松本の光学講座 2024;Roundup/ 総まとめ

 上の図が、一般的な近軸結像公式です。すでに中学校で習っておられるはずですが、物点位置、像点位置に符号(±)を考慮した一般式になっています。レンズより左は(-)、右は(+)です。
一般的な近軸結像公式は、s (物点距離)、s’ (像点距離)、f (焦点距離)の3つのパラメーターの関係式で、その内の1つが分からない時に、その数値を求めることが出来ます。

 下の図は、距離の代わりに、光線の特定位置(この場合はレンズ上の光軸からの高さ)に於ける光線の角度(h/sで定義された角度)を使用します。もともと両者は同じ数式を変形したものであり、下の図の方法は、計算の効率を上げるのに有効です。
 h が加わることで、パラメーターが4つになったようで、混乱されるかも分かりませんが、hは、αを定義する時にすでに設定しているわけですから、心配無用です。途中で尺度を変更しない限り、初期値は任意の数値を設定すれば良いのです。この h が後で、凄い役割を発揮するのですが、実際に運用して見られたら分かります。