概要と必要なファイル
このページは、望遠鏡対物レンズの設計に関する覚え書きのページです。備忘録的な内容ですので、ご了解下さい。なお、このページで取り上げる内容の多くは「（天文アマチュアのための）新版屈折望遠鏡光学入門」[吉田正太郎著、誠文堂新光社]を参考にしています。ここで行えるのは、2枚玉のフランホーフェル型の対物レンズの収差図の計算だけですが、一応、基本的な設計は出来ると思っています。なお、プログラム等に誤りが存在する可能性は有りますので、その点をご了解の上、御利用下さい。ここで紹介するプログラムにより生ずる被害、損失などに関しては、当方は一切その責任を負いません。また、適宜プログラムの変更を行なう可能性もあります。
計算に必要なファイル
まず、計算で使用するファイルとその中身を説明します。これらは、ページの最後の所のリンクからダウンロード可能です。なお、3、4のファイルはサンプルファイルとお考え下さい。ダウンロードした4つのファイルは、同じフォルダに入れ、適当なフォルダ名を付けて下さい。2、3、4のファイルは同じフォルダに有る必要が有ります。
１ Harting.xls
これはハルチングの公式を用いてフランホーファー型対物レンズの各レンズ曲率の計算、必要レンズ厚の計算、そしてレンズ厚にもとづく計算で得られた焦点距離（レンズ厚を入れて計算すると、設計からズレますので）によるレンズ曲率の修正を行ないます。エクセルのブック型式ファイルで、１枚目のシートが焦点距離100を基準としたレンズの曲率計算と修正、2枚目のシートがレンズ所望のF値におけるレンズ厚の計算を行ないます。
２ trace.exe (MacOS9版はtrace)
これはガラス材データとレンズ曲率＆レンズ厚データを用いて収差図（d,C,F,g,e)の各線に対する軸上の色収差、およびOSC値）を計算するプログラムです。計算の補助ファイルとして、ガラス材のデータファイル（例えば、BK7F2.data）、及びレンズ設計データファイル（例えば、BK7F2.in）が必要です。計算はWindowsのコマンドプロンプトで行ないます。MacOS9版は普通のアプリケーションとして動作します。
３ BK7F2.data
計算に必要なガラスの具体的なデータを記入します。 ファイル名は各自自由に付けて構いませんが、後述する計算に必要な曲率等のファイルの中でこの名前のファイルのデータを使用しますので、そちらで間違えない様にして下さい。例として、ダウンロード出来るファイル（BK7F2.data）の中身は以下の様になっており、上からBK7（前玉）のd,C,F,g,e線の屈折率、続いてF2（後ろ玉）のd,C,F,g,e線の屈折率です。最初の10行のデータを使用しますので、11行目以降は無視されます。例では、コメント的に11行目から何の値かの説明を書き込んであります。
1.51633
1.51385
1.5219
1.52621
1.51825
1.62004
1.61502
1.63212
1.64209
1.62409
BK7F2.data
BK7
d
C
F
g
e
F2
d
C
F
g
e
４ BK7F2.in
このファイルには計算に必要な次の各データを順番に記入します。上から順に、第1〜第4面の曲率（4行で記述）、前玉の厚さ、後ろ玉との間隔、後ろ玉の厚さ、計算する入射光の高さの最大値、ガラス材のデータの書かれたファイル名、色収差の計算結果の出力ファイル名、となります。10行目のファイル名は、収差の計算結果の出力ファイル名ですので、適当に付けて構いません。このファイルに、タブ区切りデータとして計算結果が出力されます。出力データの詳細は後述します。
60.6095845
-35.6424593
-36.0629554
-148.052823
0.65
0.020
0.45
5.00
BK7F2.data
BK7F2focus.data
r1
r2
r3
r4
d1
ds
d2
height
glass data filename
focus data outputfile
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 注意 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
BK7F2.dataおよびBK7F2.inはテキストファイルです。windowsのメモ帳などのソフトで編集、保存して下さい。Macの方はSimpleTextなどをご使用下さい。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ファイルのダウンロード（リンクをファイルに保存して下さい）
Windowsで、BK7F2.in及びBK7F2.dataをダウンロードした場合（ウィンドウで表示された内容をファイルに保存した場合など）、システムが.txtを不可する場合が有りますが、その時は保存後に、正しく「BK7F2.data」「BK7F2.in」に名前を変更して下さい。「BK7F2data.txt」や「BK7F2lens.txt」という様に変更されても構いません。出力ファイル名も「BK7F2results.txt」としても結構です。そのときは、計算時の入力ファイル名、上記4のファイル中に記述しているファイル名の変更を忘れずに！
MacOSXに関しては、ソースファイルをターミナルで実行すれば計算できますが、ソースファイルは非公開とさせて頂いております。OSX用アプリの提供は未定です。（ダウンロードしたファイルに問題がありましたら、ご連絡下さい）
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