搭配使用成像鏡筒與遠場補正物鏡

Using Tube Lenses with Infinity Corrected Objectives

為了使用遠場補正物鏡建立圖像，必須使用成像鏡筒來對圖像對焦。遠場補正物鏡與成像鏡筒結合使用的一個優勢是，物鏡和成像鏡筒之間存在空間。此空間允許在系統中插入額外的光學元件，例如濾光片或分光鏡。物鏡與成像鏡筒之間的距離(L)可能發生變化，但是這會影響成像視場直徑(Ø)。方程式1和2是決定Ø與L之間關係的近似公式。

(1)$$ ∅_1 \left[ \text{mm} \right] = 2 F_1 \cdot \text{NA} $$

(2)$$ L \left[ \text{mm} \right] = \frac{\left(∅_2 - ∅_1 \right) F_2}{∅} $$

∅₁ (mm) = 物鏡出瞳直徑
∅₂ (mm) = 成像鏡筒入瞳直徑
F₁ (mm) = 物鏡焦距
F₂ (mm) = 成像鏡筒焦距
NA = 物鏡數值孔徑

示例：

若使用M Plan APO 10X物鏡(#46-144)、MT-1成像鏡筒(#54-774)和2/3”傳感器相機，在無暗角的情況下成像鏡筒與物鏡之間的最大間距是多少？

物鏡的焦距(F₁)為20mm，數值孔徑為0.28，因此可以計算出瞳直徑：

(3)$$ ∅_1 = 2 \cdot 20 \text{mm} \cdot 0.28 = 11.2 \text{mm} $$

2/3”影像感測器具有11mm對角距離，因此Ø需要至少為11mm。MT-1成像鏡筒的焦距為200mm，而入瞳直徑為24mm。因此，

(4)$$ L = \frac{ \left( 24 \text{mm} - 11.2 \text{mm} \right) 200 \text{mm} }{11 \text{mm}} = 232.7 \text{mm}$$

只要成像鏡筒和物鏡之間的間距小於232.7mm，則不存在暗角。

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