목표(광학)

Objective (optics)
현미경으로 여러 개의 대물렌즈.
쌍안경의 대물 렌즈

광학 공학에서 목적은 관찰되는 물체로부터 빛을 모으고 광선을 집중시켜 실제 이미지를 생성하는 광학 소자입니다.목적은 단일 렌즈 또는 거울 또는 여러 광학 요소의 조합입니다.그것들은 현미경, 쌍안경, 망원경, 카메라, 슬라이드 프로젝터, CD 플레이어, 그리고 많은 다른 광학 기구들에 사용된다.대물렌즈, 대물안경, 대물안경이라고도 불린다.

현미경의 목적

라이카 오일 액침 현미경 대물렌즈 2개, 왼쪽 100×, 오른쪽 40×.

현미경의 대물렌즈는 시료 근처의 하단에 있는 렌즈입니다.간단히 말해 초점 거리가 매우 짧은 매우 고배율 돋보기입니다.이것은 검체로부터 나오는 빛이 현미경 튜브 안쪽에 집중되도록 검사 대상 검체에 매우 가까이 접근한다.그 자체는 일반적으로 유리로 만들어진 하나 이상의 렌즈가 들어 있는 실린더로, 샘플로부터 빛을 모으는 것이 그 기능입니다.

확대

현미경 목적의 가장 중요한 특성 중 하나는 확대입니다.배율은 일반적으로 4배에서 100배까지입니다.이것은 접안렌즈의 배율과 조합하여 현미경의 전체 배율을 결정합니다. 10배 접안렌즈가 있는 4배 물체는 물체의 40배 크기의 이미지를 생성합니다.

일반적인 현미경은 서로 다른 배율의 대물렌즈를 서너 개 가지고 있으며, 회전시켜 필요한 렌즈를 선택할 수 있는 원형 "코피스"에 나사로 고정됩니다.이 렌즈는 사용하기 쉽도록 색상으로 구분되어 있는 경우가 많습니다.가장 강도가 낮은 렌즈는 주사 대물 렌즈라고 불리며, 일반적으로 4배의 대물 렌즈입니다.두 번째 렌즈는 소형 대물렌즈라고 불리며 일반적으로 10×렌즈입니다.이 세 가지 중 가장 강력한 렌즈는 대형 대물렌즈라고 불리며 일반적으로 40-100×입니다.

숫자 개구부

현미경 렌즈에 대한 수치 개구부는 각각 약 40mm에서 2mm의 초점 거리에 해당하는 일반적으로 0.10에서 1.25 사이이다.

기계식 튜브 길이

역사적으로, 현미경은 거의 보편적으로 한정된 기계관 길이로 설계되었으며, 이것은 현미경에서 빛이 대물로부터 접안 렌즈까지 이동한 거리이다.영국 왕립현미경학회(Royal Microscopical Society)의 기준은 160밀리미터인데 반해 레이츠는 170밀리리터를 자주 사용했다. 180밀리미터 튜브 길이의 목적도 꽤 흔하다.다양한 튜브 길이에 맞게 설계된 목적 및 현미경을 사용하면 구면 수차가 발생합니다.

한정된 튜브 길이 대신, 현대의 현미경은 종종 대물렌즈에서 나오는 빛이 [1]무한대에 집중되는 현미경 기술인 무한대 보정을 사용하도록 설계된다.이것은 무한 기호(∞)로 목적지에 표시됩니다.

피복두께

특히 생물학적 용도에서는 일반적으로 유리 커버 슬립 아래에서 검체가 관찰되며, 이로 인해 이미지가 왜곡됩니다.이러한 커버 슬립과 함께 사용하도록 설계된 목표는 이러한 왜곡을 보정하며, 일반적으로 커버 슬립의 두께가 대상 측면에 작성됩니다(일반적으로 0.17mm).

이와는 대조적으로 소위 "금속 수술" 목표는 반사광을 위해 설계되었으며 유리 커버 슬립을 사용하지 않습니다.

커버 슬라이드를 사용하거나 사용하지 않도록 설계된 목표 간의 구별은 높은 수치 조리개(고배율) 렌즈에 중요하지만, 저배율 목표에는 거의 차이가 없습니다.

렌즈 디자인

기본 유리 렌즈는 일반적으로 유의하고 허용할 수 없는 색수차를 일으킨다.따라서 대부분의 목표에는 여러 색상이 한 점에 집중될 수 있도록 일종의 보정이 있습니다.가장 손쉬운 보정은 무채색 렌즈로, 크라운 글라스와 플린트 글라스의 조합을 사용하여 두 가지 색상의 초점을 맞춘다.무채색 목표는 일반적인 표준 설계입니다.

산화물 안경 외에 불소 렌즈는 특수 용도로 자주 사용됩니다.이러한 불소 또는 반 아포크롬의 목표는 무채색 목표보다 색을 더 잘 다룬다.수차를 더욱 줄이기 위해 아포크로마토 및 슈퍼크로마토 목적과 같은 보다 복잡한 설계도 사용된다.

이 모든 유형의 목표들은 약간의 구면 수차를 보일 것이다.이미지의 중앙은 초점이 맞지만 가장자리는 약간 흐릿해집니다.이 수차를 보정하면, 그 목표는 「평면」목표라고 불리며, 시야 전체에 걸쳐 평평한 이미지를 갖게 됩니다.

작업거리

작업 거리(WD)는 표본과 목표 사이의 거리입니다.배율이 증가하면 일반적으로 작업 거리가 줄어듭니다.공간이 필요한 경우, 특수 장시간 작업 거리 목표를 사용할 수 있습니다.

액침 렌즈

일부 현미경은 100보다 큰 배율과 1보다 큰 개수의 유광 또는 수광 렌즈를 사용한다.이러한 목표는 오일 또는 물과 일치하는 굴절률에 사용하도록 특별히 설계되었으며, 이 굴절률은 프론트 요소와 물체 사이의 간격을 메워야 합니다.이 렌즈는 고배율에서 더 높은 해상도를 제공한다.오일 [2]침지 시 최대 1.6개의 개구부를 얻을 수 있습니다.

마운트 스레드

그 물체를 현미경에 부착하는 데 사용되는 전통적인 나사산은 [3]1858년 왕립 현미경 협회에 의해 표준화되었다.영국 규격 Whitworth를 기반으로 직경이 0.8인치이고 인치당 나사산이 36개입니다.이 "RMS 스레드" 또는 "society 스레드"는 오늘날에도 여전히 일반적으로 사용되고 있습니다.또는 M26 × 0.75 및 M25 × 0.75와 같은 ISO 미터법 나사산에 기반한 설계를 사용하는 제조업체도 있습니다.

사진 촬영 및 이미징

카메라 촬영 대상, 초점 거리 50mm, 조리개 1:1.4

카메라 렌즈(일반적으로 단순히 "객체"[4]가 아닌 "사진 목적"이라고 함)는 광학적 이상을 보정하기 위해 다수의 광학 렌즈 요소로 구성되도록 큰 초점 평면을 커버해야 합니다.영상 프로젝터(비디오, 영화, 슬라이드 프로젝터 등)는 카메라 렌즈의 기능을 단순히 반전시키는 대물렌즈를 사용합니다.렌즈는 큰 이미지 평면을 덮고 다른 표면에 [5]먼 거리에서 투영하도록 설계되어 있습니다.

망원경

Keck 2 망원경의 분할된 육각 대물 거울

망원경에서 목표는 굴절 망원경(쌍안경 또는 망원경 조준경 등)의 앞쪽 끝에 있는 렌즈 또는 반사 망원경 또는 반사 반사 망원경의 이미지를 형성하는 일차 거울입니다.망원경의 집광력과 각도 분해능은 모두 대물 렌즈나 거울의 직경(또는 "각도")과 직접적으로 관련이 있다.목표가 클수록 객체가 더 밝게 나타나고 세부사항을 확인할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Rost, Fred; Oldfield, Ron (2000). Photography with a Microscope. Cambridge University Press. p. 83. ISBN 9780521770965.
  2. ^ Kenneth, Spring; Keller, H. Ernst; Davidson, Michael W. "Microscope objectives". Olympus Microscopy Resource Center. Retrieved 29 Oct 2008.
  3. ^ "Objective Screw thread". Journal of the Royal Microscopy society: 230. 1915. Retrieved 2021-12-01.
  4. ^ Stroebel, Leslie; Zakia, Richard D. (1993). The Focal Encyclopedia of photography. p. 515.
  5. ^ Keller, Max (1999). Weiss, Johannes (ed.). Light Fantastic: The Art and Design of Stage Lighting. Prestel. p. 71. ISBN 9783791321622.