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ギャラリー詳細

「画像からくり」第20回 折り紙が空中に作り出す光点

 

Fig. 2 凸レンズによる縮小結像の図

フレネル凹面鏡の機能の説明の前に,凸レンズにより縮小された実像が作り出される原理をFig. 2 で説明する.物体(今回は照明器具の発光部)の各点からいろいろな方向に進む光線のうち,絞りの開口部を通過する光線が結像に関係する.物体からの光線はレンズの表面で屈折し,レンズの結像公式に従った位置と大きさに実像を作り出す.今回のフレネル凹面鏡は,焦点距離約5mm なので,物体(照明器具)までの距離を2.5 m(2,500 mm)とすると,結像倍率(横倍率)は−1/500となる.直径500mm の物体が直径1mm に縮小された実像が作り出されるが,物体距離が焦点距離に比較して大変大きいので,像はレンズのほぼ後側焦点位置に生じる.また空中に作り出される3次元像として重要な項目に縦倍率がある.これは物体の奥行き(光軸)方向の寸法が,像面でどれだけの寸法に結像されるかという倍率である.縦倍率は横倍率の自乗であるので,1/250,000倍である.つまり直径500mm の球であっても,像の厚さは0.002mm(2μm)と,薄く押しつぶされることとなる.
著者:桑山哲郎 氏

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