光学 第4章 光学機器 -...

光学 第4章光学機器

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拡大鏡，ルーペ

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明視距離

倍率m = L/f

目をレンズに密着L

m' = (L + f)/f = 1 + L/f倍率

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レーウェンフックの単式顕微鏡Leeuwenhock (1632 – 1723)

デルフト(オランダ)の呉服商人微生物の観測に使った。微生物学を開拓倍率 266倍 (ユトレヒト大学博物館所蔵の顕微鏡)単式顕微鏡は，長い間使われていた複式顕微鏡の結像性能が改善されたのは，19世紀半ばである

レンズ

ピント調節

試料

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色消しレンズ

• 色収差：単レンズの最大の問題• 分散：光の波長によって，屈折率が変化する• ある特定の波長で光学系を設計する• 別の波長では屈折率が異なるから，設計通りの性能が出ない

• 色収差• 焦点距離の色収差• 倍率の色収差

R R+G R+G+B4

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光学ガラスの分散

nd nFnC

三色における屈折率

分散，Abbe数

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C

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色消しレンズ

1

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f1

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f2

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+1

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= 0

分散小凸レンズ

分散大凹レンズ

合成焦点距離

色収差

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光ディスク

レーザー

ディスク

プラスチック非球面単レンズ

検出器

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光ピックアップ

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光ディスク

Track pitch Min. pit length

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レンズの分解能

解像限界

波長

開口数 NA = sinθ

s = 0.61!

NA

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顕微鏡の光学系

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対物レンズ 接眼レンズ

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顕微鏡

金属顕微鏡落射照明

生物顕微鏡

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生物顕微鏡

対物レンズ

接眼レンズ

照明光学系

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顕微鏡対物レンズ

不遊点結像

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照明光学系

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臨界照明

ケーラー照明

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位相差顕微鏡

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# $%リング光源

位相差板Sの像の位置

ei!" 1+ i! ! = 0.1

|1+ i! |2= 1+ !

21.01

|1+ ! |2" 1+ 2! 1.2

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走査顕微鏡

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顕微鏡

走査顕微鏡

コンフォーカル走査顕微鏡

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走査顕微鏡

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顕微鏡左右反転

走査顕微鏡

コンフォーカル走査顕微鏡

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半導体露光装置

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ステッパー用縮小レンズ

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望遠鏡

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ケプラー式

ガリレオ式

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色消しレンズを用いた望遠鏡

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反射望遠鏡

P

M

ep

ニュートン

PE ep

グレゴリー

P

epHカセグレン

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シュミットカメラ

球面収差 シュミット補正版

広い視野を実現

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