5)厚肉レンズ


はじめに

前ページの [4)結像の考え方] では薄肉レンズを用いました
薄肉レンズは厚みの無い仮想的な考え方です
実際のレンズの場合、主点や焦点位置をどのようでしょうか?

※ 薄肉レンズに対し、厚みを考慮したレンズを厚肉レンズと称します

作図により仮想の屈折面を考える

下図は凸平レンズに平行光線が入射し、射出する光線をCADと屈折の式を用い作図したものです

レンズ 
  S1面 凸(半径r)
  S2面 平
  屈折率 2
光線高さ
  赤 レンズS1面の半径の 0.1x
  緑           0.2x
  青           0.3x
入射角・射出角
  Θ1i S1面への入射角  Θ1o S1面での射出角
  Θ2i S2面への入射角  Θ2o S2面での射出角
その他の記号
  H、H’ 前側主点、後側主点  f 焦点距離

各入射光線と射出光線の接点をもとに円弧を作成したのがピンクの破線
このピンクの破線はS1面とS2面の屈折面を合成したもので、肉厚を持たない薄肉レンズです
従って、合成した屈折面と光軸の接点F’が後側主点、F’から焦点位置までの距離が焦点距離

※ この単レンズの屈折面を合成する考え方は、複数枚のレンズを合成することに拡張されます
※ この例の場合、ピンクの破線は射出瞳です

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