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レンズ系設計への応用

レンズ設計問題は,設計仕様として焦点距離,明るさ,画角を所与としたとき,適切なレンズの曲率,,レンズ厚とレンズ間隔,ガラスの材質を求める問題です.評価基準としては,像の歪みに関する歪曲,像のボケに関する解像度,色の滲みに関する色収差などが考えられ,関数最適化問題としてモデル化されます.最も基本的な3枚組構成のレンズ系でさえ,昔から「尽きない泉」と表現されるほど,その設計解は多く存在することが知られており,多峰性や変数間の依存関係の強い困難な問題として知られています.

レンズ系設計問題に,UNDX+MGGを適用したところ,3群3枚レンズ,4群4枚レンズ,3群4枚レンズなどの設計問題において,専門家たちが歴史的に発見してきたレンズ系の再発見に成功しました.また,30枚組レンズなどの大規模レンズ系の設計においてもその有効性を確認しました.

現在,非常に厳しい制約条件を持つことから非常に困難とされるズームレンズ系の自動設計に取り組んでいます.