科目名 光学設計特論(Advanced Lecture on Lens Design)
担当教員 豊田 光紀
単位数 2
授業区分 院_選択 講義
年次配当 1
開講年度学期 2018年度 後期
授業概要・学習成果との関連 【授業の目的】 顕微鏡や半導体製造露光装置などの、高解像の光学系においては、照明光学系の特性が結像特性を大きく左右する。照明光学系の開発設計できるための基本を学ぶ。
【授業概要】まずケーラー照明、臨海照明という照明光学系の古典的な分類とその特徴を述べる。つぎに輝度照度という基本的な概念、光の干渉についての古典的な描像を詳しく述べ、光の干渉の概念を確かなものとする。その後、照明による空間的コヒーレンスと、実際に使われているその制御方法について述べる。また、精密な光学系ではケーラー照明の更なる改良が行われており、その具体的な手法についてふれる。コヒーレンスを考慮した光学系の解析評価ができることを目標とする。
到達目標 コヒーレンスを考慮した光学系の結像の考え方を、書物などを見ずに説明できる。また、(細かな定数等は除き)結像の式を、書物などを見ずに、基本的に導出できる。 
授業計画 1. 概論
2. ケーラー照明と臨界照明
3. 輝度と照度
4.輝度不変の法則
5.干渉の概念(その1)干渉の基本を理解する
6.干渉の概念(その2)コヒーレンス(揃合性)の意味を理解する
7.時間的コヒーレンスと空間的コヒーレンス
8.結像系に於ける波面の伝搬とその表現(1) 結像を点像を基本として説明できる。
9. 結像系に於ける波面の伝搬とその表現(2) 結像を平面波の伝搬とその干渉を基本として説明できる
10.結像のスカラー理論(その1)収差を考慮した波動光学的結像理論を説明できる
11.結像のスカラー理論(その2)照明された物体の結像理論を導出できる
12.コヒーレンスと結像(その1)照明による空間的揃合性を説明できる
13. コヒーレンスと結像(その2)照明による空間的揃合性と結像レンズの解像力(分解能)の相対的関係の重要性を説明できる
14.高精度照明系
15.まとめ
履修上の注意 特になし。
準備学習(予習,復習について) 予習:次回の講義範囲を指示するので、必ず目を通してくること。
復習:原則は毎回宿題を課すので、次回までに提出する事。

*各回の準備学習の具体的な内容は、「ルーブリックへのリンク」からルーブリックを参照してください。準備学習は1項目あたり15~30分の学習内容になっていますので、目安にしてください。
成績評価方法,試験方法及び課題(試験やレポート等)に対するフィードバックについて 課題レポートの提出(100%)
授業時間における質疑応答の反応:プラスアルファ 
教科書等 「回折と結像の光学」および配布資料
(※学内限定となります。)