| ［基礎編］ |
| 第1章 幾何光学の基礎と近軸理論（中村荘一） 3 |
| 1. 幾何光学とは 3 |
| 2. 理想的な光学系 4 |
| 3. 球面における光の屈折の近軸理論 5 |
| 3.1 アッベの零不変量 6 |
| 3.2 ガウスの式 6 |
| 3.3 横倍率 6 |
| 3.4 へルムホルツの不変量 7 |
| 3.5 シャールの式 7 |
| 4. 球面における光の反射 8 |
| 5. 薄レンズの公式 10 |
| 6. ニュートンの結像式 11 |
| 7. 各種倍率 12 |
| 8. 多数の面からなる共軸光学系の近軸追跡 13 |
| 第2章 パワー配置による種々の光学系（中村荘一） 17 |
| 1. 厚レンズと薄レンズとの関係 17 |
| 2. 多数の薄レンズからなる共軸光学系の近軸追跡 18 |
| 3. 2組組み合わせの基本パワー配置 19 |
| 3.1 凸レンズ，凸レンズの組み合わせ 20 |
| 3.2 凹レンズ，凹レンズの組み合わせ 20 |
| 3.3 凸レンズ，凹レンズの組み合わせ 21 |
| 3.4 凹レンズ，凸レンズの組み合わせ 21 |
| 4. 2組組み合わせパワー配置の特殊な場合 22 |
| 4.1 間隔e＝0のとき 22 |
| 4.2 間隔e＝f'のとき 22 |
| 4.3 間隔e＝f'のとき 23 |
| 4.4 間隔a＝0になるとき 23 |
| 4.5 間隔e＝f'＋f'になると 24 |
| 4.6 a＝0かつe＝f'＋f'の両方を満足する光学系 24 |
| 4.7 2群ズームレンズ 25 |
| 第3章 その他のレンズに用いられる物理量（中村荘一） 27 |
| 1. 包括画角 27 |
| 2. 入射瞳と射出瞳 28 |
| 3. 開口数（ニューメリカルアパーチャー），Fナンバー 28 |
| 4. 視野絞り 30 |
| 5. 焦点合わせの種類 31 |
| 5.1 全体繰り出し方式 32 |
| 5.2 前玉繰り出し方式 32 |
| 5.3 内焦方式 33 |
| 5.4 リアフォーカシング方式 33 |
| 6. 焦点深度と被写界深度 35 |
| 第4章 収差の概念（中村荘一） 37 |
| 1. 光線追跡と各次数収差の関係 37 |
| 2. 収差の概論 38 |
| 2.1 球面収差 38 |
| 2.2 コマ収差 39 |
| 2.3 非点収差 39 |
| 2.4 像面湾曲 40 |
| 2.5 歪曲収差 41 |
| 2.6 色収差 43 |
| ［部品編］ |
| 第1部 光学部品の関連技術 |
| 第1章 光学材料（藤江大二郎） 47 |
| 1. はじめに 47 |
| 2. 光学ガラス 47 |
| 2.1 光学的性質 48 |
| 2.2 熱的性質 50 |
| 2.3 機械的性質 51 |
| 2.4 化学的性質 52 |
| 2.5 内部品質 52 |
| 2.6 新しい光学ガラス 53 |
| 3. 紫外域の光学材料 54 |
| 3.1 石英ガラス（SiO） 54 |
| 3.2 フッ化カルシウム（CaF） 54 |
| 3.3 その他の紫外域用光学材料 55 |
| 4. 赤外域の光学材料 56 |
| 4.1 シリコン（Si），ゲルマニウム（Ge） 56 |
| 4.2 ジンクセレン（ZnSe） 56 |
| 4.3 塩化ナトリウム（NaCl） 57 |
| 4.4 その他の赤外域用光学材料 57 |
| 5. プラスチック 58 |
| 5.1 プラスチック材料の種類 58 |
| 5.2 プラスチック材料の特性 58 |
| 第2章 光学部品加工（藤江大二郎） 60 |
| 1. はじめに 60 |
| 2. 球面レンズ加工 61 |
| 2.1 粗加工（CG加工） 61 |
| 2.2 スムージング 62 |
| 2.3 みがき（研磨） 63 |
| 2.4 心取り 65 |
| 2.5 コート（コーティング） 65 |
| 2.6 接合 66 |
| 3. プリズム，ミラー加工 67 |
| 4. 非球面レンズ加工 67 |
| 4.1 精研削非球面 68 |
| 4.2 ガラスモールド非球面 68 |
| 4.3 複合型非球面 69 |
| 4.4 プラスチックモールド非球面 70 |
| 5. 高精度金属ミラーの加工 71 |
| 第3章 光学薄膜（山村史彦） 73 |
| 1. はじめに 73 |
| 2. 反射防止膜 73 |
| 3. 増反射膜 77 |
| 3.1 金属膜 77 |
| 3.2 誘電体膜 78 |
| 4. 成膜方法 79 |
| 4.1 真空蒸着（RH，EB） 79 |
| 4.2 イオンプロセス（IAD，IBSD，IPD） 80 |
| 第2部 光学部品1（各種レンズ） |
| 第1章 球面レンズ（藤江大二郎） 85 |
| 1. 球面レンズ 85 |
| 2. 球面レンズの種類 86 |
| 3. レンズ形状による特性の違い 87 |
| 3.1 主点の位置 87 |
| 3.2 ベンディングによる収差の変化 88 |
| 4. 色消しダブレットレンズ 89 |
| 5. 代表的な球面レンズの使用例 91 |
| 5.1 無限遠共役光学系 91 |
| 5.2 有限共役光学系 92 |
| 5.3 アフォーカル光学系 93 |
| 6. 球面レンズの図面 94 |
| 7. 市販のカタログレンズ 95 |
| 第2章 非球面レンズ（阿竹宏） 97 |
| 1. 非球面レンズ 97 |
| 2. 非球面レンズの効果 98 |
| 2.1 非球面レンズの収差補正 98 |
| 2.2 非球面レンズの球面収差補正効果 99 |
| 2.3 非球面の場所による収差の変化 100 |
| 3. 非球面レンズの実用例 101 |
| 31 コンデンサレンズ 101 |
| 3.2 カメラレンズ 102 |
| 3.3 半導体レーザ用コリメートレンズ 103 |
| 4. 非球面形状の測定方法 104 |
| 第3章 シリンドリカルレンズ，トロイダルレンズ（藤江大二郎） 106 |
| 1. はじめに 106 |
| 2. シリンドリカルレンズ 106 |
| 3. シリンドリカルレンズの応用例 108 |
| 3.1 シネマスコープ用アナモフィック光学系 108 |
| 3.2 半導体レーザーのビーム整形 109 |
| 3.3 レーザーラインジェネレーター 112 |
| 3.4 帯状照明用光学系 113 |
| 3.5 非点収差を利用した焦点検出法 114 |
| 4. トロイダルレンズ（トーリックレンズ） 115 |
| 5. トロイダルレンズの応用例 115 |
| 5.1 レーザービームプリンター用の光学系 115 |
| 5.2 半導体レーザーのビーム整形 117 |
| 第4章 分布屈折率レンズ 119 |
| 1. はじめに 119 |
| 2. 分布屈折率レンズの種類 119 |
| 3. アキシャル型分布屈折率レンズ 120 |
| 4. ラジアル型分布屈折率レンズ 123 |
| 第5章 回折型レンズ（DOE）（池田欣史） 128 |
| 1. はじめに 128 |
| 2. 特性 129 |
| 2.1 分散特性 129 |
| 2.2 非球面特性 129 |
| 2.3 回折効率 130 |
| 3. 設計方法 131 |
| 3.1 位相関数法 131 |
| 3.2 高屈折率法 131 |
| 3.3 形状変換 132 |
| 4. 製作方法 132 |
| 4.1 フォトリソグラフイ・エッチングによる方法 132 |
| 4.2 金型によるモールド成型 133 |
| 4.3 精密加工機による切削加工 133 |
| 5. 応用例 134 |
| 5.1 光ディスク用2焦点レンズ 134 |
| 5.2 市販の回折型レンズ 135 |
| 第6章 フライアイレンズ，ロッドレンズ（藤江大二郎） 137 |
| 1. はじめに 137 |
| 2. フライアイレンズ 138 |
| 3. フライアイレンズの応用例 140 |
| 3.1 ステッバー用照明光学系 140 |
| 3.2 液晶プロジェクター用照明光学系 141 |
| 3.3 レーザーアニール用照明光学系 142 |
| 4. ロツドレンズ 143 |
| 第3部 光学部品2（ミラー，プリズム） |
| 第1章 球面ミラー，非球面ミラー（阿竹宏） 147 |
| 1. 球面ミラー 147 |
| 2. 非球面ミラー 149 |
| 3. 非球面ミラーの効果 151 |
| 3.1 放物面鏡 151 |
| 3.2 楕円面鏡 153 |
| 4. 非球面ミラーの検査 153 |
| 第2章 平面ミラー（相田善明） 156 |
| 1. はじめに 156 |
| 2. 平面ミラーの性質 156 |
| 3. 2枚の平面ミラーの応用 158 |
| 4. 3枚以上の平面ミラーの応用 160 |
| 4.1 コーナーキューブミラー 160 |
| 4.2 イメージローテーター 161 |
| 4.3 ボロミラー 161 |
| 5. 裏面ミラー 162 |
| 第3章 プリズム（1）（藤江大二郎） 164 |
| 1. はじめに 164 |
| 2. プリズムの屈折作用 165 |
| 2.1 光線の屈折 165 |
| 2.2 最小ふれ各（偏角） 166 |
| 3. プリズム分光器 167 |
| 4. 頂角の小さい（薄い）プリズム，ウェッジプリズム 168 |
| 4.1 薄いプリズムのふれ角 168 |
| 4.2 2個の薄いプリズムの組み合わせ 169 |
| 5. プリズムの倍率 170 |
| 5.1 光線束の倍率 170 |
| 5.2 アナモルフィックプリズム 171 |
| 6. 直視プリズム 172 |
| 第4章 プリズム（2）（藤江大二郎） 174 |
| 1. 反射部材としてのプリズム 174 |
| 2. 直角プリズム 175 |
| 2.1 直角プリズム 175 |
| 2.2 プリズムの全反射 176 |
| 2.3 プリズムの展開図 178 |
| 3. ボロプリズム（Porro Prism） 178 |
| 4. ペンタプリズム（Penta rism） 180 |
| 5. 屋根型プリズム，ルーフプリズム、ダハプリズム（Dach Prism） 181 |
| 5.1 アミチプリズム（Amici Prism） 182 |
| 5.2 ペンタダハプリズム（Penta Dach Prism） 183 |
| 5.4 シュミット・ペシャン（ペチャン）プリズム（Schmidt Pechan Prism） 184 |
| 6. 梯形プリズム（Dove Prism） 185 |
| 7. コーナーキューブ（リトロレフレクター） 186 |
| 第4部 光学部品3（その他の光学部品） |
| 第1章 レーザミラー（山村史彦） 191 |
| 1. はじめに 191 |
| 2. 光学性能 192 |
| 3. レーザ耐力 193 |
| 4. 損失（吸収・散乱） 190 |
| 5. 最後に 198 |
| 第2章 ビームスプリッター，PBS（中島康裕） 199 |
| 1. はじめに 199 |
| 2. パーシャルミラー 199 |
| 2.1 金属膜 200 |
| 2.2 ハイブリッドコーティング 201 |
| 2.3 誘電体膜 202 |
| 3. 偏光ビームスプリッター（PBS） 203 |
| 3.1 プレート型PBS 203 |
| 3.2 キューブ型PBS 204 |
| 4. ダイクロイックミラー 206 |
| 5. 応用例 207 |
| 5.1 パーシャルミラー応用例 207 |
| 5.2 偏光ビームスプリッター応用例 208 |
| 第3章 フィルター（藤江大二郎） 210 |
| 1. 光学フィルター 210 |
| 2. 色ガラスフィルター 210 |
| 2.1 シャープカットフイルター 211 |
| 2.2 色温度変換フィルター 212 |
| 2.3 色補正フィルター 214 |
| 2.4 熱線吸収フィルター 215 |
| 3. 干渉フィルター 215 |
| 3.1 狭帯域干渉フィルター（バンドパスフィルター） 216 |
| 3.2 ダイクロイックフィルター 217 |
| 3.3 ノッチフィルター 218 |
| 4. ニュートラルデンシティフィルター 219 |
| 4.1 吸収型NDフィルター 219 |
| 4.2 薄膜タイプNDフィルター 220 |
| 4.3 可変濃度NDフィルター 220 |
| 5. 偏光フィルター 221 |
| 第4章 偏光子，波長板（木村信二） 223 |
| 1. 偏光 223 |
| 1.1 直線偏光 223 |
| 1.2 円偏光・楕円偏光 224 |
| 1.3 非偏光・ランダム偏光 224 |
| 2. 偏光の成分 224 |
| 2.1 斜入射における偏光 224 |
| 2.2 複屈折媒質中の偏光 225 |
| 3. 偏光子 226 |
| 3.1 偏光フィルム 226 |
| 3.2 複屈折プリズム 227 |
| 3.3 多層膜偏光子 230 |
| 3.4 ワイヤーグリッド偏光子 230 |
| 3.5 その他の偏光子 231 |
| 4. 波長板 231 |
| 4.1 波長板の機能 231 |
| 4.2 位相差フィルム 232 |
| 4.3 水晶波長板 233 |
| 4.4 フレネルロム波長板 234 |
| 4.5 その他の波長板 235 |
| 第5章 光変調器，光偏向器（相田善明） 236 |
| 1. はじめに 236 |
| 2. 光変調器 236 |
| 2.1 電気光学変調器（EOM：E1ectro OpticM odu1ator） 237 |
| 2.2 磁気光学変調器（MOM：Magneto Optic Modulator） 238 |
| 2.3 音響光学変調器（AOM：Acoust Optic Modulator） 239 |
| 3. 光偏向器 242 |
| 3.1 音響光学偏向器（AOD） 243 |
| 4. 応用例 245 |
| 4.1 光アイソレータ 245 |
| 4.2 Qスイッチ（AOM） 245 |
| 4.3 レーザプリンター 246 |
| 4.4 レーザ顕微鏡 247 |
| 4.5 自己収束音響光学スキャナー 248 |
| 第6章 回折光学素子（DOE）（藤江大二郎） 249 |
| 1. はじめに 249 |
| 2. 回折光学素子の機能と特徴玉 250 |
| 3. 回折光学素子の製作法 251 |
| 3.1 直接加工による製作 251 |
| 3.2 ホログラフィー法 251 |
| 3.3 フォトリソグラフィー法 253 |
| 4. 代表的な回折光学素子 253 |
| 4.1 ホログラフイックスキャナー22 253 |
| 4.2 HUD（へッドアップディスプレイ）用HOE 253 |
| 4.3 光ディスク用HOE 255 |
| 4.4 ビーム制御用DOE 256 |
| 4.5 その他の回折光学素子 259 |
| 5. まとめ 259 |
| 第7章 光MEMS（藤江大二郎） 261 |
| 1. はじめに 261 |
| 2. MEMSの製造プロセス 262 |
| 2.1 MEMSプロセス 262 |
| 2.2 微細成形加工 264 |
| 3. 光通信用MEMSデバイス 265 |
| 4. ディスプレイへの応用 267 |
| 4.1 DMDTM 267 |
| 4.2 GXL素子TM 269 |
| 5. 光スキャナ 271 |
| 6. 光MEMSの応用トピックス 272 |
| 6.1 三次元形状測定機への応用 272 |
| 6.2 フォトマスク作製への応用 273 |
| 6.3 印刷機器への応用 274 |
| 7. むすび 274 |
| 索引 276 |
