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2019年11月12日 (火)

・ミラーレス専用レンズならではの優位点2

前回は、収差補正を画像処理で行うという観点での
優位性を書きました。
今回は、光学設計としてのミラーレス専用レンズの優位性について記載します。

光がレンズによって強く曲げられる
(大きく屈折する)と収差も大きくなりがちです。
これは、光の波長ごとに屈折角が異なるため、
強く曲げると、より色が分離してしまうためです。

Resize169833

レンズの中に入ってくる光は、
中心付近はあまり屈折せず、
周辺付近は大きく屈折します。

Resize169837

周辺部の像はコマ収差が発生している。
これを光学的に補正するためには
レンズの中心部を通る光と
レンズの周辺部を通る光で
それぞれ屈折を変える必要があります。

Resize169834

上の図では、一番目のレンズ(一番左のレンズ)は中心を通る光束と
周辺を通る光束が別の場所を通っている。
この場合は、中心部と周辺部で光を分離して考えることができます。
しかし二枚目と三枚目のレンズでは
レンズ内の同じ場所を通っている。
分離ができない。

つまり、一枚目のレンズを非球面にして
中心と周辺の屈折を変えることで、周辺部の収差を軽減することができます。

光学設計としてレンズ収差を軽減するには
このように非球面レンズを使ったりするのが効果的。

ミラーレス専用レンズはどうなっているか。

Resize169835

最初の図と比べて違う部分は
一番目のレンズの大きさ。
一番目のレンズが小さくなったことにより、
このレンズでは中心部と周辺部の光束の分離ができません。

しかし、撮像素子に一番近い部分にレンズを入れることで
このレンズで光束の分離ができています。

比較
Resize169836

ミラーレス用ではフランジバックが短い分、
撮像素子のぎりぎりの場所までレンズを入れることができます。
この図は模式的に書いたので、ミラーレス用のほうが
レンズ枚数が多くなってしまっていますが、
実際はレンズ設計によって枚数が違ってきます。


一眼レフ用では主にレンズの前玉側で収差を補正
ミラーレス用では主にレンズの後玉側で収差を補正します。
前玉側で収差補正を行おうとするとレンズが大きくなり、
また、大きなレンズを非球面にしたりなどコストがかかります。
一方、後玉側で補正するミラーレス用レンズでは
レンズの玉を大きくする必要がありません。
この分が、レンズのコストや重さに効いてきます。

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