pointer 13 close to the center of the lens of the optical element graphic A corresponding to the optical element to be changed, as shown in FIG. Is directly instructed by the pointing device 14. At this time, the figure recognizing unit 9 of the arithmetic unit 1 recognizes that it is an instruction to input or change the optical characteristic of the optical element corresponding to the optical element figure A on the display 4 which has been directly instructed, 8 changes the display state on the display 4 of the optical element graphic A directly instructed, as shown in FIG. That is, the center line portion at the center of the designated optical element graphic A is blinked. In FIG. 17, as in FIG.
In order to express the blinking state in the figure, a plurality of oblique lines are described around the center line portion of the designated optical element graphic A.
Oblique lines are not always displayed on the main screen 17.
【0035】次に、面間隔の増減について動作機能を予
め登録されたポインティングデバイス14のボタンやキ
ーボード12のキーを押すことにより、直接指示した光
学素子図形Aの面間隔を変更していく。このとき、演算
部1の光学計算部10が、ポインティングデバイス14
等により入力された面間隔の入力又は変更データに基づ
いて光学系の光学計算及びこの結果に基づいた光学系の
性能評価計算を行うと同時に、演算部1の結果表示部1
1が、上述した曲率半径の場合のように、光学計算及び
性能評価計算の結果をディスプレイ4上に表示する。な
お、これらの編集処理を行った後に編集前の状態に戻す
アンドウや同じ編集処理を繰り返すリドウも可能であ
る。Next, with respect to the increase or decrease of the plane spacing, the plane spacing of the optical element graphic A which is directly instructed is changed by pressing a button of the pointing device 14 or a key of the keyboard 12 whose operation function is registered in advance. At this time, the optical calculation unit 10 of the calculation unit 1
At the same time, the optical calculation of the optical system and the performance evaluation calculation of the optical system based on the result are performed on the basis of the input or changed data of the surface interval input by the user, and the result display unit 1 of the arithmetic unit 1
As in the case where 1 is the radius of curvature described above, the results of the optical calculation and the performance evaluation calculation are displayed on the display 4. Note that, after performing these editing processes, an undo that returns to the state before the editing and a redraw that repeats the same editing process are also possible.
【0036】また、ベンディング(ある光学特性を変更
したとき焦点距離を一定に保つために指定した面の曲率
半径を変化させる)操作を行う場合について説明する。
ここでは、光学素子の面間隔を変更して、光学系全体の
焦点距離を一定に保つ場合について説明する。A case of performing a bending operation (changing the radius of curvature of a designated surface to keep the focal length constant when a certain optical characteristic is changed) will be described.
Here, a case where the surface distance of the optical element is changed to keep the focal length of the entire optical system constant will be described.
【0037】まず、マウス等のポインティングデバイス
14を操作して、図18の(a)に示すように、ベンデ
ィングされる光学素子に対応する光学素子図形fのベン
ディングしたいレンズ面にポインタ13を近づけ、該レ
ンズ面をディスプレイ4上でポインティングデバイス1
4で直接指示する。次に、光学素子図形a〜fのうち、
ポインタ13を変更したい光学素子に対応した光学素子
図形c、eのレンズ中央に近づけ、該レンズ中央をディ
スプレイ4上でポインティングデバイス14で直接指示
する。First, the pointing device 14 such as a mouse is operated to bring the pointer 13 close to the lens surface to be bent of the optical element figure f corresponding to the optical element to be bent, as shown in FIG. Point the lens surface on the display 4 with the pointing device 1
Instruct 4 directly. Next, among the optical element figures a to f,
The pointer 13 is brought closer to the center of the lens of the optical element graphics c and e corresponding to the optical element to be changed, and the center of the lens is directly indicated on the display 4 by the pointing device 14.
【0038】このとき、演算部1の図形認識部9が、直
接指示されたディスプレイ4上の光学素子図形cに対応
する光学素子の面間隔の入力又は変更であることを認識
し、光学素子図形fの指定面を、ベンディングする光学
素子として認識する。さらに、図形表示部8が、図18
の(b)に示すように、直接指示された光学素子図形
c、fのディスプレイ4上における表示状態を変更す
る。すなわち、指示された光学素子図形c、eの中央の
中心線部分及び光学素子図形fのベンディング指定面を
点滅させる。At this time, the figure recognizing section 9 of the arithmetic section 1 recognizes that the input or change of the surface interval of the optical element corresponding to the optical element figure c on the display 4 which has been directly instructed, and recognizes the optical element figure. The designated surface of f is recognized as an optical element to be bent. Further, the graphic display unit 8
(B), the display state of the optical element graphics c and f directly instructed on the display 4 is changed. That is, the center line portion of the designated optical element graphics c and e and the bending designation surface of the optical element graphic f are blinked.
【0039】次に、面間隔の増減について動作機能を予
め登録されたポインティングデバイス14のボタンやキ
ーボード12のキーを押すことにより、直接指示した光
学素子図形c、eの面間隔を変更していく。このとき、
演算部1の光学計算部10が、ポインティングデバイス
14等により入力された面間隔の入力又は変更データに
基づいてベンディングの計算を行うと同時に、演算部1
の結果表示部11が、図19に示すように、光学計算の
結果をディスプレイ4上に表示する。すなわち、指示さ
れた光学素子図形c、eの面間隔が変更されると、計算
結果に基づいてリアルタイムでベンディングされた光学
素子図形fの形状がディスプレイ4上で変形し、表示さ
れる。Next, with respect to the increase or decrease of the surface spacing, the operation of the pointing device 14 or the key of the keyboard 12 whose operation function is registered in advance changes the surface spacing of the optical element figures c and e which are directly designated. . At this time,
At the same time as the optical calculation unit 10 of the calculation unit 1 calculates the bending based on the input or change data of the surface interval input by the pointing device 14 or the like, the calculation unit 1
The result display unit 11 displays the result of the optical calculation on the display 4 as shown in FIG. That is, when the surface spacing of the designated optical element figures c and e is changed, the shape of the optical element figure f bent in real time on the basis of the calculation result is deformed and displayed on the display 4.
【0040】なお、これらの編集処理を行った後に編集
前(変更前)の状態に戻すアンドウや同じ編集処理を繰
り返すリドウも可能である。It is also possible to perform an undo that returns to the state before the editing (before the change) after performing these editing processes or a redraw that repeats the same editing process.
【0041】このように選択した光学素子図形の編集を
行い、所望の光学系の特性が得られたか否か、すなわち
設計又は変更が完了したか否かを判断し(図4のステッ
プS4)、完了していない場合は、さらにポインティン
グデバイス14で光学素子図形A等の選択を再び行って
編集又は光学素子パラメータの変更を行う。また、設計
又は変更が完了した場合は、この光学系データを基に他
の光学系設計プログラム用の自動設計機能を制御するデ
ータファイルとして作成し(ステップS5)、外部記憶
装置6又は出力部5のドライブを介して光学系データと
共にFD等に出力(記憶)する。The selected optical element figure is edited to determine whether or not the desired optical system characteristics have been obtained, ie, whether or not the design or change has been completed (step S4 in FIG. 4). If not completed, the pointing device 14 again selects the optical element graphic A or the like to edit or change the optical element parameters. When the design or change is completed, a data file for controlling an automatic design function for another optical system design program is created based on the optical system data (step S5), and the external storage device 6 or the output unit 5 is prepared. Is output (stored) to an FD or the like together with the optical system data via the drive of (1).
【0042】なお、上述した曲率半径や面間隔の値以外
に、以下のような光学素子の編集、光学素子パラメータ
の変更等が可能である。「光学素子の編集」としては、
光学素子の削除、追加、移動、コピー、光学素子単体の
反転、光学系全体/部分の反転、光学素子のグループの
コピー及び反転(元の光学素子グループと対称な光学素
子グループの作成)、他の光学系における光学素子のコ
ピー、光学系全体の比例拡大/縮小等が可能である。In addition to the above-described values of the radius of curvature and the surface interval, the following editing of the optical element, change of the optical element parameters, and the like are possible. "Editing optical elements"
Deletion, addition, movement, copying of an optical element, inversion of an optical element alone, inversion of the entire optical system / part, copying and inversion of a group of optical elements (creation of an optical element group symmetric to the original optical element group), etc. It is possible to copy an optical element in the optical system described above and to perform proportional enlargement / reduction of the entire optical system.
【0043】例えば、光学素子の追加を行う場合、ディ
スプレイ4上におけるポインティングデバイス14のい
わゆるドラッグ・アンド・ドロップ操作で簡易に行うこ
とができる。すなわち、図3に示すように、光学系に追
加可能な光学素子に対応する追加光学素子図形D、E、
Fのいずれかをポインティングデバイス14で直接指示
し、ポインティングデバイス14の操作によるポインタ
ーの移動に追従して追加光学素子図形が移動する状態、
これをドラッグした状態とする。なお、追加光学素子図
形D、E、Fは、任意に表示可能な子画面18hに表示
される。For example, when an optical element is added, it can be easily performed by a so-called drag-and-drop operation of the pointing device 14 on the display 4. That is, as shown in FIG. 3, additional optical element figures D, E, and D corresponding to optical elements that can be added to the optical system.
A state where the additional optical element graphic moves following the movement of the pointer by operating the pointing device 14 by directly pointing any one of the F with the pointing device 14;
This is in a dragged state. The additional optical element figures D, E, and F are displayed on a sub-screen 18h that can be arbitrarily displayed.
【0044】このとき、図形認識部9は、指示された追
加光学素子図形Dを光学系に追加する光学素子として認
識する。この追加光学素子図形Dを、図18に示すよう
に、ディスプレイ4上でドラッグし、追加したい位置で
ドロップ(ポインティングデバイス14のボタンを離
し、ドラッグ状態を解除すること)することにより、追
加位置を決定し、光学計算を行う。すなわち、追加光学
素子図形Dをドラッグして直接指示した状態のままディ
スプレイ4上を移動させ、追加光学素子図形Dのドロッ
プ位置により対応する光学素子の追加する位置をデータ
として入力させる。At this time, the figure recognizing section 9 recognizes the designated additional optical element figure D as an optical element to be added to the optical system. As shown in FIG. 18, the additional optical element graphic D is dragged on the display 4 and dropped at the position where the additional optical element graphic D is to be added (by releasing the button of the pointing device 14 and canceling the drag state), thereby setting the additional position. Determine and perform optical calculations. That is, the additional optical element graphic D is dragged and moved on the display 4 while directly instructed, and the position where the corresponding optical element is added is input as data by the drop position of the additional optical element graphic D.
【0045】なお、光学素子の移動を行う場合も、対応
する光学素子図形をドラッグし、ドロップさせた光学素
子図形の表示位置により対応する光学素子の移動又は追
加する位置をデータとして入力させる。また、光学素子
の削除を行う場合は、対応する光学素子図形をポインテ
ィングデバイス14で直接指示し、その状態でキーボー
ド12上の削除キーをキー入力するか、ポインティング
デバイス14で主画面17上の操作ボタン「Edit」
を押していわゆるプルダウンメニューを表示させ、その
中の操作ボタン「DELETE」をポインティングデバ
イス14で押すことにより、削除することができる。When the optical element is moved, the corresponding optical element graphic is dragged, and the position where the corresponding optical element is moved or added is input as data according to the display position of the dropped optical element graphic. When an optical element is to be deleted, a corresponding optical element figure is directly designated by the pointing device 14 and a delete key on the keyboard 12 is input in that state, or an operation on the main screen 17 is performed by the pointing device 14. Button "Edit"
To display a so-called pull-down menu, and press the operation button “DELETE” in the pull-down menu with the pointing device 14 to delete the menu.
【0046】また、「光学素子パラメータ(光学特
性)」としては、硝材、屈折率分布型硝材の屈折率分
布、硝材の屈折率、硝材の透過率、曲率半径、面間隔、
非球面係数、回折次数、格子のピッチ、後述する特殊面
を構成するためのパラメータ等がある。また、「光学系
設計パラメータ(光学特性)」としては、球面、反射
面、特殊面(シリンドリカル面、コーニック面、トロイ
ダル面、非球面(二次曲面+多項式)、スプライン面、
アナモルフィック非球面、回折格子、ホログラフィック
面、スーパーコーニック面、奇数次多項式面、標準ツェ
ルニケ面、XY多項式面、拡張スプライン面、混合楕円
集光面、直角円錐コーン上のフレネル面、平面基盤上の
フレネル面、セグメント面、レンチキュラー面、フライ
アイ面、トーリック面)、ノーシーケンシャル面、独自
に定義した面、ポリゴンミラー、全光学系の焦点距離、
全光学系の倍率、光学系の全長、像面のデフォーカス、
像高、物高、開口数(NA)、物体側開口数、入射瞳
径、入射瞳径に対するケラレ、波長、画角、波長の重
み、面のシフト量、面のチルト量、中心遮蔽量、特殊形
状開口(矩形、多角形、楕円、これらの組み合わせ)、
公差、ワーキングディスタンス、ミラーの反射率、主光
線等の光軸に対する角度、光線のスタート座標や方向余
弦、光学系の環境の屈折率(気圧/温度変化による空気
等の屈折率の変化)等がある。The “optical element parameters (optical characteristics)” include a glass material, a refractive index distribution of a refractive index distribution type glass material, a refractive index of the glass material, a transmittance of the glass material, a radius of curvature, a surface interval,
There are an aspheric coefficient, a diffraction order, a grating pitch, parameters for forming a special surface described later, and the like. The “optical system design parameters (optical characteristics)” include spherical surface, reflective surface, special surface (cylindrical surface, conic surface, toroidal surface, aspherical surface (quadric surface + polynomial), spline surface,
Anamorphic aspherical surface, diffraction grating, holographic surface, superconic surface, odd-order polynomial surface, standard Zernike surface, XY polynomial surface, extended spline surface, mixed elliptical condensing surface, Fresnel surface on right-angle cone, plane substrate Upper Fresnel surface, segment surface, lenticular surface, fly eye surface, toric surface), no sequential surface, uniquely defined surface, polygon mirror, focal length of all optical systems,
Magnification of all optical systems, total length of optical system, defocus of image plane,
Image height, object height, numerical aperture (NA), object-side numerical aperture, entrance pupil diameter, vignetting relative to entrance pupil diameter, wavelength, angle of view, wavelength weight, surface shift amount, surface tilt amount, center shielding amount, Specially shaped openings (rectangular, polygonal, elliptical, combinations thereof),
Tolerance, working distance, reflectivity of mirror, angle of optical axis of chief ray etc., start coordinate and direction cosine of ray, refractive index of optical system environment (change of refractive index of air etc. due to atmospheric pressure / temperature change), etc. is there.
【0047】なお、1対1、1対n又はn対m(n、m
はともに2以上)の光学素子パラメータ間の関係を保っ
た状態での変更(例えば、ズーミング、フォーカシング
等)が可能であり、複数の光学特性の間で従属関係を維
持した状態で、複数の光学特性のデータを同時に入力又
は変更して自動的に計算するようになっている。さら
に、性能評価計算としては、部分光学系の焦点距離、光
路長、収差の計算、最良像面位置計算、波面収差の計
算、スポットダイヤグラム、点像強度分布の計算、幾何
光学的MTFの計算、波動光学的MTFの計算、三次/
五次以上の収差係数の計算、光学素子へ(から)の光線
の入射(出射)角の計算、スペクトルの透過率解析、ゴ
ースト解析、ナルシサス解析、分光解析、多層膜の透過
/反射解析、照明解析、ガウスビーム伝搬解析、ファイ
バー結合解析、部分コヒーレント解析、ズームコンスト
ラクションパラメータ解析、ズームレンズのカムデータ
計算、大気圧変動解析、温度変動解析、照射変動解析、
非球面の曲率及び曲率変化率、フレアー解析、テレセン
性、瞳の収差量、像面照度計算、色収差の計算、偏光解
析、原器合せ計算等が実行可能であると共に計算結果を
図及びグラフで表示可能である。また、光学素子のデー
タを入力する場合、複数の光学素子図形をポインティン
グデバイス14で直接指示することにより、複数の光学
素子に対するデータの同時入力ができる。また、本発明
における「光学特性の入力又は変更」は、上述したよう
に光学素子の曲率半径や面間隔を変更すること、さらに
上記「光学素子の編集」「光学素子パラメータ」「光学
系設計パラメータ」の説明で記載した編集や特性の各変
更を含むものである。Note that one-to-one, one-to-n or n-to-m (n, m
Can be changed while maintaining the relationship between the optical element parameters (for example, zooming, focusing, and the like), and the plurality of optical elements can be changed while maintaining the dependency between the plurality of optical characteristics. Characteristic data is entered or changed simultaneously and automatically calculated. Further, as the performance evaluation calculation, the focal length of the partial optical system, optical path length, aberration calculation, best image plane position calculation, wavefront aberration calculation, spot diagram, point image intensity distribution calculation, geometric optical MTF calculation, Calculation of wave optical MTF, third order /
Calculation of fifth-order or higher aberration coefficients, calculation of the incidence (emission) angle of light rays to / from optical elements, spectral transmittance analysis, ghost analysis, narcissus analysis, spectral analysis, multilayer film transmission / reflection analysis, illumination Analysis, Gaussian beam propagation analysis, fiber coupling analysis, partial coherent analysis, zoom construction parameter analysis, cam lens cam data calculation, atmospheric pressure fluctuation analysis, temperature fluctuation analysis, irradiation fluctuation analysis,
Aspherical curvature and curvature change rate, flare analysis, telecentricity, pupil aberration amount, image plane illuminance calculation, chromatic aberration calculation, polarization analysis, prototype alignment calculation, etc. can be executed, and the calculation results are shown in figures and graphs. Can be displayed. When inputting the data of the optical elements, the data can be simultaneously input to the plurality of optical elements by directly designating the plurality of optical element figures with the pointing device 14. In the present invention, “input or change of optical characteristics” refers to changing the radius of curvature or surface interval of the optical element as described above, and further, “editing the optical element”, “optical element parameters”, “optical system design parameters”. And changes in the characteristics described in the description.
【0048】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0049】例えば、上記記憶部2は、ハードディスク
装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮
発性のメモリや、CD−ROM等の読み出しのみが可能
な記憶媒体、RAM(Random Access Memory)のような揮
発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成
されるものとする。また、上記演算部1は、CPU(中
央演算装置)等により構成され、上述したように、演算
部1の機能を実現するためのプログラムをメモリである
記憶部2にロードして実行することによりその機能を実
現させるもの以外に、専用のハードウェアにより実現さ
れるものであってもよい。For example, the storage unit 2 may be a non-volatile memory such as a hard disk drive, a magneto-optical disk drive, a flash memory, a read-only storage medium such as a CD-ROM, or a RAM (Random Access Memory). It is configured by a volatile memory or a combination thereof. The arithmetic unit 1 is configured by a CPU (central processing unit) and the like. As described above, the program for implementing the functions of the arithmetic unit 1 is loaded into the storage unit 2 as a memory and executed. In addition to the function that realizes the function, the function may be realized by dedicated hardware.
【0050】また、「コンピュータ読み取り可能な記録
媒体」とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気
ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピ
ュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装
置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能
な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや
電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場
合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを
保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなる
コンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一
定時間プログラムを保持しているものも含むものとす
る。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実
現するためのものであっても良く、さらに前述した機能
をコンピュータシステムに既に記録されているプログラ
ムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。The “computer-readable recording medium” is a portable medium such as a floppy (registered trademark) disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. That means. In addition, a "computer-readable recording medium" is a program for dynamically storing a program for a short time, such as a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, is also included. Further, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in a computer system. .
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び光学
系設計システムによれば、ディスプレイ上の光学素子図
形を直接指示することにより光学特性を入力又は変更す
る光学素子を認識し、その光学素子の光学特性のデータ
が入力又は変更されると、リアルタイムに該データに基
づいて光学系の光学計算を行い、さらに光学計算の結果
をリアルタイムにディスプレイ上に表示するので、光学
系設計者がコンピュータディスプレイ上の図形を直接指
示することにより、光学計算の結果を数値及び図等でリ
アルタイムで確認しながらインタラクティブに設計作業
を行うことができ、光学設計の高度な判断処理を促進さ
せることができる。したがって、光学系設計における一
連の動作を図形の概念を用いて統合処理することがで
き、光学系設計者の高度な判断処理を促進させ、光学系
設計の効率化及び設計時間の短縮化を図ることができ
る。また、上記光学計算及びその光学計算の結果表示を
光学特性の入力又は変更に応じて同時にリアルタイムで
行うので、計算結果を即座に知ることができ、光学系設
計者の判断処理をより促進させることができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, an optical element for inputting or changing an optical characteristic by directly indicating an optical element graphic on a display is recognized, and the optical characteristic of the optical element is recognized. When the data is input or changed, the optical calculation of the optical system is performed based on the data in real time, and the result of the optical calculation is displayed on the display in real time. By directly instructing, it is possible to interactively perform a design operation while confirming the result of the optical calculation in real time with numerical values, figures, and the like, thereby facilitating advanced judgment processing of the optical design. Therefore, a series of operations in the optical system design can be integrated by using the concept of a graphic, thereby facilitating an advanced judgment process of the optical system designer, and improving the efficiency of the optical system design and shortening the design time. be able to. In addition, the optical calculation and the result display of the optical calculation are simultaneously performed in real time according to the input or change of the optical characteristic, so that the calculation result can be immediately known, and the judgment process of the optical system designer can be further promoted. Can be.
【0052】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学素子
図形をポインティングデバイスで直接指示可能とするこ
とにより、マウス等を用いてポインタによりディスプレ
イ上の光学素子図形を視覚的にとらえて指示することが
でき、高い操作性によって速くかつ正確に図形の指示が
可能となる。Further, according to the computer readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the optical element graphic can be directly pointed by the pointing device, so that the optical element on the display can be indicated by a pointer using a mouse or the like. The figure can be visually grasped and instructed, and the high operability makes it possible to quickly and accurately designate the figure.
【0053】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学素子
図形をキーボードのキー入力で直接指示可能とすること
により、1回若しくは数回のキー入力で光学素子図形を
確実に指示することができると共に、光学データの数値
入力も同時に行うことが容易となる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the optical element figure can be directly designated by key input of the keyboard, so that the optical element figure can be optically input by one or several key inputs. The element figure can be reliably specified, and it becomes easy to simultaneously input numerical values of optical data.
【0054】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、直接指示
された前記光学素子図形の表示状態を変化させることに
より、指示された光学素子図形をディスプレイ上で容易
に把握することができる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, by directly changing the display state of the optical element graphic designated, the designated optical element graphic can be displayed on the display. It can be easily grasped.
【0055】さらに、本発明のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体及び光学系設計システムによれば、表示状
態の変化を、直接指示された光学素子図形の色、明度、
模様又は線の種類の少なくとも一つの変化又は直接指示
された光学素子図形の点滅とすることにより、指示され
た光学素子図形が視覚的に明確になると共に、光学素子
図形の形状や配置自体は変更させないため、ディスプレ
イ上で光学系を正確に把握することができる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the change of the display state can be directly controlled by the color, brightness,
By changing at least one of the pattern or line types or directly blinking the designated optical element graphic, the designated optical element graphic becomes visually clear and the shape and arrangement of the optical element graphic itself are changed. Since it is not performed, the optical system can be accurately grasped on the display.
【0056】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、直接指示
された光学素子図形に対応する光学素子の移動、追加及
び削除を可能にすることにより、正確でかつ迅速な光学
系設計が可能になり、光学系設計者の創造意欲を高め
る。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, it is possible to move, add and delete optical elements corresponding to optical element figures directly designated, thereby achieving accurate and accurate operation. In addition, it is possible to design an optical system quickly and to increase the creativity of an optical system designer.
【0057】さらに、本発明のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学素
子図形を直接指示した状態のままディスプレイ上を移動
可能とし、光学素子図形の表示位置により対応する光学
素子の移動又は追加する位置をデータとして入力可能に
することにより、光学素子の移動又は追加の位置をディ
スプレイ上で視覚的に把握することができると共に、変
更する光学素子の位置データを容易に入力することがで
きる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the optical element graphic can be moved on the display while directly indicating the optical element graphic, and the optical element corresponding to the display position of the optical element graphic can be changed. By making it possible to input the movement or addition position of the element as data, the movement or addition position of the optical element can be visually grasped on the display, and the position data of the optical element to be changed can be easily input. can do.
【0058】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学系に
追加可能な光学素子に対応する追加光学素子図形をディ
スプレイ上に光学素子図形とは別に表示し、追加光学素
子図形を直接指示して光学系に追加する光学素子を認識
可能にすることにより、追加する光学素子をディスプレ
イ上で視覚的に選択することができると共に、追加する
光学素子のデータを最初から入力する手間を省くことが
でき、光学素子の追加が容易となる。According to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, an additional optical element graphic corresponding to an optical element that can be added to the optical system is displayed on a display separately from the optical element graphic. By directly indicating the additional optical element graphic and recognizing the optical element to be added to the optical system, the optical element to be added can be visually selected on the display, and the data of the optical element to be added can be displayed. The trouble of inputting from the beginning can be omitted, and the addition of an optical element becomes easy.
【0059】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学計算
の結果に基づいて光学系の性能評価計算を行い、該性能
評価計算の結果を、グラフ又は表の少なくとも一つで表
示することにより、性能評価計算結果についてディスプ
レイ上で図やグラフで任意に又はリアルタイムに確認す
ることができ、設計の良否判断が容易になる。According to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the performance evaluation calculation of the optical system is performed based on the result of the optical calculation, and the result of the performance evaluation calculation is represented by a graph or a table. By displaying at least one of the above, the result of the performance evaluation calculation can be arbitrarily or real-time confirmed on a display in a diagram or a graph, and the quality of the design can be easily determined.
【0060】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学素子
図形をディスプレイ上の主画面に表示し、性能評価計算
の結果を主画面と独立した別画面に表示可能にすること
により、主画面の光学素子図形と比較しながら種々の性
能評価計算結果をディスプレイ上の別画面で確認するこ
とができる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the optical element graphic is displayed on the main screen on the display, and the result of the performance evaluation calculation is displayed on a separate screen independent of the main screen. By enabling the display, various performance evaluation calculation results can be confirmed on another screen on the display while comparing with the optical element figure on the main screen.
【0061】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、複数の光
学特性の間で従属関係を維持した状態で、複数の光学特
性のデータを同時に入力又は変更して計算可能とするこ
とにより、従属関係のある相互のデータの入力又は変更
が容易になり、より設計が容易になる。According to the computer readable recording medium and the optical system design system of the present invention, data of a plurality of optical characteristics can be input or changed simultaneously while maintaining a dependency between the plurality of optical characteristics. By making the calculation possible, it is easy to input or change the mutually dependent data, and the design becomes easier.
【0062】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、複数の光
学素子図形を直接指示して複数の光学素子に対するデー
タの入力又は変更を可能とすることにより、複数の光学
素子のデータを同時に入力することができ、効率的にデ
ータ入力及び光学計算を行うことができる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, it is possible to directly designate a plurality of optical element figures and to input or change data to the plurality of optical elements. Data of a plurality of optical elements can be input at the same time, and data input and optical calculations can be performed efficiently.
【0063】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、本発明の
プログラムとは別の光学系設計プログラムで生成された
データを光学系のデータとして入力し、ディスプレイ上
に表示可能にすることにより、一から光学系のデータを
入力する必要が無いと共に、予めある程度設計された光
学系のデータに基づいて設計を行うことができ、より設
計の効率化を図ることができる。Further, according to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, data generated by an optical system design program different from the program of the present invention is input as optical system data and displayed. By enabling display above, it is not necessary to input optical system data from scratch, and it is possible to perform design based on optical system data that has been designed to some extent in advance, thereby achieving more efficient design. Can be.
【0064】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体及び光学系設計システムによれば、光学計算
を基に光学特性のデータの変更結果を本発明のプログラ
ムとは別の光学系設計プログラムで実行可能なデータと
して出力可能とすることにより、本発明のプログラムで
求められた光学特性のデータの変更結果に基づいて他の
光学系設計プログラムにより、さらに詳細な光学系設計
や性能評価計算等を容易に行うことができる。According to the computer-readable recording medium and the optical system design system of the present invention, the result of the change of the data of the optical characteristics based on the optical calculation is executed by an optical system design program different from the program of the present invention. By outputting the data as possible data, further detailed optical system design and performance evaluation calculation can be easily performed by another optical system design program based on the change result of the optical characteristic data obtained by the program of the present invention. Can be done.
【0065】[0065]
【図1】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態を示すシス
テム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
【図2】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
演算部の各機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
It is a block diagram which shows each functional structure of a calculation part.
【図3】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
ポインティングデバイスで光学素子図形を指示する前の
ディスプレイ上の主画面を示す図である。FIG. 3 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a main screen on a display before an optical element graphic is designated by a pointing device.
【図4】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
光学系設計方法を示すフローチャートである。FIG. 4 shows a computer-readable recording medium and an optical system design system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an optical system design method.
【図5】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
光学系設計プログラムで採用した1個の光学素子のデー
タ構造を示すブロック図である。FIG. 5 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a data structure of one optical element used in an optical system design program.
【図6】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
光学系設計プログラムで採用した光学系全体のデータ構
造を示すブロック図である。FIG. 6 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a data structure of the entire optical system adopted by the optical system design program.
【図7】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
ポインティングデバイスで選択したい光学素子図形のレ
ンズ面にポインタを移動させた状態のディスプレイ上の
主画面を示す図である。FIG. 7 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a main screen on a display in a state where a pointer is moved to a lens surface of an optical element graphic to be selected by a pointing device.
【図8】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
ポインティングデバイスで直接指示した光学素子図形の
レンズ面が点滅している状態の主画面を示す図である。FIG. 8 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a main screen in a state where a lens surface of an optical element graphic directly instructed by a pointing device is blinking.
【図9】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記
録媒体及び光学系設計システムの一実施形態において、
光学系のデータの表を示したディスプレイ上の子画面を
示す図である。FIG. 9 shows an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention.
It is a figure showing the child screen on the display which showed the table of the data of the optical system.
【図10】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(球面収差等のグラフ)
を示したディスプレイ上の子画面を主画面に重ねた図で
ある。FIG. 10 is a graph of a performance evaluation calculation result (a graph of a spherical aberration or the like) in one embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram in which a child screen on a display showing “.” Is superimposed on a main screen.
【図11】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(波面収差のグラフ)を
示したディスプレイ上の子画面を主画面に重ねて示す図
である。FIG. 11 shows a computer-readable recording medium and an optical system design system according to an embodiment of the present invention, in which a child screen on a display showing a graph of performance evaluation calculation results (graph of wavefront aberration) is superimposed on a main screen. FIG.
【図12】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(幾何光学的MTF)を
示したディスプレイ上の子画面を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a child screen on a display showing a graph (geometric optical MTF) of a performance evaluation calculation result in an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention. .
【図13】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(波長−透過率グラフ)
を示したディスプレイ上の子画面を示す図である。FIG. 13 is a graph (wavelength-transmittance graph) of a performance evaluation calculation result in one embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention.
It is a figure which shows the child screen on the display which showed.
【図14】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(デフォーカス−点像強
度グラフ)を示したディスプレイ上の子画面を示す図で
ある。FIG. 14 shows a child screen on a display showing a graph (defocus-point image intensity graph) of a performance evaluation calculation result in one embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention. FIG.
【図15】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、性能評価計算結果のグラフ(波動光学的MTFグラ
フ)を示したディスプレイ上の子画面を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a child screen on a display showing a graph (wave optical MTF graph) of a performance evaluation calculation result in one embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention. is there.
【図16】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、ポインティングデバイスで選択したい光学素子図形
の中央部分にポインタを移動させた状態のディスプレイ
上の主画面を示す図である。FIG. 16 shows a main screen on a display in a state where a pointer is moved to a central portion of an optical element graphic to be selected by a pointing device in an embodiment of a computer-readable recording medium and an optical system design system according to the present invention. FIG.
【図17】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、ポインティングデバイスで直接指示した光学素子図
形の中央部分の中心線が点滅している状態の主画面を示
す図である。FIG. 17 shows a main screen in a state where the center line of the central part of the optical element graphic directly designated by the pointing device is blinking in the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the embodiment of the present invention. FIG.
【図18】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、ベンディング操作前及びベンディングのための諸々
の指示状態の主画面を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a main screen before a bending operation and various instruction states for bending in an embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention.
【図19】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、ベンディングを行った後の主画面を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a main screen after bending is performed in an embodiment of the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the present invention.
【図20】 本発明に係るコンピュータ読み取り可能な
記録媒体及び光学系設計システムの一実施形態におい
て、光学素子図形の追加を行う際の主画面を示す図であ
る。FIG. 20 is a diagram showing a main screen when adding an optical element graphic in the computer-readable recording medium and the optical system design system according to the embodiment of the present invention.
1 演算部 2 記憶部 3 入力部(データ入力部) 4 ディスプレイ 5 出力部 6 外部記憶装置 8 図形表示部 9 図形認識部 10 光学計算部 11 結果表示部 12 キーボード 13 ポインタ 14 ポインティングデバイス 16 ドライブ 17 主画面 18a、18b、18c、18d、18e、18f、1
8g、18h 子画面 A、B、C、a、b、c、d、e、f 光学素子図形 D、E、F 追加光学素子図形 L 光路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Calculation part 2 Storage part 3 Input part (data input part) 4 Display 5 Output part 6 External storage device 8 Graphic display part 9 Graphic recognition part 10 Optical calculation part 11 Result display part 12 Keyboard 13 Pointer 14 Pointing device 16 Drive 17 Main Screens 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f, 1
8g, 18h Subscreen A, B, C, a, b, c, d, e, f Optical element figure D, E, F Additional optical element figure L Optical path
Claims (28)
るためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録媒体であって、 前記プログラムは、前記光学素子に対応した光学素子図
形としてディスプレイ上に前記光学系を表示する第1の
ステップと、 前記ディスプレイ上の前記光学素子図形を直接指示する
ことにより光学特性を入力又は変更する前記光学素子を
認識する第2のステップと、 前記認識された光学素子の光学特性のデータが入力又は
変更されると、リアルタイムに該データに基づいて前記
光学系の光学計算を行う第3のステップと、 前記光学計算の結果をリアルタイムに前記ディスプレイ
上に表示する第4のステップとをコンピュータに実行さ
せることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。1. A computer-readable recording medium on which a program for designing an optical system composed of a plurality of optical elements is recorded, wherein the program is an optical element graphic corresponding to the optical element on a display. A first step of displaying an optical system; a second step of recognizing the optical element for inputting or changing optical characteristics by directly indicating the optical element graphic on the display; and the recognized optical element. A third step of performing an optical calculation of the optical system based on the data in real time when the data of the optical characteristic is input or changed; and a fourth step of displaying the result of the optical calculation on the display in real time. And a computer-readable recording medium.
形をポインティングデバイスで直接指示可能であること
を特徴とする請求項1に記載のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体。2. The computer-readable recording medium according to claim 1, wherein in the second step, the optical element graphic can be directly designated by a pointing device.
形をキーボードのキー入力で直接指示可能であることを
特徴とする請求項1に記載のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体。3. The computer-readable recording medium according to claim 1, wherein in the second step, the optical element graphic can be directly designated by key input of a keyboard.
れた前記光学素子図形の表示状態を変化させることを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載のコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。4. The computer-readable recording medium according to claim 1, wherein the second step changes a display state of the optical element graphic directly instructed.
れた前記光学素子図形の色、明度、模様又は線の種類の
少なくとも一つの変化又は直接指示された光学素子図形
の点滅であることを特徴とする請求項4に記載のコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。5. The method according to claim 5, wherein the change in the display state is a change in at least one of a color, a brightness, a pattern, or a line type of the directly indicated optical element graphic or a blink of the directly indicated optical element graphic. The computer-readable recording medium according to claim 4, wherein:
前記光学素子図形に対応する前記光学素子の移動、追加
及び削除が前記データとして入力可能であることを特徴
とする請求項1から5のいずれかに記載のコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。6. The method according to claim 1, wherein in the third step, movement, addition and deletion of the optical element corresponding to the optical element figure directly designated can be input as the data. A computer-readable recording medium according to any one of the above.
形を直接指示した状態のまま前記ディスプレイ上を移動
可能とし、光学素子図形の表示位置に対応する前記光学
素子の移動又は追加する位置を前記データとして入力可
能であることを特徴とする請求項6に記載のコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。7. The method according to claim 7, wherein the third step comprises: moving the optical element on the display in a state in which the optical element graphic is directly instructed, and setting a position for moving or adding the optical element corresponding to a display position of the optical element graphic. The computer-readable recording medium according to claim 6, wherein the recording medium can be input as the data.
加可能な光学素子に対応する追加光学素子図形を前記デ
ィスプレイ上に前記光学素子図形とは別に表示し、 前記第2のステップは、前記追加光学素子図形を直接指
示して前記光学系に追加する光学素子を認識可能である
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。8. The first step displays an additional optical element graphic corresponding to an optical element that can be added to the optical system on the display separately from the optical element graphic. The second step includes: 8. The computer-readable recording medium according to claim 6, wherein an optical element to be added to the optical system can be recognized by directly indicating the additional optical element graphic.
結果に基づいて前記光学系の性能評価計算を行い、 前記第4のステップは、前記性能評価計算の結果を、グ
ラフ又は表の少なくとも一つで表示することを特徴とす
る請求項1から8のいずれかに記載のコンピュータ読み
取り可能な記録媒体。9. The third step performs a performance evaluation calculation of the optical system based on a result of the optical calculation, and the fourth step calculates a result of the performance evaluation calculation by at least a graph or a table. 9. The computer-readable recording medium according to claim 1, wherein the recording medium is displayed as one.
図形を前記ディスプレイ上の主画面に表示し、 前記第4のステップは、前記性能評価計算の結果を前記
主画面と独立した別画面に表示可能であることを特徴と
する請求項9に記載のコンピュータ読み取り可能な記録
媒体。10. The first step displays the optical element graphic on a main screen on the display, and the fourth step displays a result of the performance evaluation calculation on a separate screen independent of the main screen. 10. The computer-readable recording medium according to claim 9, wherein the recording medium can be displayed.
性の間で従属関係を維持した状態で、複数の光学特性の
データを同時に入力又は変更して計算可能であることを
特徴とする請求項1から10のいずれかに記載のコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。11. The method according to claim 11, wherein the third step is capable of calculating by simultaneously inputting or changing data of a plurality of optical properties while maintaining a dependency between the plurality of optical properties. Item 11. A computer-readable recording medium according to any one of Items 1 to 10.
学素子図形を直接指示して複数の前記光学素子に対する
前記データの入力又は変更が可能であることを特徴とす
る請求項1から11のいずれかに記載のコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。12. The method according to claim 1, wherein the third step is capable of directly inputting or changing the data for a plurality of the optical elements by directly designating a plurality of the optical element figures. The computer-readable recording medium according to any one of the above.
ムとは別の光学系設計プログラムで生成されたデータを
前記光学系のデータとして入力し、前記ディスプレイ上
に表示可能であることを特徴とする請求項1から12の
いずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒
体。13. The method according to claim 1, wherein in the first step, data generated by an optical system design program different from the program is input as data of the optical system and can be displayed on the display. A computer-readable recording medium according to claim 1.
に光学特性のデータの変更結果を前記プログラムとは別
の光学系設計プログラムで実行可能なデータとして出力
可能な第5のステップをコンピュータに実行させること
を特徴とする請求項1から13のいずれかに記載のコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体。14. The computer executes a fifth step of outputting a change result of data of optical characteristics based on the optical calculation as data executable by an optical system design program different from the program to a computer. 14. The computer-readable recording medium according to claim 1, wherein the recording medium is read.
する光学系設計システムであって、 前記光学系の光学計算を行う演算部と、 該演算部に前記光学系のデータを入力するデータ入力部
と、 前記光学系及び前記光学計算の情報を表示するディスプ
レイとを備え、 前記演算部は、前記光学素子に対応した光学素子図形と
して前記ディスプレイ上に前記光学系を表示する図形表
示部と、 前記データ入力部により直接指示された前記ディスプレ
イ上の光学素子図形を用いて、光学特性の入力又は変更
を行う前記光学素子として認識する図形認識部と、 前記認識された光学素子の光学特性のデータが入力又は
変更されると、リアルタイムに該データに基づいて前記
光学系の光学計算を行う光学計算部と、 前記光学計算の結果をリアルタイムに前記ディスプレイ
上に表示する結果表示部とを有することを特徴とする光
学系設計システム。15. An optical system design system for designing an optical system composed of a plurality of optical elements, comprising: an arithmetic unit for performing an optical calculation of the optical system; and a data input for inputting data of the optical system to the arithmetic unit. And a display that displays information of the optical system and the optical calculation, the arithmetic unit is a graphic display unit that displays the optical system on the display as an optical element graphic corresponding to the optical element, Using an optical element graphic on the display directly instructed by the data input unit, a graphic recognition unit recognizing the optical element for inputting or changing optical characteristics, and data of the recognized optical characteristics of the optical element Is input or changed, an optical calculation unit that performs an optical calculation of the optical system based on the data in real time; and Optics design system and having a result display unit for displaying on a display.
形を直接指示可能なポインティングデバイスを備えてい
ることを特徴とする請求項15に記載の光学系設計シス
テム。16. The optical system design system according to claim 15, wherein said data input unit includes a pointing device capable of directly indicating said optical element graphic.
形をキー入力で直接指示可能なキーボードを備えている
ことを特徴とする請求項15に記載の光学系設計システ
ム。17. The optical system design system according to claim 15, wherein the data input unit includes a keyboard capable of directly indicating the optical element graphic by key input.
直接指示された前記光学素子図形の表示状態を変化させ
ることを特徴とする請求項15から17のいずれかに記
載の光学系設計システム。18. The optical system design system according to claim 15, wherein said graphic display unit changes a display state of said optical element graphic directly specified by said graphic recognition unit. .
された前記光学素子図形の色、明度、模様又は線の種類
の少なくとも一つの変化又は直接指示された光学素子図
形の点滅であることを特徴とする請求項17に記載の光
学系設計システム。19. The method according to claim 19, wherein the change in the display state is a change in at least one of a color, a brightness, a pattern or a line type of the directly indicated optical element graphic, or a blink of the directly indicated optical element graphic. The optical system design system according to claim 17, wherein:
記光学素子図形に対応する前記光学素子の移動、追加及
び削除が可能であることを特徴とする請求項15から1
9のいずれかに記載の光学系設計システム。20. The optical calculation unit according to claim 15, wherein the optical calculation unit is capable of moving, adding, and deleting the optical element corresponding to the optical element figure directly instructed.
10. The optical system design system according to any one of 9.
により前記光学素子図形を直接指示した状態のまま前記
ディスプレイ上を移動可能であり、 前記光学計算部は、前記光学素子図形の表示位置に対応
する前記光学素子の移動又は追加する位置を前記データ
として入力可能であることを特徴とする請求項20に記
載の光学系設計システム。21. The graphic display unit is movable on the display in a state where the optical element graphic is directly instructed by the data input unit, and the optical calculation unit is located at a display position of the optical element graphic. 21. The optical system design system according to claim 20, wherein a corresponding movement or addition position of the optical element can be input as the data.
可能な光学素子に対応する追加光学素子図形を前記ディ
スプレイ上に前記光学素子図形とは別に表示し、 前記図形認識部は、前記追加光学素子図形を直接指示し
て前記光学系に追加する光学素子を認識可能であること
を特徴とする請求項20又は21に記載の光学系設計シ
ステム。22. The graphic display unit displays an additional optical element graphic corresponding to an optical element that can be added to the optical system on the display separately from the optical element graphic. 22. The optical system design system according to claim 20, wherein an optical element to be added to the optical system can be recognized by directly indicating an optical element graphic.
果に基づいて前記光学系の性能評価計算を行い、 前記結果表示部は、該性能評価計算の結果を、グラフ又
は表の少なくとも一つで表示することを特徴とする請求
項15から22のいずれかに記載の光学系設計システ
ム。23. The optical calculation unit performs a performance evaluation calculation of the optical system based on a result of the optical calculation, and the result display unit displays the result of the performance evaluation calculation in at least one of a graph or a table. The optical system design system according to any one of claims 15 to 22, wherein the optical system design is displayed.
を前記ディスプレイ上の主画面に表示し、 前記結果表示部は、前記性能評価計算の結果を前記主画
面と独立した別画面に表示可能であることを特徴とする
請求項23に記載の光学系設計システム。24. The graphic display unit displays the optical element graphic on a main screen on the display, and the result display unit can display a result of the performance evaluation calculation on a separate screen independent of the main screen. The optical system design system according to claim 23, wherein:
間で従属関係を維持した状態で、複数の光学特性のデー
タを同時に入力又は変更して計算可能であることを特徴
とする請求項15から24のいずれかに記載の光学系設
計システム。25. The optical calculation unit according to claim 25, wherein data of a plurality of optical characteristics can be input or changed at the same time, and the calculation can be performed in a state where a dependency relationship is maintained between the plurality of optical characteristics. 25. The optical system design system according to any one of 15 to 24.
形を直接指示して複数の前記光学素子に対する前記デー
タの入力又は変更が可能であることを特徴とする請求項
15から25のいずれかに記載の光学系設計システム。26. The apparatus according to claim 15, wherein the arithmetic unit is capable of directly inputting or changing the plurality of optical elements by directly designating the plurality of optical element figures. The optical system design system according to 1.
の光学系設計プログラムで生成されたデータを前記光学
系のデータとして入力し、前記ディスプレイ上に表示可
能であることを特徴とする請求項15から26のいずれ
かに記載の光学系設計システム。27. The computer according to claim 27, wherein the calculation unit inputs data generated by an optical system design program different from the program as data of the optical system, and can display the data on the display. 27. The optical system design system according to any one of 15 to 26.
学特性のデータの変更結果を前記プログラムとは別の光
学系設計プログラムで実行可能なデータとして出力可能
であることを特徴とする請求項15から27のいずれか
に記載の光学系設計システム。28. The computer according to claim 28, wherein the calculation unit is capable of outputting a change result of the data of the optical characteristic based on the optical calculation as data executable by an optical system design program different from the program. Item 28. The optical system design system according to any one of Items 15 to 27.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247864A JP2002062475A (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system and optical system design system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000247864A JP2002062475A (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system and optical system design system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002062475A true JP2002062475A (en) | 2002-02-28 |
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ID=18737868
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| JP2000247864A Withdrawn JP2002062475A (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Computer-readable recording medium storing a program for designing an optical system and optical system design system |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002062475A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014013322A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Olympus Imaging Corp | Photographing instrument and lens position setting alteration control method |
| JP2014085665A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | High-resolution imaging optical system |
-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247864A patent/JP2002062475A/en not_active Withdrawn
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| JP2014013322A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Olympus Imaging Corp | Photographing instrument and lens position setting alteration control method |
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| US9952357B2 (en) | 2012-10-25 | 2018-04-24 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High resolution optical system |
| US10605964B2 (en) | 2012-10-25 | 2020-03-31 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High resolution optical system |
| US11300715B2 (en) | 2012-10-25 | 2022-04-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High resolution optical system including six lenses of +−+−+− refractive powers |
| US11899183B2 (en) | 2012-10-25 | 2024-02-13 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | High resolution optical system including six lenses of +−+−+− refractive powers |
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