ダブルガウスレンズ

ダブルガウス

導入された	1888年（クラーク） 1896年（ルドルフ；ツァイス プラナー） 1920年（リー、テイラー、テイラー、ホブソン・オピック）
著者	アルヴァン・グラハム・クラーク、ポール・ルドルフ、ホレス・ウィリアム・リー
工事	4 つ以上のグループに 4～6 個の要素

ダブルガウスレンズは、主にカメラレンズで使用される 複合レンズであり、広い焦点面にわたる光学収差を軽減します。

1888 年にアルヴァン グラハム クラークが特許を取得した最も初期のダブル ガウス レンズは、対称的に配置された 2 つのガウスレンズで構成されています。各ガウス レンズは、物体側に正メニスカス レンズ、像側に負メニスカス レンズを備えた 2 要素の色消しレンズです。クラークの対称配置では、外側に 2 つの正メニスカス レンズ、その内側に 2 つの負メニスカス レンズ、合計 4 つの要素が 4 つのグループに分かれています。システムの対称性と、光学パワーを多数の要素に分割することで、システム内の 光学収差が低減されます。

設計には多くのバリエーションがあり、時には追加のレンズ要素が追加されます。基本レンズタイプは、最も開発され、使用されている写真レンズの1つです。この設計は、今日使用されている多くのカメラレンズ、特に35mmやその他の小型カメラで使用される大口径標準レンズの基礎となっています。絞り値/1.4視野が広く、通常は7つのレンズで収差をコントロールします。現代の超広角レンズモデルはf /1.0は8つ以上の要素を持つことができますが、より中程度の絞りf /2.8バージョンは 5 つの要素に簡略化できます。

ダブルガウスはおそらく20世紀で最も熱心に研究されたレンズ方式で、 ^{[1] : 245}数十の主要なバリエーション、数十のマイナーバリエーション、数百の市販レンズ、数千万台の販売数を生み出しました。^{[1] : 444–452  [2] : 123–128}欠点はほとんどなく、最も顕著なのは周辺のコントラストを低下させる可能性のあるわずかな斜球面収差です。^{[1] : 245–248}ダブルガウス/プラナーの微調整は、60年間にわたって、大口径の標準および標準に近い単焦点レンズ設計のほとんどの基礎となりました。

元々の2要素ガウスレンズは、密集した正と負のメニスカスからなる望遠鏡の対物レンズで、1817年にカール・フリードリヒ・ガウスがフラウンホーファー ・アクロマート望遠鏡の 対物レンズの改良として、凸凹レンズ1枚設計にメニスカスレンズを追加して発明した。^{[2] : 117–118}アルヴァン・グラハム・クラークとボシュ・アンド・ロムは、1888年にこのレンズを2枚取り、背中合わせに配置して「ダブルガウス」設計にすることで、設計をさらに改良したが、^[3]写真の仕上がりは芳しくなかった。^{[2] : 118}

現在のダブルガウスレンズは、カールツァイスイエナのポール・ルドルフが内部の負のメニスカスを厚くし、屈折率は同じだが分散が異なる2つの要素を接着したダブレットに変更した1895年の改良設計にまで遡ることができます。 1896年のツァイスプラナー^{設計[4]では、}色収差を補正するために、6つの要素からなる対称レンズが最初に設計されました。f /4.5ダブルガウスレンズ。^{[2] : 121–122} ホレス・ウィリアム・リーは1920年にプラナーにわずかな非対称性を加え、テイラー、テイラー＆ホブソンシリーズ0（リー・オピックとも呼ばれる、英国）を作成した。2倍レンズ。^{[2] : 122}商業的には成功しなかったが、その非対称性はツァイス・ビオターを含む現代のダブルガウスレンズの基礎となった。^{[1] : 243–245}

その後、この設計は、高性能な大口径レンズを実現するために、追加のガラスを追加して開発されました。主な開発は1920年代のテイラー・ホブソンによるもので、絞り値2.0 Opicとその後Speed Panchroの設計は、他の様々なメーカーにライセンス供与されました。1927年にリーはOpicの設計を改良し、最大口径を絞り値/1.4これはウルトラパンクロレンズと名付けられました。1930年にリーによってさらに改良されたスーパースピードパンクロレンズが開発されました。^[5]f /1.55群7枚のレンズを備えた高速設計は、後の高速レンズ設計に影響を与え、1960年代まで多くのレンズメーカーによって引用されました。

バイオターはイギリスのパンクロシリーズのもう一つの競合製品です。1927年にツァイスはバイオター50mmを設計しました。絞り値/1.4^[6]映画撮影用。静止画撮影用バージョンであるツァイス・ビオター58mm2倍(ドイツ) は、 1939 年に初めて広く普及した35mm 一眼レフカメラである Ihagee Kine Exakta (1936 年、ドイツ) に搭載されました。また、 VEB Zeiss Ikon (ドレスデン) Contax S (1949 年、東ドイツ) の標準レンズでもあり、これは最初のペンタプリズム式アイレベル 35mm SLR でした。^[7] Biotarは、1927 年に最初に設計されたもので、6 つの要素からなる非対称ダブル ガウス式でした。第二次世界大戦後の Zeiss (オーバーコッヘン、西ドイツ) は、 Biotar という名前を使用しなくなり、代わりにすべてのダブル ガウス バリアントをPlanar という名前でまとめています。ソ連の 58mm2倍 ゼニットカメラのヘリオス44レンズは、ビオターの最も一般的なバージョン/クローンであり、 ^[8] APS-Cおよびフルフレームサイズのセンサーを搭載したあらゆるデジタルカメラにとって、今日では優れたコストパフォーマンスのアクセサリとなっていますが、この特定のレンズには適切なM42アダプターが必要です。

バイオタールと同時期に競合していたがあまり知られていないレンズがいくつかあり、例えばアルブレヒト・トロニエのシュナイダー・クロイツナッハ（1925年、ドイツ）向けのキセノンなどである。^{[2] : 122–123  [9]}たとえば、1934年にはイハーゲVPエクサクタ（1933年、ドイツ）向けに3つの非対称ダブルガウスレンズが製造された。タイプ127ロールフィルムSLRカメラ：8 cm 2倍BiotarとXenonの両方のバージョン、およびDallmeyer Super Six 3インチf /1.9（イギリス）^[10]

35mmカメラ用の他の初期のダブルガウスの派生型には、コダック・エクター45mmなどがある。2倍^[11] Kodak Bantam Special (1936、米国)、Kodak Ektar 50mmについてf /1.9^[12] Kodak Ektra (1941、米国)、Voigtländer Ultron 50mm用2倍^[13] Voigtländer Vitessa (1951、西ドイツ) と Leitz Summicron 50mmについて2倍^{[2] : ライカM3（1953年、西ドイツ）では125。}ダブルガウスの公式が使われた注目すべき例だが、ほとんど忘れ去られているのはキヤノン28mmレンズだ。f /3.5（1951年、日本）^[14]は、レンジファインダーカメラ用のM39マウントで開発されました。後群を大幅に拡大することで（従来の焦点距離のダブルガウス型と比較して）、絞りを比較的大きく保ちながら視野を広げ、一時期、35mmカメラで使用できる28mmレンズの中では圧倒的に明るいレンズとなりました。^[15]

1966年、旭ペンタックスはスーパースピードパンクロ型とキセノン型を融合し、7枚6群のスーパータクマー50mmを開発しました。絞り値/1.4（v2）。^[16] 1960年代から80年代初頭にかけて、どの光学メーカーもスーパーパンクロ型やスーパータクマー型のダブルガウス標準レンズを売りに出し、販売を競い合っていた。例えば、東京光学のREオートトプコール5.8cmと、絞り値/1.4^[17]トプコンREスーパー/スーパーD（1963年）、オリンパスG.ズイコーオートS40mm絞り値/1.4^[18]オリンパスペンF（レンズ1964年、カメラ1963年）、ヤシカオートヤシノンDX50mm絞り値/1.4^[19]ヤシカTLスーパー（1967年）、キヤノンFL50mm絞り値/1.4（v2）^{[20] [21]}キヤノンFT（レンズ1968年、カメラ1966年）、旭光学スーパータクマー50mm絞り値/1.4（v2）^[22]ペンタックススポットマチック（レンズ1968年、カメラ1964年）、富士フジノン50mm絞り値/1.4^[23]フジカST701（1971年）、ミノルタMCロッコールPG50mm絞り値/1.4^[24]ミノルタXK/XM/X-1（1973年）、ツァイスプラナーHFT50mm絞り値/1.4^[25]ローライフレックスSL350（1974年）、コニカヘキサノンAR50mm絞り値/1.4^[26]コニカオートレフレックスT3（レンズ1974年、カメラ1973年）と日本光学ニッコール（K）50mm絞り値/1.4（新）^[27]ニコンF2用（レンズ1976年、カメラ1971年）西ドイツで設計されたツァイス以外はすべて日本製。

• ダブルガウスレンズ設計の歴史
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  1936–1964
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  1964–1977
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  1978–2010

1980年代以降はズームレンズが主流で、ダブルガウス標準レンズの新設計は少ないが、少量生産の高級ダブルガウスレンズが数多く発売されている。キヤノンEF50mmとEF50mmF2.8を比較すると、1.2倍L USM (2007、日本)、^{[28] [29]}ニコンAF-S ニッコール50mm絞り値/1.4G（2008年、日本/中国）、^[30]シグマ EX DG HSM 50mm絞り値/1.4(2008年、日本)、^[31] (コシナ) フォクトレンダーノクトン50mm1.1倍（2009年、日本）、^[32] Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 ASPH（2009年、ドイツ）^[33]とその前身、またはSLR Magic HyperPrime 50mm CINE T0.95（2012年、香港、中国）。^[34]

この設計は現在、ソニーFE 50mm f/1.8、キヤノンEF 50mm f/1.8などの安価だが高品質の高速レンズに使用されている。f /1.8 とニコン50mmf /1.8D AF Nikkor 。これは、キヤノン^[35]とニコンの50mmレンズの両方に7番目の要素が追加されるなど、より高速な設計の基礎としても使用されています。f /1.4の提供^[36]またはキヤノンの50mmレンズの7番目の非球面レンズf /1.2 L . ^[29]この設計は、プロジェクターなど、 単純な高速標準レンズ（≈53°対角）が必要とされる他の用途にも使用されます。

• ダブルガウス設計の簡単な説明 2006-05-17 にWayback Machineでアーカイブされました