スライド映写機のコンデンサーレンズの目的は何ですか?
On 2月 10, 2021 by adminコンデンサーレンズを使用しない場合はどうなりますか?単一の凸レンズをコンデンサーとして使用できませんか?どのような違いがありますか?詳細に説明してください。
コメント
- 申し訳ありませんが
- 画像はかなり暗くなります。
- PhysicsSEロックへようこそ。質問者は、自分の質問に答えるためにある程度の努力を示すことが期待されていることに注意してください。インターネット(ウィキペディアなど)を検索して答えを見つけようとしましたか?質問についてどのようなアイデアがありますか?
- 重複を削除し、ここで得られた回答をマージしました。 Stack Exchangeモデルでは、質問を再投稿するのではなく、編集する必要があります。プロセスで失われた画像をここに追加することをお勧めします。
回答
コンデンサーレンズシステムは、発散する照明源から光を収集し、次に光をリダイレクトおよび凝縮して、プロジェクターのレンズシステムをあふれさせます。従来のコンデンサーレンズシステムは、下図に示すように、凸面が向かい合うように取り付けられた2つのPCXレンズで構成されています。最初のレンズはイルミネーター(オブジェクトまたはプロジェクター)から発散光コーンを収集し、2番目のレンズはレチクルを照らす収束コーン(画像)として光を出力します。
暗黙的に、投影レンズソリューションはコンデンサーレンズシステムの一部を定義します。そのためです。最初に投影レンズシステムを設計することが重要です。コンデンサーレンズシステムからプロジェクターレンズシステムまでの距離は、少なくともレチクルからプロジェクターレンズシステムまでの距離と同じです。
単一の凸レンズを使用できますが、十分なルーメン出力を得るには、光源からの大きな角度の光を収集する必要があります。設計者が2つの要素を使用するように導きます。向かい合う2つの要素も球面収差を低減します。
コメント
- あなたの答えは私の考えに近いと思います。光を増やす必要があります。したがって、オブジェクトの強度は、(必要に応じて)焦点を合わせて小さなビームにコリメートする必要があります。ただし、以前の形式の質問(図なし)では混乱を招きます。良い説明
- 上記の回答の出典は参考として与えられるべきでした。通常の慣例として、< edmundoptics.com/resources/application-notes/optics/ >
回答
コンデンサーの目的は、オブジェクト平面、つまりスライドまたはLCDアレイを介して非常に焦点がぼけたライトフィールドを設定することです。 理想的には、使用する光源は、スライドのライトフィールドが高い光学的把握の1つになるように拡張されたものである必要があります。これにより、オブジェクト平面のフィールド(スライド)は、その平面の各点から発散する光線の広い頂角(高い開口数)の円錐形の束の束のようなものです。次に、スライドは高把持フィールドにカラーフィルタリングを与えます。次に、投影レンズ(顕微鏡システムの対物レンズのアナログ)がスライド面をスクリーンに画像化します。これが可能なのは、高い把持フィールドのおかげで、スライドの各ピクセルがポイントラジエーターのようなものだからです。
スライドを少し置くだけで部分的にこの効果を得ることができます。フィラメントランプやLEDチップなどの拡張光源から離れて、スライド面をイメージングします。これは、専用のコンデンサーなしでプロジェクターを使用するようなものです。ただし、その場合、スライド面全体の強度変化を制御することはできません。また、この場合、光の把握はそれほど高くないことがよくあります。スライド面の有効点ラジエーターは、錐体というよりも細い鉛筆のように見えます。この2番目のポイントは、顕微鏡の対物レンズにとってより重要です。これは、対物レンズの開口数全体が満たされていないことを意味します。
つまり、コンデンサーは(1)照明の分布を制御するためのものです。物体面全体の強度と(2)顕微鏡対物レンズの場合は、その面での光の把握を高めます。コンデンサがないと、スライドを均一に点灯させることはできません。
偶然の一致により、照明光を物体面全体に均等に再分配するためのレンズの適切な構成は、頂点が互いに向き合った平凸レンズのペアであることがわかりました。より現代的なアフェリックもこの仕事をうまく行います:非球面のよく知られた特性は、出口瞳孔の照明強度を再分配するように簡単に設計できることですが、球面光学、少なくとも複雑さの低い光学は、弱い影響しか及ぼさない傾向があります照明の再分配、およびプロジェクターの観点からは、その分配を悪化させる傾向があります。
ケーラー照明に関するWikipediaの記事でこれらすべてが説明されています。 。
回答
コンデンサーレンズを使用しない場合はどうなりますか?
2つの平面凸レンズで構成され、凸面が向かい合っているコンデンサーレンズは、通常は発散する光源からの光を収集します。
プロジェクターのレンズシステムをあふれさせるために光線を向け直して凝縮します。
従来のコンデンサーレンズシステムでは、ペアの最初のレンズがから来る発散光を収集します。イルミネーター(光源およびファイバー光学ガイドシステム)と
2番目のレンズは、レチクルを照らす収束コーン(画像)として光を出力します。
したがって、コンデンサーレンズを使用しない場合、投影された画像の強度は暗くなるか低くなります。
コンデンサーとして単一の凸レンズを使用することはできませんか?
2つの平凸レンズを使用するというアイデア1つの凸レンズの場所は、イルミネーターからの光強度の収集を強化し、それを機器が軸方向に利用できるようにすることです。凸面が互いに向き合うようにPCLを配置することは、投影レンズシステムに光を集束させる上で明確な利点です。
コンデンサーレンズシステムからプロジェクターレンズシステムまでの距離は、少なくともレチクル(フォトマスク)からプロジェクターレンズシステムまでの距離と同じです。
簡単に言えば、コンデンサーの機能はtですoスライド全体を明るくするすべての光に焦点を合わせます。また、電球からの熱を遮断する断熱材としても機能するため、スライドを損なうことはありません。
一般に、コンデンサーは顕微鏡などのほとんどすべてのイメージングデバイスで使用できます。引伸機、スライドプロジェクター、望遠鏡など。
アイデア/技術は、さまざまな種類の放射線にも適用できます。電子顕微鏡法における電子を含む中性子放射およびシンクロトロン放射光学。
コメント
- わかりました。平面が互いに向き合うようにPCLを配置するとどうなりますか?
- その場合、スライドの平面は均一に照らされず、投影レンズがスライドの画像を生成するため、投影された画像は中央領域では最大の照明ですが、端領域では暗くなります。
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