JPS63279202A - 合成レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の球面によるレンズで生じる像とくらべ、本、合成
レンズで生じる像は遠近感よく見よいのである。このよ
うな合成レンズを得ることが、本発明の目的である。

横向きの直円柱の透明体を、軸に平行に半分以下に一般
に薄く切断したものを、更に、その横に長い切断面が正
方形になるように、切断面に直角に切り取った、第１図
に示した、横向きの湾曲面透明体（ｌ）（湾曲面のみを
示す。湾曲面の中心０゜底面正方形ａｂｃｄ）と、 これを、正方形底面上で９０°向きを変えた、第２図に
示した、縦向きの湾曲面透明体（２）（湾曲面のみを示
す。湾曲面の中心０、底面正方形ａｂｃｄ）とを、 両方共、湾曲面透明体でなく、湾曲面図形として、（第
１図の（１）の湾曲面ａｂｃｄ、第２図の（２）の湾曲
面ａｂｃｄとして）両者を第８図（第２図の（２）を実
線、第１図の（１）を破線で示した立体図の説明図）に
示す如く、夫々の中心０を一致せしめ、夫々の縦方向、
横方向を重ね、両者の底面正方形ａｂｅｄの四辺四角を
一致せしめ、水平面上に置き、中心０を含み水平面（ａ
ｂｃｄ正方形平面）に平行な平面（第８図に図示なし）
〔上部平面と呼ぶことにする〕より、（１）、　（２）
の湾曲面を合成する。

しかして、（１）と（２）の湾曲面は、上記の如く、向
きを変えたものに過ぎないから、第３図から解る如く、
第８図のａｂｃｄの１のＯｂｐ湾曲面とｏｂｐ’湾曲面
の部分、即ち第４図（但し拡大した図）の部分のみをし
らべればよい。勿論Ｏｂで交叉する。

即ち同様図の第５図の、上の上部平面ＯｂＰ　ｐ’から
、（１）、　（２）の合成湾曲面をしらべればよい。故
に１のみで説明する。

中心０は共に上部平面上にあるから合成しても同位置で
あり、第４図、第５図のＯｐｌとＯｐを合成しても第５
図のＯｐであり、第４図の（１）のＯｐのままである。

第５図のｏｐ’ｐを、第６図のｏｐ’ｐとして合成湾曲
面のＯｐとなり、又、第５図の０ｂｐｂ＋０ｂｐｂとし
て（立体図のままの説明であるが）ＯｂＦｂｄ　となり
、第６図の０ｂｐｂｄとして合成湾曲面の対角線部のＯ
ｂｄとなり、又、Ｍ５図の上部平面上の／ｐ’　ＯＩＦ
＝８０”の（第８図、第４図）第５図の０３湾曲線と０
Ｉ湾曲線の合成湾曲線は　０ＩＦ８＋０ＩＦ１　として
（立体図のままの説明であるが）０１Ｆ１ｄとなり、第
６図の斜線を記入した０１ｐｌｄ　として合成湾曲面の
０１ｄとなる。

このようにして（実際には出来る限り多くして）第６図
の合成湾曲面ＣＯを、−例としてえかいた図である。

作図式に合成湾曲面を求めると、第６図のＯｐ。

曲線０１ｄ　曲線Ｏｂｄは、第８図に示す如く、Ｏｐ→
曲線ｏ１ｄ−曲線０１ｙｄの順に、湾曲が次次に弱くな
り、第６図の対角線方向へ向う程、又、中心Ｏから外郭
へ向う程、湾曲が弱くなるのである。破線図Ｏｂ１．　
ｌ、ｔＤｐが球面である。Ｏｐ部では上記の如く合成湾
曲面と一致する。勿論球面は（１１，（２１の円弧湾曲
の半径Ｒ（図には示さず）と同じ曲率半径Ｒの球面であ
る。合成湾曲面ＣＯは球面とくらべ、Ｏｐでのみ一致す
るが、その他はすべて相違するのであり、合成湾曲面の
曲線０１ｄ。

Ｏｂｄ　は、夫々球面の０１ｄＤ＋　Ｏｂｄ、とくらべ
て、上記の如く、対角線方向へ向う程、又、中心から外
郭へ向う程、湾曲が弱いのである。

次に、数値的に説明する。

第９図（第４図相当と上部平面をえがいた図）の上部平
面０ｂｒｊｐ’上に、任意の一点Ｘをとれば、しかして
そのＸと０とを結びｘｏをｒＩで表わし、ＸＯとＯｐ／
　　となす角をθで表わせば、そのＸ点から合成湾曲面
までの下への高さＨ（Ｒ）（ｒＩ）（＃）はＨ（ＲＸｒ
＋）（７１）＝２ＲＲ”　、、ｔ　Ｗｉｎ”　ｆＪ　　
　Ｒ’　ｒｌ”ｃｏｓ”　１９で表わされる。これを公
式と呼ぶことにする。

註・・公式を得るに至る説明を柱内に簡単に記す。第９
図を第９１図に写し図の如（Ｘｌ、Ｎ、ｒ。

及びＸ、、Ｍの符号をつける。

〔上部平面上の任意の一点Ｘから（１）の湾曲面への下
への高さをしらぺるために〕第９Ｉ図のｏｐ’ｐ面方向
から見た図を第９″図にえがき、これを〔上部平面と（
１）の湾曲面のみの平面図として説明する〕。

その第９〃図に更にＲ（（１）の円弧湾曲の半径）、及
びＯ＋＋　Ｑの符号をつける。

第９図、第９１図のＸ点から（１）の湾曲面への下への
高さは、第９／図、第９”図の、ＬＮでよい。・そのＸ
＋Ｎハ第９１１図よりＸ＋Ｎ＝Ｒ−ｆＦ：？　である。

しかして２は第９′図よりＺ　＝ｒｌ　Ｃｏｓθ故、Ｘ
ｌ　Ｎ　＝　Ｒ−Ｒ−ｒＨ”　ｃｏｓ　Ｏ同様に、第９
′図より（Ｘ点から（２）の湾曲面への下へ（Ｄ高すバ
）　　’Ｘ！Ｍ＝Ｒ−Ｒ”−ｒｌ”ａｉｎ’ｅ＋−、’
、　Ｘ＋　Ｎ　十ＸｓＭをＨ（Ｉｔ）（ｒＩ　＞＜ｅ＞
で表わせば、上記公式が得られるのである。・・・〔往
路り〕 Ｒは上記の如＜（１）、（２）の円弧湾曲の半径で、Ｒ
＝１６ｃｘ、θ＝０６．８０°、４５°の場合で、ｒ、
を例として・Ｏｒ−・１ｃ′−・５ｃｍ・９・３α・９
・３×１「α・９．８Ｘｄ１の場合のＨ（Ｒ）（ｒＩ）
（１１）（＋１を次の表に示す。

但し、表の２重線枠内が合成湾曲面の、上部平面から下
への高さであって、２重線枠外の右下の２つの欄は球面
の（上部平面から下への）高さである。

２重線枠内の合成湾曲面の、上部平面から下への高さを
第６図に記入する。表中の破線までが円形外郭の場合で
ある。（（ｏｌｄ）、（ｏｂｄ）の点は、第８図参照〕
。表中の記号を第６図と第７図に記入した。

次に、球面との高さの差を計算する。その２例のみを下
に記す。

上記表より、θ＝　８０＠、　ｒＩ＝　ｌａの点の合成
湾曲面と球面との、上部平面から下への高さの差は０．
０（１２８０５７７８８ｃＭ−０，０８１２６９０９９
７ａ＋＋＝　０．００００１１４７７６８ｃ１Ｍ　　第
７図に記入する。

θ＝４５°＋ｒ＋＝ＩＣ１１の点の合成湾曲面と球面と
の、上部平面から下への高さの差は、 ０．０１１２８０５７７８８ｃ１Ｍ−０，０８１２６５
２７８７２ａ＊＝　０．００００１５１０：（６１ａｓ
　　第７図に記入する。

上記に準じ、その他の点の、合成湾曲面と球面との、上
部平面から下への高さの差を第７図に示す。上記の如く
、球面に、各点の差だけ、上部平面に近づけたものが合
成湾曲面ＣＯである。

このようにして（実際には、θ、　　ｒｌ　　を出来る
だけ多くして）第６図、第７図の合成湾曲面ＣＯを得る
のである。

次に、別のことを述べる。第４図、第５図の、（１）の
ｐｂと、（２）のｐ′／４を合成しても、第５図のｐｂ
ｄである。即ち（２）の円弧湾曲に等しい。

しかして上記の如く第４図の、伐）のＱｐｌと（１）の
の円弧湾曲に等しい。

の円弧湾曲に等しい。（勿論第５図°、第７図の上部平
面のＯＰ’　＝　Ｐ’ｂｐである）。合成湾曲面はこの
ような形状なのである。

しかして（第１図、第２図、第８図）第４図。

第５図の（１）、　（２）は、任意の正方形外郭で示し
たものに過ぎないから、・・第１０図に、イＩｄを含め
て３本のみ破線図を示しおくが（勿論０イ＝イロであり
）０イ′＝イＩ口Ｉは、（１）、　（２）の円弧湾曲の
一部に等しい。

合成湾曲面はこのような形状なのである。合成の基本に
よる説明と呼ぶことにする。（１）、　（２）の合成湾
曲面数、当然である。

故に、このようにして、合成湾曲面を得ればよいのであ
る。０イを微小の長さとして、合成湾曲面を得ればよい
のである。

又、勿論、このような形状故、前記、作図式、１数値式
で説明した如く、合成湾曲面は球面とくらべ、対角線方
向へ向う程、又、中心から外郭へ向う程、湾曲が弱いの
である。

第１１図に種々示した、球面と球面、或は球面と平面、
を両正面とする透明体、即ち従来の、球面によるレンズ
の球面を、第１２図の如く、凸状の場合は陰影で、凹状
の場合は斑点で、略示する如く、上記合成湾曲面にした
ものが、本、合成レンズである。

２つの球面よりなるレンズの、２つの球面を、合成湾曲
面にする場合は、勿論乍ら、両合成湾曲面の、中心及び
縦方向横方向を対等位置とした合成湾曲面にしたもので
ある。

陰影と斑点について述べる。前記で、−例として、第７
図で、女で、合成湾曲面と球面との差を説明したが、こ
れを第１２図で、陰影と斑点で略示したのである。

即ち第１２図の黒くぬりつぶした図は、中心を通る縦断
面図であり、第１１図の球面によるレンズの縦断面図と
同じであるが、夫々の正面図は、凸状の場合は（左から
見た図を右に）陰影で添加分を略示〔湾曲が弱くなる〕
したものであり１、凹状の場合は（右から見た図を左に
）斑点で削除分を略示〔湾曲が弱くなる〕したものであ
る。

即ちこれを４５°廻わせば第１３図の破線図→実線図の
如くなるのである。湾曲が対角線方向へ向う程、又、中
心から外郭へ向う程、湾曲が弱いから、４５°廻わせば
、破線図→実線図の如くなるのである。この第１８図は
第１２図を説明したものに過ぎない。尚、第１２図の各
図の正面図の中心を通る十字方向の線部を、破線で示し
おく。

尚、第１２図の最初の、左右等湾曲の凸状の合成レンズ
のみ、第１４図に側面図（及び正面図）を略示しおく。

従来の球面のレンズで生じる像を先に説明、し、後に、
本、合成レンズで生しる像を説明することにする。

しかして、その従来の球面のレンズを、凸レンズで焦点
外の物体を見る場合、凸レンズで焦点内の物体を見る場
合、凹レンズで見る場合に分けて、その都度、本、合成
レンズで生じる像を説明することにする。

先ず第１５図（イ）の従来の凸レンズで、焦点外の物体
を見る場合について記す。第１５図（イ）は、薄いレン
ズの、凸レンズで、焦点Ｆ外の物体と像との関係を図示
した説明図であるが、特に、説明都合上、直線物体とそ
の像で図示した説明図である。

直線物体ＳＴの頂点ばかりでなく、数ケ所（図は８ケ所
のみ）からえがいた図であり、図の如く、下部程（図の
目印方向から見て）奥へ沿りか九つた・　ＳＴより小さ
い、倒立実像’ｆ’　Ｂ’を生じる。

要するに、例えば目印から見て、端部程奥へ沿りかえっ
た実像Ｔｌ　ｓｒを見るということである。

又、第１５図（ロ）に、２つの等長直線物体１９１ＴＩ
。

Ｓ！　Ｔ！　　で図示すれば、遠くの直線物体ＳＩ　Ｔ
＋の実像Ｔ、／Ｓ、／　程、強く縮小して遠近感悪いこ
とを示す。

即ち第１５図３１に目印から視角度線で示す如くである
。

２つの直線物体で記したが、この直線物体を下に２倍に
伸した形の、勿論もっと大きい、＠１６図（２）の２つ
の正方形物体Ｔ＋、Ｔｇ　　では（四つの角を図の如く
結び、部屋から次の部屋を見た場合と思って頂いてよい
）、これを従来の凸レンズでは第１６図［Ｆ］の如く見
る。８６０°方向に奥へ沿りかえり、８６０°方向に遠
くのＴ、ｌ−凸程強く縮小して３６０°方向に遠近感悪
く見る。（倒立して見る。

倒立は、第１６図（２）のａｂｅｄに対してｃ／ｄ′ａ
′ｂ′で示す）。（以下も準じる）。

（写真でも、多かれ少かれ第１６図■のように見る）。

しかして第１５図（イ）（ロ）（ハ）に（１）とも記入
した如く第１５図（イ）（ロ）（ハ）は、（１）の透明
体（第１図の（１）の形よりなる透明体）の側面図でも
ある。即ち（１）の透明体では第１６図■の如く見る。

上、下に奥へ沿りかえり、上下方向に遠くのＴ、’　＋
　（＋）程強く縮小して（上下逆に）見、即ち上下方向
に遠近感悪く見る。

同様に第１５図（イ）（ロ）ｆ→に（２）とも記入した
如く第１５図（イ）（ロ）（ハ）は、（２）の透明体の
平面図でもある。

即ち（２）の透明体では第１６図０の如く見る。左、右
に奥へ沿りかえり、左右方向に遠くの７．／−（り程強
く縮小して（左右逆に）見、即ち左右方向に遠近感悪く
見る。

本、合成レンズ〔第１４図、Ｃ０ＴＪで表わすことにす
る〕では、合成変化して、第１６図０の、ＴＩ’−００
Ｌ　　Ｔｔ’−ｃｏＬの如く見る。上、下、　左、　右
ニ奥へ沿りかえり、上下、左右２方向に、遠くの、’ｒ
、’−ｏｏＬ程強く縮小して（倒立して）見、即ち、上
下、左右２方向に遠近感悪く見る。

合成変化して見るのは、（９）頁に前記した、合成の基
本による説明、より、当然である。

尚、第１６図（Ｄ）を第１６図［Ｆ］に写しおく。

第１６図囚のＴ＋、Ｔ＊（視界〕を、上、下、左。

右に奥へ沿りかえり、上下、左右２方向に、遠くのＴＩ
’−ＣＯＬ程〔遠くの平面視野程〕強く縮小して、上下
、左右２方向に遠近感悪く見ることは致しかたないこと
である。〔即ち第１４図の如き合成レンズＯＯＬで見れ
ばよいのである。合理的なのである〕。

合成レンズの第１４図の陰影部を削除して凸レンズにす
れば、〔第７図参照〕〔即ち対角線方向へ向う程、又、
中心から外郭へ向う程、第１４図の陰影部を削除して即
ちプラス湾曲して凸レンズにすれば〕、〔そのプラス湾
曲方向に〕更に奥へ沿りかえり、遠くの正方形物体像第
１６図の）の破線図のＴ、／−８程強く縮小して、前記
第１６図［Ｆ］の如く見る。即ち〔プラス湾曲方向に〕
更に遠近感悪く見ることになり、即ち前記した３６０°
方向に遠近感悪く見ることになる。

上記と逆に、凸レンズを、第１４図の陰影部だけ添加し
て合成レンズにすれば〔第７図参照〕〔即ち対角線方向
へ向う程、又、中心から外郭へ向う程、陰影部を添加し
て即ちマイナス湾曲して合成レンズにすればコ、〔その
マイナス湾曲方向に〕奥への泊りかえり弱くなり、遠く
の正方形物体像第１６図［Ｆ］）のＴ＋’−０ｏＩｉ　
　程強く拡大して第１６図０１ｄ′ の如く見る。即ち〔マイナス湾曲方向に〕遠近感よくな
り、即ち上記、上下、左右２方向に遠近感悪いのみで済
む。凸レンズで８６０’方向に遠近感悪い第１６図［Ｆ
］の場合とくらべ、遠近感よく見よく、像も大きくて見
よい、のである。

写真機、テレビカメラ、ビデオカメラ、撮影機などのレ
ンズに使用して極めて有用である。

本、合成レンズは、第１４図、第７図で説明した如く、
湾曲に方向性あるも、合成レンズを任意角度だけ廻して
、例えば４５°廻して使用しても、像の形が全体的に変
化するのみで、実用的には何ら差しつかえないのである
。

即ち、上下、左右に（遠くの正方形平面の像程強く）縮
小しそ見るも・・（合成レンズを４５°廻して）４５°
に直交せる２方向に（遠くの正方形平面の像程強く）縮
小して見るも・・凸レンズで、３６０°方向に（遠くの
正方形平面の像程強く）縮小して見る場合とくらべ、遠
近感よく像も大きく見よいことには関係なく、ただ、像
の形が全体的に変化するのみである。

形の変化について説明する。第１６図（Ｄ）■の近くの
Ｔｔ’−００Ｌ　を第１７図に写し、４５’廻シタ場合
を鎖線図のＴ！’−００Ｌで示す。尚第１６図■の破線
図のＴ、’−，も第１７図に示すとよいが、因が混むの
で省略する。図のイ点は、第１６図■の破線図のＴ、′
−凸の左上角である。合成レンズ第１４図を４５°廻せ
ば（前記第１８図の最初の図参照）〔凸レンズとくらべ
、十字方向へ向う程、又、中心から外郭へ向う程、湾曲
弱くなるから〕第１７図の鎖線図の７．／→ＯＬの如き
形となる。

これは、内部（同一平面の像、遠くの平面の像、途中の
平面の像）も、すべて全体的に変化するから、実用的に
何ら差しつかえないのである。

任意角度だけ廻して見ても、凸レンズで見る視野とくら
べ、遠近感よく像も大きくて見よいのであり、像の形が
全体的に変化するのみで、実用的に何ら差しつかえない
のである。

しかし乍ら第１６図０の方が形がよいから、上記、写真
機その他に使用する場合（合成レンズをネジで廻転して
移動してピントを合わせるＣとをせずに）合成レンズを
直線運動で移動させて、ピントを合わせれば、上記、方
向性の問題も無くなるわけである。

又、従来の凸レンズで第１５図に）の如く（焦点外でも
）ＦＯＩ間の場合は、直線物体ＳＴの実像Ｔｒ　ｓ／（
８Ｔより大〕に生じ、これを引伸器、幻灯機（スライド
）、映写機に利用していることは衆知の通りである。こ
の場合も第１５図に）の如く、前記第１５図（イ）（ロ
）と、同方向に湾曲して実像を生じるのである。したが
って正方形平面では、第１８図の破線図のＴλ（ｃ’ｄ
’ａ’ｂ’　）の如き像を生じ、合成レンズでは実線図
のＴ’ＯＯＬ　（ｃ’　ｄ’　ａ’　ｂ’　）の如く生
じるのである。

即ら〔前記第１６図■（）Ｍ））は縮小して見るに対し
〕この場合は、拡大されるが、回状に見るに過ぎない。

即ち第１８図の正方形平面ｍｂｃｄを、（第１５図に）
の）（１）の透明体ではＴ（１）　（Ｗ　ａ’　ｄ’　
ｃ’　）の如く、上、下が奥へ泊りかえり、上下に拡大
して見、（第１５図に）の）（２）の透明体ではＴ箱（
ｄ’ｃＩｂ／ａＩ）の如く、左、右が奥へ泊りかえり、
左右に拡大して見、合成レンズ（第１４図）では合成変
化してＴ’ＯＯＬ　（ｃ’　ｄ’　ａ’　ｂ’　）の如
く、上、下、左。

右に奥へ沿りかえり、上下、左右に、拡大して見るので
ある。凸レンズによる破線図のＴ’６　（ｃ’　ｄ’ａ
’　ｂ’　）とくらべ、大きくて見よいのである。

引伸器では上記の如く見るが、幻灯機（スライド）、映
写機では、レンズ方向から、映幕上の実像を見るから凹
状に見るのである。映写機、スライドではフィルムを焦
点Ｆに近づけてもっと拡大して見るわけである。

何れも、上下、左右に、拡大して見る合成レンズの方が
よいのである。引伸器、幻灯機（スライド）、映写機な
どに使用して有用である。

実物を幻灯機で拡大して見る場合モ＠１５図（ホ）より
解る如く、凸レンズの場合より、遠近感がよい。

合成レンズの方向性については、前記、写真機などで述
べた如くと同様である。

次に、従来の凸レンズで焦点Ｆ以内の物体を見る場合に
ついて記す。虫めがねで見る場合である。

第１９図（イ）で、直線物体３Ｔの数ケ所から（図は２
ケ所のみから）えがけば、図のように、上部程手前に泊
りかえり、凹状に湾曲し、ＳＴより大きい正立虚像ｓ’
ｆを生じる。（虚像であるが実線で示す）。

要するにこの場合は、目印方向から見て、端部程手前に
沿りかえった虚像ｓｌ　Ｔｌを見るということである。

又、第１９図（ロ）で、２つの直線物体Ｓ＋　ＴＩ　＊
　Ｓ！Ｔ！で図示すれば、遠くの直線物体ｓｌ　Ｔ、の
虚像５（Ｔｌ／が却って強く拡大して、遠近感が全く悪
いことを示す。

上記は直線物体で示したが、Ｓ、Ｔ、、　ＳＩＴ！を下
に２倍に伸し、第２０図の如く正面が正方形の直方体物
体（側面図のため、矢印に立体図で示す。遠くの正方形
平面をＴ＋＋近くの正方形平面をＴ！で示す）にしたと
し、これを（レンズ無しで直接）第２１図囚の説明図の
如く見るとすれば、凸レンズでは第２１図［Ｆ］の如＜
　８６０’方向に端部程手前に沿りかえり、８６０°方
向に、遠くのＴ１′−〇程強く拡大して、８６０°方向
に遠近感全く悪く見る。

勿論、第２１図囚の如く、ＴＩの方が小に見るものを、
上記の如＜　（”ｒ、’−凸が却って大に〕見るのであ
る。

しかして第２０図、第１９図（ロ）（イ）に、（ｌ）と
も記入した如く、これらの図は（１）の透明体の側面図
でもある。故に第２０図の場合、（１）の透明体では、
第２１図Ｇ３）（’）　Ｔ＋’　−（ｏ　＋　　Ｔ！’
　−＋１１　（７）如く見ルノテある。

上、下が手前に沿りかえり、上下に、遠くのＴｌ′、、
。

程強く拡大して、上下方向に遠近感全く悪く見る。

又同様に、第２０図、第１９図（ロ）（イ）に、（２）
とも記入した如く、これらの図は（２）の透明体の平面
図でもある。故に第２０図の場合、（２）の透明体では
第２１図（ＱのＴ１′−偉）ＩＴ！’−偉）の如く見る
のである。

左、右が手前に沿りかえり、左右に、遠くのＴ、ｌイ、
。

程強く拡大して、左右方向に遠近感全く悪く見る。

（１）、（２）の湾曲を合成した、本、合成レンズ第１
４図では、合成変化して、ｊＩ２１図０の”ｌ’−００
ｊ＋＋’ｒ、’−００Ｉｉの如く見る。上、下、左、右
に、端部程手曲に沿りかえり、上下、左右に、遠くのＴ
１′−８゜Ｌ程強く拡大して、上下、左右２方向に、遠
近感全く悪く見る。

尚、第２１図０を第２１図■に写しておく。

合成レンズ＠１４図の陰影部を削除して凸レンズにすれ
ば〔即ち対角線方向へ向う程、又、中心から外郭へ向う
程、第１４図の陰影部を削除して即ちプラス湾曲して凸
レンズにすれば〕、〔そのプラス湾曲方向に〕更に手前
に沿うかえり、遠くの正方形平面の＊第２１図［Ｆ］の
破線図のＴ、′−８程強く拡大して、前記第２１因■の
如く見る。即ち〔プラス湾曲方向に〕更に遠近感悪く見
ることになり、即ち前記した８６０°方向に遠近感全く
悪く見ることになる。

上記と逆に、凸レンズを、第１４図の陰影部だけ添加し
て合成レンズにすれば〔即ち対角線方向へ向う程、又、
中心から外郭へ向う程、陰影部を添加して即ちマイナス
湾曲して合成レンズにすれば〕、〔そのマイナス湾曲方
向に〕手前への沿りかえり弱くなり、遠くの正方形平面
の像部２１図［Ｆ］のＴｌ′、（１！ＯＬ　　程強く縮
小して、第２１図Ｄ）の如く見る。即ち〔マイナス湾曲
方向に〕遠近感よくなり、即ち上記、上下、左右２方向
に、遠近感全く悪いのみで済むｇ凸レンズで３６０°方
向に遠近感全く悪い第２１図［Ｆ］の場合とくらべ、遠
近感よく〔遠近感が是正され〕見よく、像も小さくて見
よい、のである。

虫めがねで、平面を見る場合は第２１図Ｄ）の例えばＴ
２′−〇〇ＴＪ　を見るのであり、正面正方形の直方体
物体を見る場合は第２１図（２）の如く見るのである。

合成レンズを任意角度だけ廻して使用しても何ら差しつ
かえないのである。例えば４５°廻しても、凸レンズで
見る場合とくらべ遠近感よく〔遠近感が是正され〕像も
小さくて見よいことには関係なく、ただ、形が〔一平面
のみで示せば〕〔又、第２１図０の近くのＴ、　′−８
゜１では図が混むので、遠くのＴ＋’−００Ｌ　で示せ
ば〕第２２図の実線図→鎖線図の如く変化するが、これ
も全体的変化であり、実用的には何ら差しつかえないの
である。

次に、従来の凹レンズで見る場合について記す。

８２８図（イ）は、凹レンズで物体と像との関係を図示
した説明図であるが、やはり直線物体とその像で図示し
た説明図である。直線物体ＳＴの数ケ所から（図は４ケ
所のみから）えがけば、図の如く、上部程奥へ沿りかえ
ったＳＴより小さい正立虚像Ｂ／　７／を生じる。（虚
像であるが実線で示す）。

要するに、例えば目印から見て、端部程奥へ沿りかえっ
た虚像Ｓ′τを見るということである。

又第２８図（ロ）で、２つの直線物体９１　Ｔｌ　、　
Ｓｔ　Ｔｚで図示すれば、遠くのＳ＋　Ｔ＋の虚像Ｓ、
／Ｔ、／程強く縮小程強近感悪いことを示す。即ち第２
８図ｆ別ζ目印から視角度線で示す如くである。

第２８図（イ）（Ｏ）の像と、前記凸レンズの＃！１５
図（イ）（ロ）の像とを比較すると、像は同方向に湾曲
する。

即ち両者とも、目印方向から見て、端部程奥へ沿りかえ
り、縮小して見るのである。

（第１５図（イ）（ロ）は倒立実像であり、第２８図（
イ）（ロ）は正立虚像であるが）両者共、同方向に湾曲
して縮小して見るということである。

第２４図囚のＴ、、Ｔ、（部屋の内から次の部屋を見る
ものと考えてもらえば解りよい）を、凹レンズでは第２
４図（ト）の如＜、３６０’方向に奥へ沿りかえり、３
６０°方向に遠くのＴＩ’−門程強く縮小して、８６０
°方向に遠近感悪く見る。

尚、塩２４図［Ｆ］を第２４図■の破線図に写しおく。

しかして第２３図（ロ）（イ）に（１）とも記入した如
く、第２３図（ロ）（イ）は（１）の透明体（第１図の
（１）の形よりなる透明体）の側面図でもある。即ち（
１）の透明体では第２４図（Ｂｌの如く見る。上、′下
に奥へ沿りかえり、上下方向に遠くのＴＩ’−ｆ１１程
強く縮小して、上下方向に遠近感悪く見る。

同様に第２８図（ロ）（イ）は、（２）の透明体の平面
図でもある。即ち（２）の透明体では第２４゛図０の如
く見る。左、右に奥へ沿りかえり、左右方向に遠くのＴ
Ｉ’　−ｆｌｌｌ程強く程強して、左右方向に遠近感悪
く見る。

合成レンズ〔第１２図下段最初の図参照〕では、合成変
化して、第２４図Ｄ）のＴｉ’−００Ｌ　　、Ｔ；−Ｃ
ＯＬの如く見る。上、下、左、右に奥へ沿りかえり、上
下、左右に、遠くのＴ１′−０ＯＬ　　程強く縮小して
、上下、左右２方向に遠近感悪く見る。

尚、第２４図０を第２４図■に写しおく。

凹レンズを、第１２図下段最初の図参照の如く斑点部を
削除して合成レンズにすれば〔即ち対角線方向へ向う程
、又、中心から外郭へ向う程、斑点部を削除して即ちマ
イナス湾曲して合成レンズにすれば〕、〔そのマイナス
湾曲方向に〕奥への沿りかえり弱くなり、遠くの正方形
平面像第２４図■のＴＩ’−０ＱＬ程強く拡大して第２
４図［Ｆ］の如く見る。即ち〔マイナス湾曲方向に〕遠
近感よくなり、即ち上記、上下、左右２°、方向に遠近
感悪く見るのみで済む。凹レンズで８６０’方向に遠近
感悪い（第２４図［Ｆ］の破線図）第２４図［Ｆ］とく
らべ、遠近感よく像も大きくて見よいのである。

第２４図■）の如く見る合成レンズを、任意角度廻して
見ても実用的に何ら差しつかえない。前記第１４図の合
成レンズを４５°廻した場合を、第１７図で前述したが
、第１２図下段最初の図の凹状の合成レンズでも回状（
倒立、王立は別）故、説明を省略する。

以上説明した如く、本、合成レンズで生じる像は、球面
のレンズで生じる像とくらべ、遠近感よく、見よいので
ある。

用途としては、その都度前記したが、まとめて記しおく
と、写真機、テレビカメラ、ビデオカメラ、撮影機、幻
灯機（スライド）、映写機、引伸器、虫めがね、その他
の光学機器のレンズに使用して有用である。

望遠鏡、顕微鏡は、対眼レンズと対物レンズで、遠近感
の悪さを相殺しているから、有用性は少い。

又、めがねに使用して有用である。即ち、めがねの凹凸
レンズを、本、合成レンズにして、上下、左右に調節〔
人の目に対して調節〕して、見た方がよいからである。

度の強いものに特に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・（１）の形の透明体、又は湾曲面。 第２図・・・（２）の形の透明体、又は湾曲面。 第３図・・・（１）の湾曲面と、（２）の湾曲面とを、
重ね合わせた説明図。 １１！４図・・・第８図の１の図。 １〃５図・・・合成湾曲面の作図式説明の立体図のま−
の説明図。 第６図・・・作図式に説明した合成湾曲面と、公式より
数値式に得た合成湾曲面。 球面との比較説明図。 第７図・・・公式より得た、合成湾曲面と球面との（上
部平面から下への高さの）差 より、数値的に得た合成湾曲面。 球面との比較説明図。 第８図・・・第６図の合成湾曲面の、各、合成曲線の、
平面図による説明図。 第９図・・・公式のｒ１ｓθの説明図。 第９１図・・・公式を得る説明図。 第９〃図・・・同上 第１０図・・合成湾曲面の、合成の基本による説明図。 第１１図・・レンズの説明図。 第１２図・・合成レンズの説明図。 １１１８図・・同上。 第１４図・・同上。 第１５図（イ）・凸レンズで焦点外（更に０１外）の直
線物体とその像との関係を図示した 説明図。又、（１）の透明体で直線物体とその像を示し
た側面図。と、（２）の透明体で直線物体とその像を示
した 平面図。 第１５図（ロ）（ハ）・同上の場合の、凸レンズ、（１
）の透明体、（２）の透明体で、夫々、遠近感の悪い説
明図。 第１５図に）・凸レンズで焦点外でも特にＦＯ＋間の場
合の直線物体とその像との関係を 図示した説明図。又、（１）の透明体で直線物体とその
像を示した側面図。 と、（２）の透明体で直線物体とその像を示した平面図
。 ｆ！１５図（ホ）・同上の場合の、凸レンズ、（１）の
透明体、（２）の透明体で、夫々、遠近感の悪い説明図
。 第１６図（２）・等大で、遠近の、２つの正方形物体を
見る図。 第１６図（Ｂ）・等大で、遠近の、２つの正方形物体を
、（１）の透明体で、上下方向に遠近感悪く見る図。 第１６図０・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、・
ａ）の透明体で、左右方向に遠近感悪く見る図。 第１６図０・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、合
成レンズで、上下、左右２方 向に遠近Ｓ悪く見る図。 第１６図［Ｆ］・等大で、遠近の、２つの正方形物体を
、凸レンズで見た図と、合成レン ズで見た図。 第１６図［Ｆ］・等大で、遠近の、２つの正方形物体を
、凸レンズで、３６０″′方向に遠近感悪く見ろ図。 第１７図・・第１６図０の場合を、４５″廻して見た場
合の、正方形物体像の形状変化 説明図。 第１８図・・ＦＯ＋間の正方形物体を、凸レンズで拡大
して見る場合と、合成レンズで 拡大して見る場合の比較説明図。 第１９図（イ）・凸レンズで焦点内の直線物体とその像
との関係を図示した説明図。又、 （１）の透明体で直線物体とその像を示した側面図。と
、（２）の透明体で直線物体とその像を示した平面図。 第１９図（ロ）・同上の場合で、凸レンズ、（ｌ）の透
明体、（２）の透明体で、夫々、遠近感全く悪く見る説
明図。 第２０図・・焦点内の、正面正方形の直方体物体を、凸
レンズ、（１）の透明体、（２）の透明体で見る図。 第２１図（２）・焦点内の、正面正方形の直方体物体を
、レンズなしで、直接見る説明図。 第２１図［Ｆ］）・第２１図＾を、（１）の透明体で、
上下方向に遠近感全く悪く見る図。 ！２１図０・第２１図囚を、（２）の透明体で、左右方
向に遠近感全く悪く見る図。 第２１図０・第２１図囚を、合成レンズで、上下、左右
２方向に遠近感全く悪く見る図。 第２１図［Ｆ］・同上と、凸レンズで見る場合の比較説
明図。 第２１図［Ｆ］・第２１図（２）を、凸レンズで、３６
０″方向に遠近感全く悪く見る図。 第２２図・・第２１図０の場合を４５°廻しで見た場合
の、平面像の形状変化説明図。 第２８図（イ）・凹レンズで直線物体とその像との関係
を図示した説明図。又、（１）の透明　　　　　　□体
で直線物体とその像を示した側面 図。と、（２）の透明体で直線物体とその像を示した平
面図。 第２８図（口１（／ｊ・同上の場合で、凹レンズ、（１
）の透明体、（２）の透明体で、夫々、遠近感悪く見る
説明図。 第２４図囚・等大で、遠近の、２つの正方形物体を見る
図。 第２４図のン・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、
凹状の（１）の透明体で、上下方向に遠近感悪く見る図
。 第２４図（０・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、
凹状の（２）の透明体で、左右方向に遠近感悪く見る図
。 第２４図０・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、凹
状の合成レンズで、上下、左 右２方向に遠近感悪く見る図。 第２４図■・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、凹
レンズで見た図と、凹状の合 成レンズで見た図。 第２４図口・等大で、遠近の、２つの正方形物体を、凹
レンズで、３６０°方向に遠近 感悪く見る図。 図面の浄書 図面の浄書 手続補正書（方式） 昭和６２年１２月４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直円柱の側面を軸に平行に正方形に切断して得られる同
   一の２個の湾曲面を、相互に９０°回転させて合成して
   、合成湾曲面を求め、従来の球面によるレンズの球面を
   、上記合成湾曲面にしたレンズ。但し、２面が球面によ
   るレンズの球面を上記合成湾曲面とする場合は、中心及
   び縦方向横方向を対等位置とした合成湾曲面にしたレン
   ズ。