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MT-1/MT-2/MT-L結像レンズと無限補正対物レンズの配置
Edmund Optics Inc.

MT-1/MT-2/MT-L結像レンズと無限補正対物レンズの配置

Using Tube Lenses with Infinity Corrected Objectives

 無限補正光学系は、無限補正対物レンズと結像レンズを使って像を作る光学系です。対物レンズにより被写体の像を一旦平行光にして、後段の結像レンズにより最終的な実像を作る訳ですが、いくら対物レンズにより得られる像が平行光だからといって、対物レンズと結像レンズの間隔 (L)は適当でいいのかというと決してそうではありません。Lの値は、その光学系により得たいイメージフィールド (ø)の大きさに依存します。下記二式は、øとLの関係を表した近似式です。

 

 

(1)$$ ∅_1 \left[ \text{mm} \right] = 2 F_1 \cdot \text{NA} $$
(2)$$ L \left[ \text{mm} \right] = \frac{\left(∅_2 - ∅_1 \right) F_2}{∅} $$

 


1 (mm) = 対物レンズの射出瞳径 (mm)
2(mm) = 結像レンズの入射瞳径 (mm)
F1 (mm) = 対物レンズの焦点距離 (mm)
F2 (mm) = 結像レンズの焦点距離 (mm)
NA = 対物レンズの開口数

 式(1)より、

(3)$$ ∅_1 = 2 \cdot 20 \text{mm} \cdot 0.28 = 11.2 \text{mm} $$

 

 ⅔型カメラのセンサーサイズは対角で11mm。よってイメージフィールド (ø)に11mmを代入。式(2)より、

(4)$$ L = \frac{ \left( 24 \text{mm} - 11.2 \text{mm} \right) 200 \text{mm} }{11 \text{mm}} = 232.7 \text{mm}$$

 

 よって、L=232mm離しても11mmのイメージフィールド (⅔型カメラ)ではケラレのない像を得ることができます。この232mmの空間内にビームスプリッターを入れて同軸落射照明光学系を製作することが可能です。なおレンズ間距離 (L)を指定寸法以下の長さで使用する場合、光学性能に影響はありません。

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 顕微鏡はバイオロジー用途に使うためだけのツールではありません。顕微鏡について学習し、オプティクスやイメージング、及びフォトニクス産業におけるその有用性も理解していきましょう。

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