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zoom RSS カメラレンズの働き1(光はなぜレンズで集まるか?)

<<   作成日時 : 2008/07/10 14:07   >>

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 今回からカメラレンズの働きについて少しお話します。
 その前に、レンズはなぜ光が集まるのでしょうか? 「集まるものだと教わった!それ以上は知らん!話を先に進めろ!」というお叱り声が聞こえてきそうですが、少し我慢してください。きっと我慢しただけのことがあります。無かった人は、普段の行いが悪いのです。
 下の図を見てください。
画像

 レンズのような格好をしてますが、レンズを細かく切ったものを並べてみました。そして、レンズは通常球面で構成されてますが、平面にしてみました。つまり、一つ一つが台形のプリズムになっています。台形の斜辺の角度がすこしづつ変化しているわけです。光はO点から出発してO’点に向かって進むものとします。プリズムの形(斜辺の角度)を選ぶと、O点から出た光は、プリズム内をレンズの中心軸(光軸と呼びます)に平行に進む条件が実現できます。つまり、光はO→A→Bとすすみます。B点を出た光はどう進むかというと、O→A→Bと折れ曲がった曲がり方と逆の曲がり方をするわけですから、O点の反対側O’点に向かって進むのです。つまり、レンズとO点までの距離と同じ距離離れたO’点に進むのです。
 レンズを細かく切断した各プリズム毎に同じような条件を見つけ出せば、O点から出てプリズムの中心に向かった光は全てO’点に集めることができるのです。
 通常のレンズはこのプリズムへの分割を際限なく細かく分割したものなのです。
 レンズというのは要は屈折を利用しているのです。屈折の説明でよく出てくる絵を下に示しました。
画像

 どこかで見た絵ですよね。レンズというのはこれを利用しているだけなのです。レンズを使った光学系といいうのは、この屈折だけを使ったものということになります。なんだかとっても難しい世界が、身近に感じられませんか?
 どうです。我慢した甲斐があったでしょ。
 次回は、カメラレンズの中身について簡単に説明します。 

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