ズームレンズの仕組み

ズームレンズは多くのレンズから構成される。複数枚のレンズを一組としてレンズ群と呼び、それぞれの群が異なる役割を持つ。焦点距離を変える機能を持つ群をバリエーター、焦点位置を合わせる機能を持つ群をコンペンセーター、通常の焦点合わせをするための群をフォーカシング群、結像の役割を持つ群を結像群あるいはマスターと呼ぶ。

ズームレンズは特定のレンズを動かすことで、ピント位置を変えずに焦点距離を変える。簡単のために凸レンズと凹レンズを組み合わせたモデルを考える。像面にピントがあっているとき、遠方の物体は凹レンズによって虚像が作られる。ここで、凹レンズを像面側に移動すると、虚像の位置も移動する。そこで凸レンズを前方に移動することで、ピント位置を変えることなく、全体の焦点距離を変えることができる（図1）。

図1　2枚構成ズームレンズの仕組み。

ズームレンズの方式には、光学補正式と機械補正式がある。前者はレンズ群を直線的に移動するレンズをいう。直線という制約によってピントを完全に合わせることが難しくなるため、現在はほとんど使われていない。後者は非直線のレンズ移動によってズーミング調節を行う。あらゆる倍率で完全にピント調節が可能である。焦点面移動の補正をカメラの自動焦点機能によって行う電子補正式レンズもあり、現在では、機械補正式と電子補正式が組み合わせて用いられている。

参考文献