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よくあるご質問

レンズを用いた場合の像と焦点距離の関係について教えてください。【光学について】

PDF:OP02020_optics_theory_on_lens

【レンズの基礎公式】

物体AB が、検出素子A’B’の像を結ばせる場合、測定距離a、検出素子距離b、レンズの焦点距離
f は次式で示されます。

で求められます。

[計算例]
測定距離a=100mm、測定寸法AB=φ5mm、検出素子受光寸法A’B’=φ1mm とすると
レンズと検出素子の距離b=(1/5)×100=20mm
レンズの焦点距離 f=1/((1/100)+(1/20))=16.7mm

上記公式は理想レンズに対するもので簡易計算に使用されます。実際のレンズではレンズ厚さ、
レンズ曲率、屈折率の波長特性等により性能が悪くなるため、それらも含めた設計が必要になります。

またレンズと検出素子間の距離b が一定の場合、レンズの口径が大きい方が物体からの
放射エネルギーを多く検出素子に集光できます。