マイクロスコープ何でも辞典

知ってるようでじつは知らない?! マイクロスコープなんでも辞典


Question 焦点深度/被写界深度とは

Answer

一般的なレンズにおいて完全に焦点の合っている点は1点です。
(テレセントリックレンズのような精密測定用の特殊なレンズは除きます。)
完全に焦点のあっている点の前後に焦点ボケの少ない領域があります。
これを焦点深度といいます。
完全に焦点の合っている点から外れると徐々にボケいきます。どこまでが実用範囲かは個人の主観になってしまいます。 光路を絞るとこのボケていく度合をゆるやかにすることができます。 但し、絞ることにより、撮像が暗くなるので、あまり倍率の高いレンズでは使えません。

絞り付マイクロスコープ
左写真は弊社の絞り付USBマイクロスコープ
です。

絞り付USBマイクロスコープ
MS200PC3(20倍~110倍)
   

この絞り付マイクロスコープで開放時と絞った時の画像を比較します。
(絞りを絞ると焦点深度が深くなります。)

<50倍時>
●ガラススケール
0.5mmピッチのガラススケールを45度に傾けて、真上から観察します。

<絞りを開放にした時>  <最大に絞った時>
絞りを開放 絞りを最大

45度に傾けているので 1/1.41をかけると焦点深度となります。

どこまで焦点があっているかは個人の主観となりますが、
4ピッチ(=2mm)が合っていると判断するならば2mm×(1/1.41)=1.42mmが焦点深度と言えます。

●基板の場合
この50倍の状態で基板を45度に傾けて観察してみます。
(1.6mmX0.8mmの電子部品が1mmピッチに並んでいます。)

<絞りを開放にした時>  <最大に絞った時>
絞りを開放 絞りを最大

<100倍時>
●ガラススケール
ご参考までに100倍時も確認しました。
倍率が高くなるのでガラススケールは0.2mmピッチのものに変更しております。

<絞りを開放にした時>  <最大に絞った時>
絞りを開放 絞りを最大

この範囲が実用範囲と判断すれば 1.2mm×(1/1.41)=0.85mmとなります。

絞りを絞るとレンズは暗くなり、解像度も落ちますのでご注意ください。
(詳細は「NA(開口数)とは」を御参照ください。)


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