Development of Spherical Aberration Simulation Program for Education using Visual Basic.net

Visual Basic.net을 이용한 구면수차 시뮬레이션 교육 프로그램 개발

In this study, a program has been developed to enable a simulation of spherical aberration - originated from a spherical surface and an aspheric surface - via ray tracing and calculation of the degree of spherical aberration. This process has been verified for the variation of spherical aberration generated from ray tracing for aspheric surfaces such as an oval, a parabola, and a hyperbola. By comparing it with the spherical surface, the principle and necessity of the aspheric surface lens design have been understood. In addition, it allows confirming the accuracy of the simulation by developing a ray tracing program in relation to the mirror plane of a parabola.

본 논문에서는 구면과 비구면에서 발생하는 구면수차를 광선추적에 의해서 시뮬레이션 하고 그 수차량을 계산해 낼 수 있는 프로그램을 개발하였다. 이를 통하여 비구면인 타원, 포물선, 쌍곡선면을 광선추적 하였을 때 발생하는 구면수차의 변화를 확인할 수 있었고 이를 구면과 비교함으로써 비구면렌즈 설계의 원리와 필요성을 이해할 수 있었다. 또한 포물선 거울면에 대한 광선추적 프로그램을 개발하여 시뮬레이션에 대한 정확도를 확인 할 수 있도록 하였다.