前回は非常にシンプルな構造の光学補正式のズームタイプについて説明させていただいた。今回は本格的な現代のズーム、機械補正式ズームとしてもっとも構成のシンプルな 2群構成ズームについて考えさせて戴く。今なお広角系のコンパクトズームとしては様々な新しい技術を取り入れて定番的な構成である。
･････････
続き・本文はこちら
LED照明ノーツ
31.レンズを使う18 ＜光学補正式ズームの近軸計算＞
＜光学補正式ズームの近軸計算＞
前回はズームレンズの基本的な原理と、簡単な近軸構造計算について解説させていただいた。前回考えたのは 4 群アフォーカル系という言わばもっとも形式的に洗練し、古典的に完成しているタイプである
（決して最先端のズームタイプと言うことでは無いが）。今回はこれとは逆に最も古い、原始的なズームタイプについて説明させていただきたい。
また、近軸計算の一応の締めくくりとして、その構造を近軸計算で考えさせて戴く。
･････････
続き・本文はこちら
30.レンズを使う17＜近軸理論によってズーミングの焦点距離の変化を求めてみよう＞
前回は、レンズメーカーの式を用いて、異なる距離にある被写体の写真を撮影するために、前回計算した様なレンズの基本エレメントをどの様に配置し、或いはどの様に動かせば良いかについて検討し、計算した。今回は前回の考えをさらに応用して、ズームレンズがどのように、そのレンズ群を移動させると、どのように焦点距離が変化するかについて考え、具体的な計算をさせて頂きたい。基本的には前回までに用いたのと同じ近軸理論式を用い、ズームと言うと少し複雑そうな感もあるが、考え方も全く前回、或いは前々回の延長線上にある。
･････････
続き・本文はこちら
29.レンズを使う16 ＜近軸理論によるピント調整によるレンズ移動量を実際に計算してみよう＞
LED照明ノーツ 29
レンズを使う16
＜近軸理論によるピント調整によるレンズ移動量を実際に計算してみよう＞
前回は、具体的なダブレットレンズにおける焦点距離と主点位置等の近軸理論に基づくレンズの最も大切な基本量の計算について考えた。煩雑な計算のように見えるが実は近軸光線追跡式の単純な繰り返しにより成り立っていた。今回は近軸光線追跡式と同じところから導かれるレンズメーカーの式を用いて、異なる距離にある被写体の写真を撮影するために、前回計算した様なレンズの基本エレメントをどの様に配置し、或いはどの様に動かせば良いかについて考え、具体的に計算する。
･････････
続き・本文はこちら
28.レンズを使う15 ＜ダブレットレンズの焦点距離とバックフォーカスを実際に計算してみよう＞
LED照明ノーツ 28
レンズを使う15
＜ダブレットレンズの焦点距離とバックフォーカスを実際に計算してみよう＞
これまで、しばらく色収差について解説させていただいた。前回は一般的に存在する凸凹の貼り合わせレンズ、ダブレットレンズにおける色収差の除去、そしてその時の硝子の選択方法について説明させていただいたが、今回は少し色収差から離れて具体的なダブレットレンズにおける焦点距離と主点位置等の近軸理論に基づくレンズの最も大切な基本量の計算について考える。
･････････
続き・本文はこちら
【改訂】27.レンズを使う14 ＜ダブレットレンズで色収差を除去するための硝子の選択＞（20年4月）
これまで、色収差の発生、或いはその除去のための条件等を解説させていただいた。今回はこうした理論を応用して、良く存在する凸凹の貼り合わせレンズ、ダブレットレンズにおける色収差の除去、そしてその時の硝子の選択方法について説明させていただきたい。
･････････
続き・本文はこちら
26.レンズを使う１3＜色収差、２次スペクトルについて＞
LED照明ノーツ26.レンズを使う13＜色収差、２次スペクトルについて＞
ここまでは、Ｃ線、Ｆ線などの２波長についての色消しについて考えて来た。この様な２波長についての色消しが成っているレンズをアクロマート(achromat)と呼ぶ。この２波長以外の波長に対しては、色収差が残存する場合が極一般的に考えられ、この残存する色収差を２次スペクトルと呼ぶ。この２次スペクトルを除去するためには、蛍石などの高価な特殊な材料が用いられ、２次スペクトルが除去されているレンズ、或る比はそれに近い性能を持つレンズをアポクロマート(apochromat)と呼ぶ。
特に、2次スペクトルとしては一般的なレンズにおいては、より波長の短い（紫寄りの）ｇ線（435nm）を考える場合が多い。精密な結像が必要となる顕微鏡対物レンズ、或いは長い焦点距離によって、こうした2次スペクトルもそれに比例して目立つようになる、望遠レンズの設計時においては重要な評価項目となる。
1.２次スペクトル
以下で、薄肉密着系による２次スペクトルの色消し条件について考えてみよう。C-F線の一次の色消し条件は….
LED照明ノーツ26.レンズを使う13＜色収差、２次スペクトルについて＞ 全文を読む。
株式会社タイコ 牛山善太
25.レンズを使う１2＜間を空けて存在する二つのレンズによる色収差の除去＞
LED照明ノーツ25.レンズを使う12＜間を空けて存在する二つのレンズによる色収差の除去＞
前回は色収差除去のための基本的な配置を学んだ。そこでは光学系として、凸レンズと凹レンズが密着している場合（ダブレットレンズ）の最もシンプルな構成を取り上げた。この様な光学的要素は多くの光学系に見られる。非常に重要なパターンである。ただ、あくまでも2レンズが密着した場合であり、密着して置かれていない2レンズについてはどうであろうか？今回はさらに、この様にもう少し異なった状態での色収差の除去について考えてみよう。
1.間隔のある薄肉レンズ2枚による色消し条件
本連載前回では薄肉密着系による一次の色消しを考えたがここでは、この薄肉レンズの組が間隔Dを置いて存在している場合について考える。
近軸計算により、全体の焦点距離fを用いて以下の式が成り立つ。….
LED照明ノーツ25.レンズを使う12＜間を空けて存在する二つのレンズによる色収差の除去＞ 全文を読む。
株式会社タイコ 牛山善太
24.レンズを使う１１＜張り合わせレンズにおける色収差の除去＞
LED照明ノーツ24.レンズを使う１１ ＜＜張り合わせレンズにおける色収差の除去＞＞
前回は色収差を考えるうえで非常に重要な、アッベ(Abbe)数について解説させて戴いたが、このアッベ数と焦点距離を計算する近軸理論の組み合わせにより、薄いレンズ同志が密着した場合における、焦点距離の色収差除去のための条件を導くことが出来る。この条件は照明系をも含むすべての、多色の状況における、レンズ系配置の基本を示唆するものである。
１．色収差を除去できる条件
前回、触れさせて戴いた通り、ｄ線(587.6nm)を中心として、C線(656.3)、F線(486.13)の焦点距離の色収差を考えれば、
LED照明ノーツ24.レンズを使う１１＜張り合わせレンズにおける色収差の除去＞ 全文を読む。
株式会社タイコ 牛山善太
23.レンズを使う１０ ＜アッベ数について＞
LED照明ノーツ23.レンズを使う１０ ＜アッベ数について＞
前回、述べさせていただいた様に、色収差とは、一般的に、レンズを通過する光線の色・波長の違いにより、レンズの媒質の屈折率が異なり、それぞれの波長による像面上収束点が一致しないことを言い、画像の乱れを引き起こす。この色収差は、焦点距離計算などにおける、光線追跡計算の一次近似の領域においても存在し、或る意味では、最も基本的かつ構造的な収差であると考えられる。（勿論、高次の領域においても存在する。）
ここでは、この近軸領域における色収差についての重要な係数、アッベ(Abbe)数について解説させて戴きたい。
1.焦点距離の色収差
まず最初に、焦点距離ｆの薄肉系単レンズの焦点距離についての色収差について考えよう。
簡便のためレンズの厚さを０と考え、1面、２面の曲率半径をそれぞれr1、r2、
硝子の屈折率をｎとすれば(図1)….
LED照明ノーツ23.レンズを使う１０ ＜アッベ数について＞ 全文を読む。
株式会社タイコ 牛山善太