[nikomat 1032] Re: microscope lens question

["N. Magome" <magome@nikongw.nikon.co.jp>]

まごめ＠元・開推室です。

たなべさん：
すぎやま＠名古屋さん：

 > > レンズ性能の一つの指標として「開口数」というのが記されていて、
 > > その数値が大きいほど解像力は高いと昔から聞かされてます。
 > > レンズはもう買いましたけど、この開口数が具体的にはどういう数値なのか教えて頂
 > > ければ嬉しいです。

お買い上げありがとうございました。

開口数は、ＮＡ（Numerical Apature)と言いまして、顕微鏡ではもっとも重要な数値です。
レンズが何処まで広い光（回折光）を集められるかの指標で、それで分解能が決まります。
で、実際の数値は、物体からレンズを見た時に、光軸からレンズの有効口径までの角度を
θとすると、
	ＮＡ＝ｎsinθ
です。　ｎは物体とレンズの間を埋める物質の屈折率。

で、最小分解能はレーリーの式から、
	Ｒ＝1.22・λ／２ＮＡ
になります。
ここにλは波長、1.22は1ヶ月位に話題になった、１次のベッセル関数の最初のゼロ点。
ただし、正確に言うと、顕微鏡は照明系を独自に持っていて、照明光の広がり角度を
コントロールできますから、1.22の数値は変わります。これは、照明光がもっとも
広がった時の話しです。

詳しくは、高額の本を読まれた方が良いと思います。

なお、他のパラメータとして、倍率、カバーグラスの指定厚み等を表記したりします。
カバーグラスの厚みはとっても大切で、これを間違えると球面収差が増えます。

 > > 参考までに各グレードの40倍対物レンズの価格表データを挙げてみました。
 > >
 > > 種類		品名		価格	開口数	作動距離（mm)
 > > アクロマート	CFI 40x		41K	0.65	0.65
 > > プランアクロマート*	CFI plan40x		59K	0.65	0.57
 > > プランフルオール	CFI plan fluor40x	82K	0.75	0.72
 > > プランアポクロマート   	CFI plan apo40x	250K	0.95	0.14

 > それはともかく、顕微鏡のレンズの名前の付け方ってどうなっているんでしょ。
 > アポとアクロマートはいいとして、
 > Ｐｌａｎというのは焦点面がたいらなのかな。
	そうっす。眼視だけなら問題は少ないのですが、写真に取るときは
	像面がフラットでないといけません。

 > Ｆｌｏｕｒってどこがちがうんでしょう。蛍光顕微鏡用ってことはガラスの材質が
 > 紫外線を通すとか？
	そうっす。紫外用です。蛍石（フローライト）や石英等を使っています。

 > ＣＦというのは単独補正になっているのでしたっけ？
	忘れました。

 > 金属顕微鏡のＭという対物レンズもあるけど、なにがちがうんだろ？
	第１に作動距離が長い。　衝突すると相手が強いので、レンズが負ける。
	第２にぺらぺらに薄くしない限りは、裏から照明できないので（生物用は
	裏から照明する、透過照明です）対物レンズを透して照明する（落下照明
	と言う）ような設計になっているっす。そのために、鏡筒長が長くなるように
	設計されています。（生物用の方が短い）だから、混用しちゃダメッス。
	（鏡筒長は国際基準だと思います）

あと、無限共役レンズ、微分干渉用、偏向用、油浸などいっぱい有ります。
油浸は先ほどの、分解能の式でｎを1.6位にできますから、空気に比べて
1.6倍も向上します。
	ただし、普通のレンズでやっちゃだめですよ。おぼれちゃうから。

 > 顕微鏡のことは参考書が少なくてわからないです。

昔にニコンが出していたのですが、・・・。まだあるかは知らない。

 > マウントも変わったのですか？口径が大きくなった？

マウントが大きいシリーズと無限共役シリーズが出たのではないですか？
	すっごい、うろ覚えなので、間違っていそうです。

Nobutaka MAGOME
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