Zemax OpticStudioを使用し、レンズ・撮像光学系・照明光学系の性能解析、既存設計データのレビュー、試作結果の原因調査、設計改善、公差解析に対応します。仕様検討から試作後の性能未達、量産前の確認まで、光学開発の判断に必要な解析結果と改善方針をご提案します。

Zemaxによる計算結果を表示するだけでなく、要求仕様を満たしているか、どこに問題があるか、次に何を変更すべきかまで整理します。

船橋光学設計事務所では、Zemax OpticStudioを使用した光学設計・光学シミュレーションに対応しています。

撮像レンズ、検査装置用光学系、センサー光学系、カタログレンズを組み合わせた光学系、LED照明光学系などについて、目的や開発段階に合わせて解析を行います。

「Zemaxデータはあるが、結果が妥当か判断できない」
「設計上は性能が出ているが、試作では性能が出ない」
「どの条件を変更すれば改善できるか分からない」

このような課題に対して、解析条件と実際の使用条件を確認し、原因候補と改善方針を整理します。

Zemax・光学シミュレーションで、このような課題を解決します

設計前の成立性確認から、試作後の原因調査、量産前の公差確認まで、現在の開発段階に合わせて対応します。

• Zemaxを導入したが、解析条件や評価方法が分からない
• 既存のZemaxデータが要求仕様を満たしているか確認したい
• Zemaxの設計値と試作・実測結果が一致しない
• MTF、スポット、収差、周辺光量の見方が分からない
• センサーのCRA条件を満たしているか確認したい
• レンズの偏心・傾き・間隔誤差による影響を確認したい
• 量産時のばらつきや歩留まりが心配
• ゴースト・フレア・迷光の発生原因を調べたい
• カタログレンズで要求性能を実現できるか判断したい
• 照度ムラや周辺光量低下の原因を確認したい
• 設計データはないが、光学系の成立性を確認したい

Zemaxによる主な解析内容

必要な解析だけを選び、開発判断に使いやすい形で結果をまとめます。

1．結像性能解析

MTF、スポットダイアグラム、収差図、像面湾曲、歪曲、解像性能などを確認します。

単に解析図を作成するだけではなく、要求されるセンサー画素、視野、波長、Fナンバーなどに対して、性能が十分かを判断します。

2．周辺光量・シェーディング解析

像高ごとの相対照度、ケラレ、瞳収差、機構部品による光線遮蔽などを確認します。

画像周辺が暗くなる原因を、レンズ構成、絞り位置、鏡筒形状、センサー条件に分けて整理します。

3．CRA・センサー入射角解析

センサー面への主光線入射角、像高ごとのCRA変化、センサー側の許容条件との適合性を確認します。

必要に応じて、CRAの設計目標、符号、座標条件、像高ごとの変化も整理します。

4．公差解析

レンズの曲率、厚み、間隔、偏心、傾き、屈折率、センサー位置などの誤差が、光学性能に与える影響を確認します。

感度解析やモンテカルロ解析により、厳しく管理すべき項目と、緩和できる項目を整理します。

5．迷光・ゴースト解析

不要反射や鏡筒内面からの反射などについて、迷光経路と受光面への影響を確認します。

ARコート、絞り、バッフル、レンズエッジ、鏡筒内面処理などの改善方向を検討します。

6．照明光学シミュレーション

LED光源、レンズ、リフレクタ、拡散板などを組み合わせた照明光学系について、照度分布、配光、均一性、光利用効率を確認します。

既存のZemaxデータを第三者の視点で確認します

社内または外部設計会社が作成したZemaxデータについて、設定条件、評価方法、設計結果の妥当性を確認します。

Zemaxの解析結果が良好でも、設定条件が実際の使用条件と異なっていれば、試作時に十分な性能が得られない場合があります。

船橋光学では、次のような項目を確認します。

• 波長・重み付け
• 視野・物体距離
• 絞り位置・Fナンバー
• センサーサイズ・画素ピッチ
• ガラス材料・コーティング
• MTFの評価周波数
• ケラレ・周辺光量
• CRA・テレセントリシティ
• 公差条件
• 最適化条件・評価関数
• 実際の機構・組立条件との整合性

必要に応じて、追加解析や設計変更の優先順位もご提案します。

Zemaxの設計値と実測結果の差を切り分けます

設計、加工、組立、測定の各段階を確認し、性能差の原因候補を整理します。

Zemax上では十分なMTFが得られていても、実際の試作では解像性能が低下する場合があります。

主な原因として、次のような項目が考えられます。

• レンズ曲率、厚み、材料の違い
• レンズ間隔の誤差
• レンズの偏心・傾き
• センサー位置・ピント位置のずれ
• 絞り位置・絞り径の違い
• 光源波長やスペクトルの違い
• 鏡筒によるケラレ
• 評価装置や測定方法の違い
• Zemax側の設定条件の不足

試作結果、評価画像、測定データ、部品図面などを確認し、原因候補を絞り込みます。

船橋光学では、大規模な光学設計を開始する前に、現在の仕様、Zemaxデータ、試作結果、測定データを確認し、問題原因や光学的な成立性を整理する検討にも対応しています。

光学性能未達・原因解析

試作品や既存光学系で、解像度不足、照度ムラ、周辺光量低下、迷光、ゴーストなどが発生している場合に、原因候補と改善方向を整理します。

このような場合にご利用ください

• Zemaxの設計値と実測結果が合わない
• 試作したが要求性能を満たさない
• 修正すべき場所がレンズ、機構、組立のどこか分からない
• 再試作の前に改善方向を確認したい

構想または試作前の段階で、現在の仕様や光学構成により要求性能を達成できる可能性があるか確認します。

このような場合にご利用ください

• この光学構成で成立するか確認したい
• カタログレンズで試作できるか判断したい
• 専用レンズ設計が必要か確認したい
• 試作費をかける前に問題点を把握したい　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　※検討費用：110,000円（税込）～

　※資料と検討範囲を確認後、正式にお見積りします。

ご提示いただいた資料と検討内容を確認し、対応可能な範囲をご案内します。

要求仕様や現在分かっている条件から、解析モデルを作成し、光学的な成立性を確認します。

Zemaxデータがなくても、次のような情報があれば初期検討を進められます。

• 使用目的
• 光源または対象物
• 使用波長
• センサー仕様
• 視野・撮影範囲
• ワーキングディスタンス
• 必要解像度
• 外形寸法
• 使用予定のカタログレンズ
• 現在発生している問題
• 試作画像または測定結果

仕様が完全に決まっていない場合は、最初に必要条件を整理し、解析可能な範囲をご提案します。

解析結果を、開発判断に使える資料としてまとめます

Zemaxの画面や解析図を提出するだけでなく、結果の意味、問題点、改善方向を分かりやすく整理します。

案件内容に応じて、次のような資料を提出します。

• 光学系レイアウト
• 光線追跡図
• MTF
• スポットダイアグラム
• 収差図
• 周辺光量・相対照度
• CRA・主光線角
• 照度分布
• 公差解析結果
• 迷光経路
• 現状の問題点
• 要求仕様との比較
• 改善案と変更優先順位
• 次の試作・評価で確認すべき項目

報告書は、社内会議や開発判断に使用しやすい形でまとめます。

対応可能な光学系

• 撮像レンズ
• 検査装置用レンズ
• テレセントリック光学系
• センサー光学系
• カメラモジュール
• リレーレンズ
• カタログレンズ構成
• LED照明光学系
• UV・近赤外・赤外光学系
• レーザー・集光光学系
• 光学実験装置
• 評価・測定用光学系

Zemax解析の進め方

STEP1　お問い合わせ

現在の課題、使用目的、希望する解析内容をお知らせください。

STEP2　資料確認

仕様書、図面、Zemaxデータ、測定結果、試作画像などを確認します。

STEP3　解析内容のご提案

必要な解析項目、作業範囲、納期、費用をご提案します。

STEP4　Zemax解析

解析モデルの作成、性能確認、原因調査、設計改善を行います。

STEP5　結果報告

解析結果、問題点、改善案、次に確認すべき項目を報告します。

すべての資料が揃っていなくても対応可能です

可能な範囲で、次の資料をご提示ください。

• Zemaxデータ
• 光学仕様書
• レンズ・鏡筒図面
• センサー仕様
• 光源仕様
• 使用波長
• 試作評価画像
• MTF・照度などの測定結果
• 現在困っている現象
• 目標性能
• 納期

機密情報を含む場合は、NDA締結後に資料をご提示いただくことも可能です。

Zemaxを使った解析だけでなく、設計者として改善方向を判断します

船橋光学設計事務所では、38年にわたる光学設計経験をもとに、Zemaxの解析結果と実際のレンズ設計、加工、組立、評価条件を関連付けて検討します。

• 撮像・照明の両方に対応
• 仕様が固まっていない段階から相談可能
• 既存設計データの第三者レビューに対応
• 試作結果と設計値の差を原因別に整理
• カタログレンズを使った初期検討にも対応
• 設計改善、公差、加工性まで含めて検討
• NDA締結に対応
• オンライン打ち合わせに対応

Zemax解析・光学シミュレーションについてご相談ください

「どの解析を依頼すればよいか分からない」
「Zemaxデータが正しいか確認してほしい」
「設計値と実測結果が合わない原因を調べたい」

このような段階でもご相談いただけます。

現在の課題と、お手元にある資料を確認したうえで、対応可能な解析内容と進め方をご提案します。

Zemaxデータがない場合や、仕様が確定していない場合もご相談いただけます。