ズームにはズームの、単焦点には単焦点の難しさがあるので、一概にどちらが簡単／難しいとは言えませんが、でもやっぱり難しいですよ。そして奥が深い。その理由をひとことで言うと、登場人物の多さです。

例えばこれを見てください。

単焦点レンズがシンプルな短編小説だとしたら、ズームレンズは登場人物がわんさか出てくる長編小説。

でも小説に登場人物がたくさん出てくるのは、ストーリーを完結させるために必要だからだし、それぞれの行動やセリフも計算し尽くされたものですよね。必要のない登場人物なんて一人もいないし、意味のないセリフだって一つもない。

ズームレンズも同じで、こんなにたくさんレンズが入っていても無駄なレンズは1枚もなくて、それぞれのレンズが自分の仕事をきっちり、そして最大限効率的にこなして、やっと1本のレンズとして成立しているわけです。でも、そこまで持っていくのがホントに大変なんですよ。

前にも同じことを言いましたが、長編小説こそ「構成力」がものを言います。そこが弱いと、読んでいる方は内容がさっぱり分からなくなる。レンズも同じ。

まず、どうしてズームレンズにはレンズがたくさん入っているかというと、「どの焦点域でも満足な写りにするため」です。

しかし、そのレンズの多さが、厄介を呼び込むことにもなるわけです。

ある焦点域でバッチリでも、ちょっと焦点距離を動かすとそれが破綻し、それじゃあってんであるレンズに手を加えると、さっきまで良かった焦点距離がダメになる。いろいろ探りながら微調整をして、やっとワイド端とテレ端で満足できるものが作れたと思ったら、今度は真ん中あたりがダメ・・・まさに「あちらを立てれば、こちらが立たず」ですよ。延々とこれの繰り返し。

前回お話ししたシミュレータのおかげで、調整後どのように結果が変わったか？ はすぐに分かるのでその点は良いのですが、「ここをこうするがよい。そうすれば全ての問題は解決されるであろう」みたいな神の声までは聞かせてくれませんからね、シミュレータは。

もしそれができるようになったら、人間の設計者は・・・

・・・ま、まぁそんな感じで、100年前の設計者が想像もしていなかった新たなレンズ設計の苦労を、今私たちがしているわけです。そこでヒイヒイ言いつつも、細かい問題の突破口を一つずつ見つけて、冒頭で言ったような「技術革新」に繋げているんです。

レンズの内部で、レンズが前後に動いているのは知ってますよね？

単焦点レンズの場合、レンズが動くのは「ピントを合わせる」ためです。そしてその動きは比較的単純です。

ところがズームレンズの場合は、「焦点距離を無段階に変える」ためにまずレンズが動き、そこに「ピントを合わせる」という動きが加わる。

ズームレンズの「焦点距離を変える」ためのレンズの動きのイメージがこちらです。単焦点レンズのピント合わせのような単純な前後移動ではなく、焦点距離に応じて、内部の各レンズは複雑な動きをします。さらにここにピント合わせの動きが加わるわけですが、それはもう、イメージ図では表現できない。

テレ端の時にはこのレンズが必要だけどワイド端では使わない、なんてことはできませんし、順番を入れ替えることもできない。レンズの大きさや曲率を変えることも不可能。変えられるのは各レンズの位置による相互関係だけ。それだけでまったく違うレンズへ次々とトランスフォーム（変身）させる。まさにそれですね。

かなり高度なパズルですよ、ズームレンズの設計って。

でしょう？ 分かってもらえます？ この苦労・・・

「カム」と呼ばれる、回転運動を直進運動に変換するパーツを使います。各レンズが設計通りに動くように、このカムが設計されています。

でしょう？ズームレンズの中身を見ると、その精密メカと光学、電気部品などの競演で興奮しますよ！！！（この後1万字割愛）

レンズの設計って、光学の部分だけでは成立しないんです。光学的にどれだけ優れた設計であろうと、商品として世に出た時に、実際に手に触れたり、操作をするのはすべてメカの部分。メカ設計で「商品としての善し悪し」が最終的に決まってしまうと言ってもいいでしょう。

光学設計者とメカ設計者が常にパートナーであり、二人三脚と言われたりする理由が、なんとなく分かるでしょう？ そのあたりもいずれお話しする機会があると思うので、楽しみにしていてくださいね！