2014年06月09日

写真レンズの歴史1 トリプレットやガウスタイプ

写真レンズの歴史を紐解きながら、代表的なレンズの構成を学んでいくことにします。
まずは基本のトリプレットとその派生である様々なレンズについて学習していきましょう。

以前、ダブレットレンズの設計演習時に3枚貼付けレンズはトリプレットと呼ぶ、と書きましたが、トリプレットと言えば、今回出てくる貼り付け無しの、凸凹凸の3群3枚構成のことを指すことが多いようです。

カメラレンズの歴史と進化

歴史上はピンホールカメラ、単レンズ、ダブレットレンズ…と進化してきたのですが、ここではトリプレットからスタートします。

トリプレット

 イギリスのクック社 1893年
 3群3枚 構成

その名の通り、3枚の凸凹凸の単レンズからなる構成で、ペッヴァール和(像面湾曲)と2つの色収差(軸上&倍率・色収差)、ザイデルの5収差を同時に改善しうる最小の構成。
貼りあわせもなく、構成が少ないため製造面でのメリットが多く、コーティング技術が発達していない時分に大活躍した、とのこと。

20140522143911.png
トリプレット の構成例

このトリプレットは写真レンズの歴史を語るには外せません。
というのも、多くの銘玉と呼ばれるレンズが、トリプレットをベースに設計されており、その流れが現在に至っているからです。
つまり、カメラ(対物)レンズの原点と言えるモノでしょう。
(偉そうに書いていますが、最近学んで知った内容です)

続いて、トリプレットの思想を受け継いている有名なレンズ構成をいくつか紹介しておきましょう。

ヘリアー

 ドイツのフォクトレンダー社 1900年
 3群5枚 構成

Heliar.png
1・3枚目の凸をいずれも貼り合せの「ダブレット」にした3群5枚構成
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Tamasflexs

貼りあわせが2箇所あるため、トリプレットより高価になるのが難点。

テッサー

 ドイツのカール・ツァイス社 1902年
 3群4枚 構成

Tessar.png
3枚目凸を凸凹貼り合せの「ダブレット」とした3群4枚構成のレンズ
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Tamasflexs

テッサーは、トリプレットの派生である「ウナー(ツァイス、1899年)」の前群と「プロター(ツァイス、1890年)」の後群の組み合わせで、生まれたとも言われています。

Unar.png Protar.png
左:ウナー、右:プロター
 図の引用元(ウィキペディア):(ウナープロター
 Author:Tamasflexs

テッサーの名前の由来は、3枚4群構成だったことから、ギリシア後で4を意味する「Tessaros」にちなんで名付けられたとか。

エルノスター

 ドイツのエルマネン社 1923年
 4群4枚 構成

Ernostar.png
トリプレットの1枚目と2枚目の間にメニスカスレンズの4枚構成
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Tamasflexs

後述のゾナーの原型となったレンズと言われており、エルマネン社のスター、というのが名前の由来。

ゾナー

 ドイツのカール・ツァイス社 1929年
 3群7枚 構成

エルノスターを開発したルートヴィッヒ・ベルテレがエルノスターを改良して発明したレンズです。

Sonnar.png
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Tamasflexs

当時は驚異的に明るかったので、ドイツ語の太陽「sonne」にちなんで、名付けられました。3枚の貼りあわせとはなかなか豪華です。


以上のように、トリプレットをベースに、様々なレンズが発展してきました。これらは現在でも現役です。

トリプレットが全ての収差をコントロールしうる、最小の構成ということで基本になるのですが、トリプレット以前に発明された「ガウスタイプ」と呼ばれるものもあります。
トリプレットとは少し異なる系統といえるかもしれませんが、このガウスタイプは、現在の一眼レフの標準レンズには欠かせません。もちろんこのタイプも現役です。


ガウスタイプ

 ドイツのカール・フリードリヒ・ガウス 1817年
 2群2枚 構成

ドイツの数学者、天文学者、物理学者であるガウスが、望遠鏡の対物レンズとして使用されていたダブレットを2群に分け、凹レンズをメニスカスに置き換えた、とされています。

20140603110455.png
シンプルな2枚構成

コレが元となったとはいえ、さすがに2枚では限界があります。

ダブルガウス

 イギリスのクラーク 1888年
 4群4枚 構成

ガウスタイプ(2群2枚)を絞りを挟んで対称型に構成したポートレートレンズをイギリスのクラークが1888年に特許出願しており、これがダブルガウスの最初とされています。
時期的には、トリプレット(1893年)より少し早いですね。

241px-DoubleGauss1text.svg.png
ガウスタイプの流れ
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Paul1513

現在では、ガウスタイプ、といえばこのダブルガウスの事を指すのですが、ガウスが開発したわけではない、というのが興味深いですね。

プラナー

 ドイツのカール・ツァイス社 1896年
 4群6枚 構成

ダブルガウスの中2枚のメニスカスが。ダブレットになった構成です。

Planar_1896.png
プラナー
 図の引用元:ウィキペディア
 Author:Tamasflexs

焦点面が平坦(像面湾曲が少ない)というところから、ドイツ語で平らを意味する「Plan」にちなんで名付けられたそうです。

ダブルガウスタイプは、大口径化が容易であったり、バックフォーカスを長く取れるなど、優れた特徴を持っていますが、当時はレンズコーティング技術が実用的でなく内面反射による低コントラストが嫌われせいで、あまり普及しませんでした。
しかし、コーティング技術が発達し、バックフォーカスに跳ね上がりミラーを収納する一眼レフカメラが全盛となり一気に普及した、とのことです。

すぐには陽の目を見ないが、他の技術の発達でスポットが当たる技術、というのは良くある話ですね。
これら先人たちの生み出したレンズ構成が現代のレンズ技術の基礎になっているものだと思います。これらをベースにもう少し学習を深めてみたいと思います。


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posted by ひよこデザイナ at 22:25 | Comment(0) | TrackBack(0) | 写真レンズの歴史 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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