光学システム顕微鏡について Microscope Components 顕微鏡の概念はシンプルです。2組のレンズを用いて物体の拡大像を観察します。対物レンズで拡大された像をさらに接眼レンズで拡大します。全体の倍率は、対物レンズと接眼レンズの倍率の積になります。フォーカシング機構メレスグリオの顕微鏡ボディは、全ての標準対物レンズ、接眼レンズ、およびアクセサリを取り付けることができます。顕微鏡ボディには、ピントの粗調のみができるタイプと、粗調と微調ができるタイプがあります。寸法は、メインボディの長さが142.5 mm、エクステンションリングが17.5 mm、全長 160 mmです。顕微鏡ボディは「モジュール構造」で、ノーズピースを付けてご使用になれます。接眼レンズ接眼レンズは対物レンズによる像を拡大して、観測者がその拡大像を見られるようにします。接眼レンズとしてホイヘンスタイプ（ネガティブ）と、ラムスデンタイプ（ポジティブ）の2 種類があります。ホイヘンスタイプの接眼レンズは、2枚の平凸レンズをそれらの焦点距離の和だけ離して設置したものです。このタイプの接眼レンズには、横の色収差がありません。通常のホイヘンス接眼レンズは、像が二つのレンズの間に来るために、レチクルが使えませんが、メレスグリオのホイヘンス接眼レンズは、後ろ側のレンズの近くに位置する焦点面にレチクルを入れられる構造で、しかも倍率誤差は小さくなっています。ラムスデン接眼レンズは、同一焦点距離の2枚の平凸レンズの凸面側を向かい合わせに置いたものです。ラムスデン接眼レンズの焦点面は、レンズの外側（対物レンズ側）に位置します。この焦点面にレチクルを置くと、接眼レンズで拡大されます。レチクルレチクルは、接眼レンズ焦点面に置き、像の長さ測定と位置確認に用います。メレスグリオのレチクルは、BK7研磨プレート上に精密フォトクロームパターン転写されたものです。マシンビジョンでは問題となります。このような場合のためにLWDまたはELWDと呼ばれる、よりワーキングディスタンスの長い対物レンズもありますが、標準のレンズに比べサイズが大きくなります。顕微鏡へのマウント用ネジには、いくつかの異な対物レンズたいていの対物レンズは、共通の物像距離で最適化されていますので、対物レンズの交換時にピント再調整の必要がありません。同一の結像面（対物レンズの取付け位置から150 mm）と良好な像の質を得るには長焦点距離が必要となるため、メレスグリオの対物レンズの物像距離は（1×と 2.5×を除いて） 195mm となっています。る、互換性の無い規格（たとえばDIN、JIS、RMS のような）が存在します。ある規格のものを他の規格のネジに取り付けることは、通常は出来ません（無限補正対物レンズを除き）。同一シリーズの対物レンズは通常同焦点となっており、レンズをマウントするフランジと物体までの距離は同一となっています。これは、顕微鏡において対物レンズ（倍率）を変更する場合に、大きなフォーカス調整を必要としないことを意味しています。対物レンズは全てアクロマチック（色消し）で、国際規格に基づくネジ切りが施され、互換性が保たれています。対物レンズのタイプ対物レンズは、色収差、球面収差、像面湾曲がど標準の対物レンズは、人間の眼の色感度に合わせの程度補正されているかにより、あるグループにて色補正されています。単色での顕微鏡撮影用途分類されます。もっともシンプルな対物レンズ（には、03 FCG 039 のようなグリーンフィルターをアクロマート）は、赤と青における色収差、そしお勧めします。フラットフィールド対物レンズて緑における球面収差が補正されています。よりは、像面湾曲補正がなされ、カラーの顕微鏡写真高度な対物レンズ（アポクロマート）では、赤、撮影に向いています。黄、青における色補正と、2ないし3波長における像の明るさは開口数（NA）の2乗に比例します。対物レンズの開口数で顕微鏡の分解能と焦点深度が決まります。分解能は、幾何光学的には 3600×NA（ラインペア/ mm ）で与えられますが、回折限界値λ/ NA を越えることはできません。可視光に対する焦点深度は、約λ/（4 NA2）となります。顕微鏡用対物レンズは、微小な物体の観察に使用します。対物レンズには、様々な価格と性能を持つ製品が揃っています。球面収差が補正されています。視野全体にわたって質の高い像を必要とする用途向けのPlan 対物レンズ（PlanアクロマートおよびPlanアポクロマート）は、像面湾曲も補正されています。また、一般的にPlan対物レンズは、シンプルなタイプに比べ長いワーキングディスタンスを持っています。いくつかの対物レンズは、特定の用途に使用するためにデザインされています。例えば生物顕微鏡用対物レンズは、カバースリップを通して物体を観察するように補正されています。もし、特にNA の大きいこの対物レンズをカバースリップ無しで鏡筒の先端から物体までの距離であるワーキング使用した場合には、像はシャープに結びません。ディスタンス（WD）は、顕微鏡用対物レンズの同様に、生物用ではない対物レンズにおいて、レ場合非常に小さくなっています。そのため対物レンズと物体の間にガラスを置いた場合には、適切ンズと物体を接近させて配置しなければならず、な機能は得られません。 2 | Melles Griot www.mgkk.com 1980年以前の顕微鏡用対物レンズは、レンズをマ割高となります。これらの兼ね合いはアプリケーウントするフランジ部分後段の距離（チューブのションにとって重要であり、対物レンズの NAの選長さ）で像を形成するよう設計されていました。択は注意して行なう必要があります。この長さは、メーカーや用途により 160 mmから 210 mmの間の様々なものがありました。対物レンズは、適切な長さのチューブにおいて仕様に掲げる倍率の像を形成します。現代の顕微鏡用対物レンズは、無限遠補正されています。これは像側の光線が平行となるよう最適化されており、別途デコリメートするかチューブレンズを使用することにより結像します。このデザインにより、対物視野角（FOV: Field Of View）は、センサーのサイズを倍率で割った値となります。倍率（および FOV）は、チューブの長さもしくはデコリメートレンズの焦点距離を変える事により調整が可能です。対物レンズ上に記されたものと非常に異なる倍率での使用は、不十分に最適化されたシステムにおける結果を一般的に生じます。レンズ後段のコリメート領域に照明やビームスプリッターを配置する事が出来る柔軟性が生まれました。仕様通りの対物レンズの倍率の像を形成するには、適切な焦点距離を持つチューブレンズが必要です。特殊な用途向けの対物レンズも、多く存在します。あるレンズは、赤外もしくは紫外の波長領域で色補正されています。低蛍光の対物レンズは、紫外線による蛍光分析の用途に使用します。ストレスのかかっていない対物レンズは、イメージ光の偏光が保持されなければならない用途に使用します。対物レンズの選択顕微鏡の対物レンズを選ぶための最も重要なパラメーターは、その開口数です。NAが大きいほど解像力は増し、これは対物レンズが近接する物体の互いの特徴を識別できる事を意味します。NAは倍率と関係しており、高い倍率の対物レンズは通常 mm 大きなNAを有しています。対物レンズは、適切なチューブ長さ、もしくは適切なデコリメートレンズと共に使用した場合に、仕様に掲げる倍率が得られます。また、対物レンズは異なる倍率でも使用することができます。NAと倍率は、通常対物レンズの鏡筒に記されています。NAの大きな対物レンズは多くの光を集める事が出来ますが、被写界深度（DOF）とワーキングディスタンスは小さくなり、価格も Melles Griot www.mgkk.com | 3