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パーフォーカルレンズとは、倍率や焦点距離を変更してもほぼ焦点が合った状態を維持するレンズまたは光学系のことです。実際には多少の焦点ずれは発生しますが、再焦点調整はほとんど、あるいは全く必要ありません。[ 1 ]
この用語は、顕微鏡、写真、映画撮影、天文学、および観察中または画像取得中に倍率が変化する可能性のあるその他の光学アプリケーションで使用されます。[ 2 ]
顕微鏡検査において、パラフォーカリティとは、対物レンズまたは接眼レンズのセットの特性で、倍率を変更しても標本がほぼ焦点の合った状態を維持できることを意味します。たとえば、顕微鏡を低倍率の対物レンズ（10倍など）から高倍率の対物レンズ（40倍など）に切り替える場合、通常はわずかな焦点調整のみが必要です。[ 3 ]
現代のほとんどの実験室用明視野顕微鏡は、ほぼ焦点が一致するように設計されています。顕微鏡の設計において、焦点の一致は光学寸法と機械寸法の標準化によって支えられており、異なる倍率の対物レンズを大きな焦点調整なしで交換することができます。[ 4 ]
写真において、ズームレンズは焦点距離を変更しても焦点が維持される場合、パーフォーカルレンズと呼ばれます。これにより、写真家やカメラマンは、ある焦点距離で焦点を合わせた後、焦点が大きくずれることなくズームして構図を調整できます。[ 5 ]
多くの消費者向けズームレンズはバリフォーカルレンズであり、焦点距離が変わるとピントも変わります。静止画撮影では、オートフォーカスシステムやカメラ内部の電子補正によって補正されることが多いため、通常の使用ではその違いは明らかではないかもしれません。[ 6 ]
映画撮影では、ズーム中に目に見える焦点移動が発生するのは通常望ましくないため、撮影中に使用されるズームレンズにおいて、焦点が一定であることは特に重要です。そのため、プロ用の映画用および放送用ズームレンズは、一般的にズーム範囲全体で焦点を維持するように設計されています。[ 7 ]
レンズが使用中に効果的にパーフォーカル状態を維持できるかどうかは、適切な設定にも左右される。パーフォーカル設計のレンズでも、バックフォーカスやフランジ焦点距離調整が使用するカメラ本体に合わせて適切に設定されていない場合、ズーム中にピントがずれたように見えることがある。[ 8 ]
この用語は、アマチュア天文学において、交換時に焦点調整がほとんど、あるいは全く不要な望遠鏡接眼レンズのセットを指す非公式な用語としても用いられる。実際には、パーフォーカルと謳われている接眼レンズでも、使用する望遠鏡や光学アクセサリーによっては、わずかな焦点調整が必要になる場合がある。
焦点距離が一定の光学系は、倍率や光学構成を変更しながら焦点を維持することが有用な、さまざまな技術機器や観測機器にも使用されています。例としては、双眼鏡、産業用画像処理システム、マシンビジョン装置、光学検査機器などが挙げられます。
このような用途では、焦点が一致していれば、手動でのピント合わせを繰り返す必要性が減り、より一貫した表示条件や画像取得条件を維持するのに役立ちます。[ 9 ]
焦点距離が変化すると焦点も変化する可変焦点レンズとは、パーフォーカルレンズを区別する必要があります。消費者向けマーケティングではこれらの用語が混同されることがありますが、顕微鏡、ビデオ制作、観測光学などの用途では、この区別は実用上重要です。[ 10 ]