Episode.27 「RFレンズ」

一般的にミラーレスカメラは、小型・軽量なカメラを作れることが特徴だといわれる。だが、キヤノンでカメラ用交換レンズの光学設計を担当する滝 慶行は、「EOS Rシステム」がミラーレス構造を採用した理由は異なると話す。

「『EOS Rシステム』は、決して小型・軽量なカメラを作るためにミラーレス構造を採用したわけではありません。『想像を超える高画質』を実現できる新しいイメージングシステムを追求した結果、ミラーレス構造に行き着いたのです」

キヤノンの「EOSシリーズ」と「EFレンズ」は、登場から30年以上たった現在でも第一線で通用するシステムだ。だが、その間にデジタル技術や光学技術は大きく進化し、写真を取り巻く環境は変化した。次の30年を見据えたとき、新しい技術やニーズを取り込んだ、新たなイメージングシステムが必要なタイミングが来たと判断し、「EOS Rシステム」のプロジェクトはスタートした。

「想像を超える高画質」を実現する新たなイメージングシステムの姿を描くにあたって、光学技術者が譲れない条件として提示したのが、「RFマウント」の特徴である大口径マウントとショートバックフォーカスだったという。

滝が技術的な背景を説明する。

「カメラのレンズは、複数の凸レンズや凹レンズを組み合わせて構成されます。被写体を拡大・縮小したり、ピントを合わせたりするのがその機能ですが、実はもっと根本的な機能があります。それが立体物である被写体を平面の写真に写すことです。三次元のものを二次元に変換するわけですが、その過程で『収差』と呼ばれる、歪みや色のにじみなどが発生します。この収差が少ないほど人間の目で見たものに近い自然な写真になるため、レンズを設計する光学技術者は『どうしたら収差を少なくできるか』を常に考えています」

デジタル技術の進化によって、電子的な処理で収差を補正することも可能になってきたが、キヤノンでは光学技術の粋を集め、可能な限り収差の少ないレンズを生み出すことを目指している。

「収差の少ないレンズを設計する、大切なポイントは三つです。一つ目は、レンズを通る光が緩やかに曲がる構成にすること。光の曲がり方が急になるほど、収差が大きくなるためです。二つ目はレンズの対称性が高いこと。三つ目は、大きなレンズと小さなレンズをバランス良く配置することです。仮に完全に対称な配置であれば、前側で発生した収差を後側で打ち消すことができます」

この条件を満たしたレンズが理想だが、実際にはサイズや重さといった要因から実現は難しい。そこでさまざまな素材や加工技術を活用したり、レンズを加えたりして、収差の少ないレンズを目指すことになる。ここで重要になるのが、マウントの大きさと、一番後ろのレンズとCMOSセンサーとの間隔を指すバックフォーカスの距離だという。

「マウントの口径が小さい場合、CMOSセンサーの四隅まで光を届けるために、一番後ろのレンズで光を急に広げることになります。そうすると収差が大きくなり、それを打ち消すために、レンズを追加するなどの調整が必要になります。逆にマウントが大口径であれば、光は緩やかに広がるため収差を少なくできます。また、バックフォーカスは、短いほど、光学設計の自由度が高くなります。一眼レフではミラー機構があるためバックフォーカスが長くなり、後側にレンズを配置する際の制約になります。一方、ミラーレスであればミラー機構はありませんから、一眼レフでは不可能なレンズの配置や構成が可能になります」

「想像を超える高画質」を実現する理想のレンズに近づけるためには、大口径マウント、ショートバックフォーカスが不可欠であり、それを可能にするのがミラーレス構造だった。だから「EOS Rシステム」はミラーレスカメラなのだ。