正立ミラーシステム(EMS)を開発した松本龍郎のサイト。 たった2回の反射で天体望遠鏡の像を正立像にします。
Tatsuro Matsumoto; Inventor of the EMS, Erecting Mirror System. EMS offers non reversed upright image with no additional undesirable abberations.
理解しやすくするために、両主点位置をレンズ系の外に作図しました。たとえば、H1が実際にはレンズ系第一面より右側に存在する場合は、t>0 となり、同様にH2がレンズ系最終面よりも左側にあれば、t’ <0 となるだけです。 また、移行マトリックスは左→右向きの距離を正(+)と定義します。 まとめますと、レンズ系のシステムマトリックスを A D B C 、とし、 物側主点の位置は、レンズ系の第一面を基点として定義 ( t ) することとし、像側主点は、レンズ系最終面を基点として定義 ( t’ )することとします。 従って、tが第一面から物側主点までの距離、t’が最終面から像側主点までの距離で、符号は上図と解説に従います。
解説 ↑; H1 – H2 の 横倍率=+1の 物像マトリックス を計算します。 結果は何と! 1 D 0 1 、 という、超シンプルな行列になりました。(右上の要素のDは常にレンズ系のパワー) 両主面は、横倍率=+1の共役面ですから、左上と右下の要素は常に1,物像関係なので、左下の要素は常に0。(計算不要) 最終的に整理する直前の行列と比較し、 A + Dt = 1, C – Dt’ = 1, から、 t = (1-A)/D , t’ = (C-1)/D, となるわけです。 マトリックスの方法が、いかに近軸解析に奏功するか! ご理解いただけましたでしょうか?
補足; 一般に、物像マトリックスは、 1/M D 0 M 、 (Mは横倍率) で、物と像が両主面の場合は、M= +1 となる訳です。