焦点距離

主点から焦点までの距離を焦点距離という。主点は前側、後側両方に存在するが、焦点距離は前後とも同じになる。薄肉単レンズの場合、焦点距離fは以下の式で計算できる。

n: ガラスの屈折率
R1: レンズ前面の曲率半径
R2: レンズ後面の曲率半径

曲率半径の符号は、凸面のとき+、凹面のとき−となる。例として、前面曲率半径20mm、後面曲率半径無限大、屈折率1.5の平凸レンズの焦点距離の計算を図1に示す。

図1: 焦点距離の計算例

図1にあるように、この平凸レンズの焦点距離は40mmとなる。

バックフォーカス

なお、カメラレンズの用語に、バックフォーカスという用語があるが、これはレンズ最終面から後側焦点までの距離を表したものであり、焦点距離とは異なる。また、フランジバックという用語は、レンズを取り付けるフランジ面(突き当て面)から後側焦点までの距離を表す。

図2: バックフォーカスとフランジバック

作動距離(Working Distance, WD)

さらに、対物レンズにある作動距離(Working Distance, WD)は、観察する物体から対物レンズ先端までの距離である。バックフォーカスやフランジバック、作動距離は焦点距離とは異なるので注意が必要である。

図3: 作動距離