Ray Optics
The thin lens



薄肉レンズの組み合わせ


 この節では薄肉レンズを組み合わせたときの説明をする

まずは
前側焦点距離後側焦点距離に関して説明する。

例えば下の図に示したように二枚レンズの際には、



この2枚のレンズに対してレンズの公式を当てはめると



となる

ここで、光学系の最後の面から系全体の第二の焦点までの距離は
後側焦点距離(back focal length)と呼び以下の式で書かれる。

第二の焦点とは、物点が無限遠方にあった時の集光位置のことである。

よって物点uo1→∞のときには、ui = f1 であるので、



となる。

また、最初の面から第一の焦点(像点が無限遠方、つまり、ui2→∞)までの距離は
前側焦点距離(front focal length)として呼び、



となる。

これが意味することは、単レンズでは焦点距離fは前と後ろで変わりがなかったのに対して、

複数枚のレンズを用いるとき、2枚のレンズをレンズ系として1つと考えると、前側と後側で焦点距離が異なることを意味している。

しかし、複数のレンズでもアクロマティックレンズ(色消し)のように2枚のレンズが接触しているならば、

実は前側と後側の焦点距離が変わらない。

つまり、レンズ間の距離dが0であることから、



であり、このようなレンズは実効的焦点距離fをもつレンズ系であることを意味している。