近軸光線追跡

近軸近似を利用した厚肉レンズ、複数の薄肉レンズの焦点距離の求め方など具体例を解説しています。

ここで、光学系全体の近軸光線追跡が以下のように表されるとします。 $$\displaystyle \large \begin h_i \\ u'_i \end = \begin A & B \\ C & D \end \begin h_1 \\ u_1 \end$$ このとき、焦点距離\(\hspace\large\hspace\)は行列の成分\(\hspace\large\hspace\)と、\(\hspace\displaystyle\large=C>\hspace\)の関係にあります。

先述した厚肉レンズの焦点距離の計算結果から、厚みの無視できる焦点距離\(\hspace\large\hspace\)の薄肉レンズ(\(\hspace\large\hspace\))の行列計算の式は以下のようなります。 $$\large \begin 1& 0 \\ \frac & 1 \end$$

$$\hspace\displaystyle \large \begin h_2 \\ u'_2 \end = \begin 1 & 0 \\ \frac & 1 \end \begin 1 & -d \\ 0 & 1 \end \begin 1 & 0 \\ \frac & 1 \end \begin 1 \\ 0 \end\hspace$$

参考文献

・(1)松居吉哉『レンズ設計法』共立出版株式会社,昭和56年10月10日 初版第4刷発行 ・(2)松居吉哉『収差論』一般社団法人日本オプトメカトロニクス協会,2018年4月30日 第7刷発行