焦点距離のソースを表示

{{出典の明記|date=2023年9月}}
[[Image:Lens image 1.png|400px|thumb|図1　焦点距離の概略図]]
'''焦点距離'''（しょうてんきょり、{{lang-en-short|focal length}}, <math>\boldsymbol{f}</math>）は[[主点]]と[[焦点 (光学)|焦点]]との距離である<ref>"焦点距離（focal length）    レンズの“焦点距離”とは，“レンズによる結像の基準になる点”と“光軸上の無限遠にある点光源からくる平行光の焦点”との距離をいい ... “レンズによる結像の基準になる点”... を“主点”といいます。" {{Harvnb|東芝テリー|2015|p=10}} より引用。</ref><ref>"焦点距離は ... レンズ仕様を示すのに最も重要な項目であり，一般に小文字 の”f”と書き表します。" {{Harvnb|東芝テリー|2015|p=10}} より引用。</ref>。

光学系に対して光軸に平行な光線が入射する場合を考える。光学系を出た後の光線を逆向きに延長した直線を引き、それが光学系に入る前の光線と交わる点から光軸上に下ろした垂線の足が主点であり、そこから焦点までの距離が焦点距離である。

== 単レンズの焦点距離 ==
空気中の単レンズの焦点

求められる（ただし[[近軸近似|近軸光線に限った近似式]]であることが証明されている）。

:1/f=(n-1){1/r<sub>1</sub>-1/r<sub>2</sub>+(n-1)d/(nr<sub>1</sub>r<sub>2</sub>)}

::''n'': レンズ材質の[[屈折率]]
::''r''<sub>1</sub>, ''r''<sub>2</sub>: レンズの[[曲率半径]] (正負があることに注意<ref group="注">通常、光の進行方向を正の向きとして、面に対し[[曲率中心]]がどちらにあるかで面の正負を表す。つまり、光が左から右に進むならば正の曲率半径を持つ面は左に凸である。</ref>)
::''d'': レンズの厚さ

分母の第2項 (レンズの厚さの関係する項目) は近似計算では0にすることがある。
屈折率の高い材質のレンズ、曲率半径の小さいレンズが焦点距離が短い。

一般に焦点距離が短いほど実像の大きさが小さくなり、虚像の大きさは大きくなる。

[[眼鏡]]では、焦点距離（メートル）の逆数で屈折力を表し、[[ディオプトリ]]（ディオプター）という単位を用いる。

== 複数レンズの合成焦点距離 ==
[[Image:Lens different h.svg|250px|thumb|図2　さまざまなカメラレンズの焦点距離。図中'' f' ''が焦点距離、面'' H'-H' ''が主面である。]]
[[写真レンズ]]のように複数のレンズで構成されるものでは合成の焦点距離をさす。

光学系全体の主点が光学系の外に位置する場合があるため、一概に鏡筒が長いレンズほど焦点距離が長いわけではない（図2の3では物側、4では像側の外側に主点が置かれている）。

<gallery caption="さまざまなレンズの焦点距離">
ファイル:Focal-length-a.png|凸レンズ
ファイル:Focal-length-b.png|凹レンズ
ファイル:Focal-length-c.png|凹面鏡
ファイル:Focal-length-d.png|凸面鏡
</gallery>

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist|group="注"}}

== 出典 ==
{{Reflist}}

== 参考文献 ==
* {{Cite web |url=https://www.toshiba-teli.co.jp/technology/technical/t0004-Lens-Terminology.htm |title=知っておきたい撮影レンズの基礎 -カタログ用語編- | accessdate=2024-08-06 |author=東芝テリー |year=2015 |ref=harv}}

== 関連項目 ==
{{Commonscat|Focal length}}
{{Wikidata property}}
* [[被写界深度]]
* [[画角]]

{{Physics-stub}}
{{写真}}

{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:しようてんきより}}
[[Category:幾何光学]]
[[Category:長さ]]
[[Category:撮影技術]]
[[Category:カメラ]]