Products Home長作動距離対物レンズ
- Objectives for UV, Visible, or NIR Light
- 5X, 7.5X, 10X, 20X, 50X, or 100X Magnification
- Ideal for Machine Vision Applications
- Infinity-Corrected Design
MY5X-822
5X Objective
480 nm - 1800 nm
MY100X-806
100X Objective
436 nm - 656 nm
HPA50XAB
50X Objective
400 nm - 1100 nm
LMUL-10X-UVB
10X Objective
240 nm - 360 nm
Please Wait
| Objective Lens Selection Guide |
|---|
| Objectives |
| Microscopy Objectives for Life Sciences, Dry Microscopy Objectives, Dry Microscopy Objectives, Oil Immersion Physiology Objectives, Water Dipping or Immersion Phase Contrast Objectives Long Working Distance Objectives Reflective Microscopy Objectives UV Focusing Objectives VIS and NIR Focusing Objectives |
| Scan Lenses and Tube Lenses |
| Scan Lenses F-Theta Scan Lenses Infinity-Corrected Tube Lenses |
 Zemaxファイル |
|---|
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この図ではラベル、作動距離、および同焦点距離を示しています。刻印されている仕様の様式は、対物レンズや製造メーカによって異なります (顕微鏡用対物レンズの種類については「対物レンズのチュートリアル」タブをご覧ください)。
特長
- マシンビジョンの用途に適した長作動距離
- UV、可視、近赤外域用の無限遠補正対物レンズ
- 焦点距離が200 mmのチューブレンズ用に設計
- W26* x 0.706ネジ
当社ではUV、可視、近赤外(NIR)波長域用として、長作動距離のMプラン対物レンズをご用意しております。焦点距離が200 mmのチューブレンズ用に設計されており、マシンビジョン用として、あるいは対物レンズと物体との間に長い距離をとりたい場合にご利用いただけます。こちらでご紹介している対物レンズの詳細については「仕様」タブをご覧ください。
各対物レンズの筐体には倍率、開口数、無限遠補正であることを示す無限大のシンボルなどの重要な仕様が刻印されています(右の写真参照)。また筐体にはW26 x 0.706外ネジが付いています。
こちらのページでご紹介している対物レンズの同焦点距離は、すべて95 mmになっています(仕様の詳細については「仕様」タブをご覧ください。同焦点距離が60 mmのNikon製対物レンズなど、他社規格のレンズを使用したい場合は、当社の同焦点距離エクステンダをご利用いただけます。例えばエクステンダPLE351を使用すると、Nikon製対物レンズの同焦点距離を60 mmから95 mmにすることができます。こちらでご紹介しているW26 x 0.706ネジ付き対物レンズは、同焦点距離エクステンダを使用する場合、顕微鏡対物レンズ用ネジアダプタRMSW26SまたはM25W26Sが必要です。なお、アダプタを使用することにより、同焦点距離が長くなることにご注意ください。
こちらの対物レンズはカバーガラス無しで使用するように設計されており、補正環は付いていません。カバーガラスを通してイメージングを行った場合は画像に球面収差が生じる場合がありますが、その大きさは対物レンズの開口数に依存します。カバーガラスによる性能への影響についての詳細は「対物レンズのチュートリアル」をご覧ください。カバーガラスを通してイメージングを行うことが求められる生物学的な用途の場合には、当社のスーパーアポクロマート対物レンズをご検討ください。
*W26ネジ付き対物レンズには、M26ネジ付きと記載されている場合がありますのでご注意ください。ISO9345:2019またはJIS B 7141:2012に適合している対物レンズであれば、W26ネジとみなされます。
| Item # | AR Coating Wavelength Range | Ma | WD | EFL | NA | EPb | Resolutionc | Performance Graphs | OFN | PFLd | Design Tube Lens Focal Lengthe | AR Coating Reflectance | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Thorlabs Long Working Distance, Achromatic, MicroSpot® UV Focusing Objectives | ||||||||||||||
| LMUL-10X-UVB | 240 - 360 nm | 10X | 20.0 mm | 20 mm | 0.25 | 10.0 mm | 0.9 µm |  Raw Data | 24 | 95.0 mm | 200 mm | (240 - 360 nm)f | 5.0 J/cm2 (355 nm, 10 ns, 20 Hz, Ø0.342 mm) | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| LMUL-20X-UVB | 20X | 15.3 mm | 10 mm | 0.36 | 7.2 mm | 0.6 µm |  Raw Data | |||||||
| LMUL-50X-UVB | 50X | 12.0 mm | 4 mm | 0.42 | 3.4 mm | 0.5 µm |  Raw Data | |||||||
| Thorlabs High Resolution VIS+ Plan Apochromatic Objectives | ||||||||||||||
| HPA50XAB | 400 - 1100 nm | 50X | 5.0 mm | 4 mm | 0.75 | 6.0 mm | 0.4 µm |  | 24 | 95.0 mm | 200 mm | Ravg < 1.0% (400 - 1100 nm)f | 1.0 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.408 mm) | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| Item # | Wavelength Range | Ma | WD | EFL | NA | EPb | Resolutionc | Typical Transmission | OFN | PFLd | Design Tube Lens Focal Lengthe | AR Coating Reflectance | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mitutoyo Long Working Distance Apochromatic VIS Objectives | ||||||||||||||
| MY5X-802B | 436 - 656 nm | 5X | 36.5 mm | 40 mm | 0.14 | 11.2 mm | 2.4 µm |  | 24 | 95 mm | 200 mm | Not Available | Not Available | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| MY7X-807 | 7.5X | 35.0 mm | 26.7 mm | 0.21 | 11.2 mm | 1.6 µm | Not Available | |||||||
| MY10X-803 | 10X | 34.0 mm | 20 mm | 0.28 | 11.2 mm | 1.2 µm |  | |||||||
| MY20X-804 | 20X | 20.0 mm | 10 mm | 0.42 | 8.4 mm | 0.8 µm |  | |||||||
| MY50X-805 | 50X | 13.0 mm | 4 mm | 0.55 | 4.4 mm | 0.6 µm |  | |||||||
| MY100X-806 | 100X | 6.0 mm | 2 mm | 0.70 | 2.8 mm | 0.5 µm |  | |||||||
| Mitutoyo Long Working Distance Apochromatic NIR Objectives | ||||||||||||||
| MY5X-822 | 480 - 1800 nm | 5X | 37.5 mm | 40 mm | 0.14 | 11.2 mm | 2.4 µm |  | 24 | 95 mm | 200 mm | Not Available | Not Available | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| MY10X-823 | 10X | 31 mm | 20 mm | 0.26 | 10.4 mm | 1.3 µm |  | |||||||
| MY20X-824 | 20X | 20.0 mm | 10 mm | 0.40 | 8.0 mm | 0.8 µm |  | |||||||
| MY50X-825 | 50X | 17.0 mm | 4 mm | 0.42 | 3.4 mm | 0.8 µm |  | |||||||
| Chromatic Aberration Correction per ISO Standard 19012-2 | ||
|---|---|---|
| Objective Class | Common Abbreviations | Axial Focal Shift Tolerancesa |
| Achromat | ACH, ACHRO, ACHROMAT | |δC' - δF'| ≤ 2 x δob |
| Semiapochromat (or Fluorite) | SEMIAPO, FL, FLU | |δC' - δF'| ≤ 2 x δob |δF' - δe| ≤ 2.5 x δob |δC' - δe| ≤ 2.5 x δob |
| Apochromat | APO | |δC' - δF'| ≤ 2 x δob |δF' - δe| ≤ δob |δC' - δe| ≤ δob |
| Super Apochromat | SAPO | See Footnote b |
| Improved Visible Apochromat | VIS+ | See Footnotes b and c |
顕微鏡用対物レンズの各部名称
各部名称をクリックすると詳細をご覧いただけます。
上の顕微鏡用対物レンズは1例です。アスタリスク(*)で示されている機構はすべての対物レンズに備わっているわけではありません。必要性や用途に応じて、追加されたり、位置が変更されたり、あるいは削除されたりしています。
対物レンズのチュートリアル
このチュートリアルでは対物レンズの様々な機構や表示、およびそれらが示す対物レンズの性能について説明します。
対物レンズの種類と収差補正
対物レンズは一般にその種類によって分類されています。対物レンズの種類によって、対物レンズがどのようにイメージング収差を補正するかが簡単に分かります。 対物レンズの種類によって示される収差補正には、像面湾曲と色収差の2つがあります。
像面湾曲(またはペッツヴァルの湾曲)は、対物レンズの焦点面が球面状に湾曲している状態を表します。この収差があるレンズでは、像面の中心に焦点を合わせると四隅が焦点から外れてしまうため、ワイドフィールド観察やレーザ走査などが困難になります。種類が「Plan」から始まる対物レンズの場合は、その焦点面が平面になるように補正されています。
また結像に際して色収差が生じる場合があり、そのときには1点から放射された光は波長により分散して1点に焦点を結びません。対物レンズによっては、性能と設計の複雑性の間でバランスをとるために、有限数のターゲット波長においてそれらの収差を補正するものがあります。
5種類の一般的な対物レンズを右表に示します。このうち3種類のみがISO 19012-2: Microscopes -- Designation of Microscope Objectives -- Chromatic Correctionで定義されています。より良い性能を表すために、当社ではISO規格には無い2つの種類を追加しています。
浸漬方法
詳細についてはそれぞれの対物レンズの画像をクリックしてご覧ください。
対物レンズは、イメージングのための光が透過する媒質によって分類することができます。ドライ対物レンズは空気中で使用しますが、液浸(DippingまたはImmersion)対物レンズは対物レンズと試料の間に液体を介在させて使用するように設計されています。
| 用語解説 | |
|---|---|
| 後方焦点距離と無限遠補正 | 後方焦点距離は、中間結像面の位置を定義します。最新の対物レンズではこの面が無限遠の位置に置かれ(無限遠補正と呼ばれる)、そのようなレンズには(∞)が記されています。無限遠補正対物レンズは、対物レンズと接眼レンズの間にチューブレンズを挿入して使用するように設計されています。顕微鏡システムの互換性向上に加えて、このような無限遠補正された空間が対物レンズとチューブレンズの間にあることで、ほかのモジュール(ビームスプリッタ、フィルタ、同焦点距離エクステンダなど)を光路内に配置することが可能になります。 なお、旧型の対物レンズや特殊なタイプの対物レンズは、有限の後方焦点距離で設計されている場合があります。当初、有限の後方焦点距離の対物レンズは、顕微鏡の接眼レンズに直接対応するように作られていました。 |
| 入射瞳径(EP) | 入射瞳径(EP)は有効口径とも呼ばれ、対物レンズを適切に機能させるために使用すべき適切なビーム径に対応します。 EP = 2 × NA × Effective Focal Length (入射瞳径 = 2 × 開口数(NA) × 有効焦点距離) |
| 視野数と視野 | 視野数は、物体空間の視野の直径(mm単位)に対物レンズの倍率を乗じた値です。 Field Number = Field of View Diameter × Magnification(視野数= 視野直径 × 倍率) |
| 倍率 | 対物レンズの倍率(M)はチューブレンズの焦点距離(L)を対物レンズの焦点距離(F)で割った値です。有効焦点距離はEFLと略記されることがあります。 M = L / EFL . システムの総合倍率は、対物レンズの倍率に接眼レンズまたはカメラチューブの倍率を乗じて得られます。顕微鏡用対物レンズ筐体に示されている倍率は、その対物レンズに対応する焦点距離のチューブレンズと組み合わせてお使いになる場合にのみ正しい値です。対物レンズには、倍率を示す色のリングが付いています。これは比較的どのメーカでも共通しています。詳細は上の「顕微鏡用対物レンズの各部名称」をご覧ください。 |
| 開口数(NA) | 開口数は、対物レンズの最大受光角を表す無次元量です。一般的には下の式で表されます。 NA = ni × sinθa ここでθaは対物レンズの最大受光角度の1/2(半角)、niは媒質の屈折率です。典型的な媒質は空気ですが、水や油などほかの物質の場合もあります。 |
| 作動距離 | 作動距離(WD)は対物レンズの設計に依存しており、対物レンズの前面から試料の上部(カバーガラスを使用しない場合)まで、またはカバーガラスの上部までの距離を表します。対物レンズに刻印されているカバーガラスの厚さの仕様値により、カバーガラスを使用すべきかどうかが分かります。 |
カバーガラス(カバースリップ)は含水試料の上にのせる薄いガラスで、イメージングするための平面を作ります。
最も一般的な標準のカバーガラス#1.5は、厚さが0.17 mmに設計されています。製造工程により実際の厚さにはばらつきがある場合があります。対物レンズによっては補正環が付いていますが、これは内部の光学素子の相対位置を調整して、カバーガラスの厚さの違いを補正するのに使用されます。なお、多くの対物レンズにはカバーガラスの厚さの違いを補正する機能は無く、その場合には補正環は付いていません。例えば、カバーガラス#1.5専用に設計されている対物レンズなどがございます。補正環は上の図のような上部にではなく、対物レンズの下部にある場合もあります。
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上のグラフは、632.8 nmの光を使用したときの、カバーガラスの厚さと球面収差の大きさの関係を示しています。厚さ0.17 mmの一般的なカバーガラスを使用する場合、NA 0.40までの対物レンズではカバーガラスによる球面収差が回折限界を超えることはありません。
カメラで画像を表示する場合、システム倍率は対物レンズの倍率とカメラチューブの倍率の積です。三眼鏡筒で画像を表示する時のシステム倍率は、対物レンズの倍率と接眼レンズの倍率の積です。
| Manufacturer | Tube Lens Focal Length |
|---|---|
| Leica | f = 200 mm |
| Mitutoyo | f = 200 mm |
| Nikon | f = 200 mm |
| Olympus | f = 180 mm |
| Thorlabs | f = 200 mm |
| Zeiss | f = 165 mm |
倍率と試料領域の計算方法
倍率
システムの倍率はシステム内の各光学素子の倍率の積で求めます。倍率のある光学素子には右図の通り、対物レンズ、カメラチューブ、そして三眼鏡筒の接眼レンズが含まれます。なお、各製品仕様に記載されている倍率は通常、すべて同じメーカの光学素子を使用した時のみ有効であることにご留意ください。同じメーカの光学素子を使用していない場合、システムの倍率は下記の通り、まず対物レンズの有効倍率を求めたあと算出する必要があります。
下記の例をお手持ちの顕微鏡に応用する場合には、上のMagnification and FOV Calculator(赤いボタンをクリック)をダウンロードしてご使用ください。こちらの計算用エクセルファイルはマクロを使用したスプレッドシートになっています。計算を行う際はマクロを有効にする必要があります。マクロを有効にするには、ファイルを開いて、上部にある黄色いメッセージバー上の「編集を有効にする」ボタンをクリックしてください。
例1:カメラの倍率
試料をカメラでイメージングする場合、イメージは対物レンズとカメラチューブによって拡大されます。倍率が20倍のNikon製対物レンズと倍率が0.75倍のNikon製カメラチューブを使用している場合、カメラの倍率は20倍 × 0.75倍 = 15倍となります。
例2:三眼鏡筒の倍率
三眼鏡筒を通して試料をイメージングする場合、イメージは対物レンズの倍率と三眼鏡筒内の接眼レンズによって拡大されます。倍率が20倍のNikon製対物レンズと接眼レンズの倍率が10倍のNikon製三眼鏡筒を使用している場合、接眼レンズでの倍率は20倍 × 10倍 = 200倍となります。なお、右図のように接眼レンズでの像はカメラチューブを通りません。
メーカが異なる対物レンズと顕微鏡を使用する場合
倍率は根源的な値ではなく、特定のチューブレンズの焦点距離を推定して計算し、導き出す値です。右の表のように各顕微鏡メーカはチューブレンズに様々な焦点距離を設定しています。そのため異なるメーカの光学素子を組み合わせる場合、システムの倍率を算出するには対物レンズの有効倍率を計算する必要があります。
対物レンズの有効倍率は式1で求められます。
 | (Eq. 1) |
ここでDesign Magnificationは対物レンズに印字されている倍率、fTube Lens in Microscopeは使用する顕微鏡内のチューブレンズの焦点距離、fDesign Tube Lens of ObjectiveはDesign Magnificationを算出するために対物レンズのメーカが使用したチューブレンズの焦点距離です。焦点距離は右表に記載されています。
Leica、Mitutoyo、Nikonならびに当社ではチューブレンズの焦点距離は同じです。これらのメーカの光学素子を組み合わせた場合、倍率の変換は必要ありません。対物レンズの有効倍率が算出されたら、上記のようにシステムの倍率が計算できます。
例3:三眼鏡筒の倍率(異なるメーカを使用)
三眼鏡筒を通して試料をイメージングする場合、イメージは対物レンズの倍率と三眼鏡筒内の接眼レンズによって拡大されます。この例では倍率が20倍のOlympus製対物レンズと接眼レンズの倍率が10倍のNikon製三眼鏡筒を使用します。
式1と右の表によりNikon製顕微鏡内のOlympus製対物レンズの有効倍率を下記の通り計算しました。
 |
Olympus製対物レンズの有効倍率は22.2倍で、三眼鏡筒の接眼レンズの倍率は10倍なので、接眼レンズでの倍率は、22.2倍 × 10倍 = 222倍となります。
カメラでイメージングする試料領域
試料をカメラでイメージングする場合、試料領域の寸法はカメラセンサの寸法とシステム倍率を使用して下の式2で求められます。
 | (Eq. 2) |
カメラセンサの寸法はメーカが提供しています。またシステム倍率は対物レンズの倍率とカメラチューブの倍率の積です(例1をご参照ください)。必要に応じ、対物レンズの倍率を例3のように調整します。
倍率が高くなればなるほど分解能も向上しますが、視野は狭くなります。倍率と視野の関係性については右の図でご覧いただけます。
例4:試料領域
当社のサイエンティフィックカメラ1501M-USB(旧製品)内のカメラセンサの寸法は8.98 mm × 6.71 mmです。このカメラを例1のNikon製対物レンズと三眼鏡筒に使用した場合、システム倍率は15倍となります。イメージングの領域は下記の通りになります。
 |
試料領域例
下のマウス腎臓の画像はすべて同じ対物レンズとカメラを使用して取得しました。ただし、カメラチューブのみ違う製品を使用しています。左から右の画像にいくにつれカメラチューブの倍率が下がっていますが、視野が広くなる分、細部も小さくなり見にくくなることが分かります。
分解能のチュートリアル
多くのイメージングにおいて、対物レンズの分解能は重要なパラメータです。このチュートリアルでは、対物レンズの分解能を定義するために使用されるさまざまな約束事について説明します。当社のサイトに掲載しているすべてのイメージング用対物レンズには、レイリー分解能の理論値を示しています。ここに示すそれ以外の基準に基づく記述方法は、情報提供の目的で提示しています。
分解能
対物レンズの分解能は、物体の近接した構造を識別する性能を表します。これは多くの場合、2つの点光源で構成される物体を想定し、これらの2つの点光源を分解できる最小間隔を求めることによって理論的に定量化します。点光源をイメージングしてみると、単体の明るい点となることはなく、回折の影響を受けて幅の広い強度プロファイルとして現れます。このプロファイルはエアリーディスクとして知られ、強度の高い中央のピークと、それを囲む強度の低いリングから構成されます。そのため、2つの互いに近接する点光源から生成されるイメージは、2つの重なり合うエアリーディスクプロファイルから構成されることになります。したがって、対物レンズの分解能は2つのプロファイルを一意的に識別できる最小間隔によって決めることができます。どのような状態であれば2つのプロファイルが分解されたとするのかという点について、基本的な基準はありません。しかし、実際に使用されている基準は幾つかあります。顕微鏡イメージングの分野で最も一般的に使用されている基準としては、レイリーの基準とアッベの基準の2つがあります。その他の基準としては、天文学の分野でより一般的に用いられているスパローの基準があります。
レイリーの基準
レイリーの基準では、一方の強度プロファイルの最初の極小値の位置が、もう一方の強度プロファイルの最大値の位置と一致したときに、2つの重なり合うエアリーディスクプロファイルが分解されたとします[1]。エアリーディスクの最初の強度の極小値は、中心の最大値から半径1.22λf/Dの位置に生じることを示すことができます。ここで、λは光の波長、fは対物レンズの焦点距離、Dは入射瞳の直径です。したがって、開口数(NA = 0.5*D/f)を用いて、レイリー分解能は次の式で表されます。
rR = 0.61λ/NA
レイリー分解能に等しい距離だけ離れた2つのエアリーディスクの理想的なイメージを左下に示します。光源はインコヒーレント光源であると仮定しています。この図の2つの最大値を通る水平な線に沿って、その強度分布をグラフ化すると右側の図が得られます。この強度プロファイルの図における垂直の点線により、一方のエアリーディスクの最大値の位置と、もう一方のエアリーディスクの最初の極小値の位置が一致していることが分かります。2つの最大値の間には極小値があり、それにより2つの白いピークの間には灰色の領域が現れています。
Click to Enlarge左:2つの点光源がレイリー分解能によって分離されたとき、それらは分解されたとみなします。2つの白いピークの間に灰色の領域がはっきりと見えます。
上:垂直の点線により、一方の強度プロファイルの最大値の位置が、もう一方の強度プロファイルの最初の極小値の位置と一致していることが分かります。
当社では、ウェブサイトに掲載しているすべてのイメージング用対物レンズについて、そのレイリー分解能の理論値を個別の製品説明ページでご提示しています。
アッベの基準
アッベの理論では、画像形成を回折の二重プロセスとして表現します[2]。そのフレームワークでは、2つの構造が距離dだけ離れているとき、それらを分解するには少なくとも0次と1次の両方の回折光が対物レンズの開口部を通過する必要があるとします。1次回折光はsin(θ1) = λ/dで表される角度θ1の方向に現れるため、分解可能な最小の物体間距離、すなわち対物レンズの分解能はd = λ/n*sin(α)で与えられます。ここで、αは対物レンズの半開口角、係数nはイメージング媒体の屈折率です。この結果は、実際の限界に対して2倍の過大評価をしています。理由は、0次光とともに対物レンズを通過しなければならない1次光は少なくとも1つあればよいわけですが、ここでは両方の1次光を通過させているためです。上記の結果を2で除し、さらに開口数の定義(NA = n*sin(α))を使用することで、有名なアッベの分解能限界が得られます。
rA = 0.5λ/NA
下の画像は、アッベの分解能限界で分離された2つのエアリーディスクを表しています。レイリー限界と比較して、原点における強度の減少を識別するのは大分困難になります。右側の強度分布図を見ると、中心の強度の減少はわずか2%です。
Click to Enlarge左:アッベの分解能限界によって分離された2つの点光源 最大値と中央の極小値の間のコントラストは観察可能ではありますが、レイリー限界と比較するとはるかに弱くなっています。
上:このグラフでは2つの最大値の間に小さな強度の減少が見られます。
スパローの基準
2つの点光源の間の距離がレイリーまたはアッベの分解能基準に対応する場合、重ね合わせられた強度プロファイルにおける2つの最大値の間の原点に極小値が見えます。そういった意味では、これらの評価基準では2つの点光源を分解することができています。しかし、点光源間の距離がアッベの分解能限界を超えてさらに小さくなると、2つの独立した最大値は1つの中央の最大値に一体化され、2つの光源からの寄与を個々に分解することができなくなります。スパローの基準では、中央の極小値が中央の最大値に変化したときに分解能限界に達したとします。
スパローの分解能限界では、重ね合わせられた強度プロファイルの中心は平坦になります。これは、位置に関する微分係数が原点でゼロになることを意味します。しかし、原点でのこの1次微分係数は、重ね合わせられた強度プロファイルの極小値または最大値であるため、常にゼロです(厳密に言えば、これは2つの光源の強度が等しい場合にのみ当てはまります)。従って、原点の強度が極小値から最大値に変化するときにスパローの分解能限界に到達したことになるため、このときに2次微分係数の符号が正から負に変化する必要があります。このようにスパローの基準は2次微分係数に課される条件となり、2次微分係数がゼロのときに分解能限界に到達することになります[3]。 この条件を2つのエアリーディスクが重ね合わせられた強度プロファイルに適用すると、スパロー分解能が次のように得られます。
rS = 0.47λ/NA
左下の画像は、スパローの分解能限界の距離に置かれた2つのエアリーディスクのイメージを示しています。上記のように2つのピークの間では強度が一定であり、原点での強度のくぼみはありません。右側のグラフでは、原点付近で強度が一定であることを確認できます。
Click to Enlarge左:スパローの分解能限界によって分離された2つのエアリーディスクのプロファイル レイリーやアッベの限界とは異なり、原点で強度は減少しません。
上:スパローの分解能限界では、重ね合わせられた強度分布は原点付近で一定になります。ここではスケールが1に規格化されています。
参考文献
[1] Eugene Hecht, "Optics," 4th Ed., Addison-Wesley (2002)
[2] S.G. Lipson, H. Lipson, and D.S. Tannhauser, "Optical Physics," 3rd Ed., Cambridge University Press (1995)
[3] C.M. Sparrow, "On Spectroscopic Resolving Power," Astrophys. J. 44, 76-87 (1916)
| Damage Threshold Specifications | |
|---|---|
| Item # | Pulsed Damage Threshold |
| LMUL-10X-UVB | 5.0 J/cm2 at 355 nm, 10 ns, 20 Hz, Ø0.342 mm |
| LMUL-20X-UVB | |
| LMUL-50X-UVB | |
| HPA50XAB | 1.0 J/cm2 at 532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.408 mm |
当社の長作動距離対物レンズの損傷閾値データ
右の仕様値は当社の長作動距離対物レンズの測定値です。
レーザによる損傷閾値について
このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold ：LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。
テスト方法
当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254およびISO 21254に準拠しています。
初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
| Example Test Data | |||
|---|---|---|---|
| Fluence | # of Tested Locations | Locations with Damage | Locations Without Damage |
| 1.50 J/cm2 | 10 | 0 | 10 |
| 1.75 J/cm2 | 10 | 0 | 10 |
| 2.00 J/cm2 | 10 | 0 | 10 |
| 2.25 J/cm2 | 10 | 1 | 9 |
| 3.00 J/cm2 | 10 | 1 | 9 |
| 5.00 J/cm2 | 10 | 9 | 1 |
試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。
CWレーザと長パルスレーザ
光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。
パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。
線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス～CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。
繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。
ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。
- レーザの波長
- ビーム径(1/e2)
- ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
- レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。
ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。
次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。
この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。
当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。
パルスレーザ
先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。
パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。
| Pulse Duration | t < 10-9 s | 10-9 < t < 10-7 s | 10-7 < t < 10-4 s | t > 10-4 s |
|---|---|---|---|---|
| Damage Mechanism | Avalanche Ionization | Dielectric Breakdown | Dielectric Breakdown or Thermal | Thermal |
| Relevant Damage Specification | No Comparison (See Above) | Pulsed | Pulsed and CW | CW |
お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。
エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長＆スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。
- レーザの波長
- ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
- レーザのパルス幅
- パルスの繰返周波数(prf)
- 実際に使用するビーム径(1/e2 )
- ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。
次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。
波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。
ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には＜1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。
次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1～100 nsの場合の近似式は以下のようになります。
お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。
当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。
[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1998).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).
レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。
CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。
しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。
アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。
LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。
ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。
上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。
このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:
この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。
ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。
スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。
マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。
この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。
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Qian-Qian Zhang
(posted 2024-12-22 11:10:51.807) Could you suggest a holder for this objective? cdolbashian
(posted 2025-01-02 04:55:32.0) Thank you for reaching out to us with this inquiry. After reaching out to you directly, it seems you are interested in adapting this objective into cage system, You can easily do this by using something like SM1A27. The internal threads of which match the objective, while the external-facing threads feature our standard 1" optical threading: SM1. user
(posted 2024-11-21 12:30:10.34) It is not clear what camera can be used with these objectives. For Mitutoyo, the OFN is 24 (ie 24mm diagonal image, used with the nominal 200mm lens tube), but they specify FOV only with a 1/2'' sensor (8mm diagonal) and 24mm eyepiece (OFN 24-> 24mm diagonal).
Assuming the difference is just to cater to the higher sharpness of the sensor, and vignetting is probably not visible in the eyepiece case by design : would we be able to use a 24mm diagonal sensor (max), at the cost of some loss of sharpness in the edges ? (that the eye doesn't resolve in the eyepiece case) srydberg
(posted 2024-11-28 04:22:53.0) Hi, thank you for your question! We have contacted you to discuss your application. user
(posted 2024-04-16 17:47:10.7) I would use the Mitutoyo Apochromatic NIR Objectives to focus my laser light.
My laser have Gaussian beams with very nice modes.
How well I can focus with these objectives, any information on that?
We usually need a beam that is 2um spot size, to properly image our samples. I would be interested in estimate of beam spot sizes for 400nm, 800 nm and 1500nm? Of course assuming some input beam spot diameter from the laser itself.
Do you have any information on this matter? user
(posted 2024-03-22 11:27:17.213) Is this objective compatible with this zoom lens (https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=MVL6X3Z)?
For context, we would like to build a microscope camera system that is able to image micrometer features on chips. cdolbashian
(posted 2024-03-29 02:16:45.0) Thank you for reaching out to us with this inquiry! The zoom lenses we carry are not meant to directly be compatible with a objective lens, as the objective adds an afocal lens element into the zoom lens system which has a known front and rear focal length. That being said, I potentially have some suggestions for you, which I have emailed you directly to discuss. Derrek Wilson
(posted 2023-10-11 09:38:43.997) hello,
For the NIR objectives, the Magnification is given this condition:
When Used with a 200 mm Focal Length Tube Lens
Could Thorlabs suggest a product that satisfies this requirement for a c-mount camera? seongjun park
(posted 2023-02-20 23:32:35.9) We are planing to develop a inspection system using this objective lens (MY10X-803).
Would it be possible to get zemax blackbox model of this item?
Best,
Seongjun Park cdolbashian
(posted 2023-04-03 12:10:59.0) Thank you for reaching out to us with this inquiry. While we would love to assist in this manner we unfortunately cannot. This is a Mitutoyo component and we do not have access to their simulation data/files. Marina Servol
(posted 2022-09-29 16:19:59.827) Hello,
I've seen you sell kinematics mounts for RMS thread but I would like to use a Mitutoyo objective. Do you have any adaptater or idea in order I can attach my objective to a mount ?
Thanks for your response,
Marina Servol cdolbashian
(posted 2022-10-04 04:10:57.0) Thank you for reaching out with your inquiry. Looking at the threading on our Mitutoyo objectives, it seems like you would need an adapter which converts the M26x0.706 threads to our standard 1" optical threading of our SM1 thread. In this case, you would likely want the SM1A27. All of our adapters can be found at this convenient location: https://www.thorlabs.com/navigation.cfm?guide_id=2327 Sapun Parekh
(posted 2022-06-09 18:14:46.177) Hello,
I think this is a great product and have a few question for potential customization.
Can you make this AR-coated all the way into the IR say 1700 nm?
Also, I would like to see the theoretical axial color aberration until 1700 nm. Can you provide the data?
Thanks,
Sapun Parekh cdolbashian
(posted 2022-06-21 11:03:44.0) Thank you for reaching out to us Sapun. I have contacted you to discuss this potential custom. Additionally, we do not have data up until 1700nm, but have shared extended IR data until 1300nm. user
(posted 2022-05-13 06:54:07.477) Do you know the maximum power density (energy) permissible i.e. damage threshold for nanosecond pulses with the Mitutoyo NIR objectives? cdolbashian
(posted 2022-06-17 04:32:31.0) Thank you for your inquiry here. Unfortunately we do not have damage threshold data for this for an arbitrary pulsed laser. For more specific information, I recommend reaching out to the vendor. Wu Wei
(posted 2022-03-24 09:22:46.943) ZAR black box? cdolbashian
(posted 2022-03-25 11:52:43.0) Thank you for reaching out to us with this request. You are specifically inquiring after a black box of a Mitutoyo objective. Unfortunately, as the vendor considers them proprietary, they do not share the ZAR files with us. Raj Kumar
(posted 2022-03-09 19:25:08.157) Hello Thorlabs support team,
I would like to couple light of broad spectral range 450 to 650 nm in to a single mode fiber (SM405XP) without introducing any chromatic aberration. What do you suggest (solutions other than fiber port couplers)?. I was looking for Mitutoyo apochromatic objectives but I could not find the information of axial focal shift with respect to wavelength. cdolbashian
(posted 2022-03-25 03:11:43.0) Thank you for contacting us Raj. For broadband applications, the reflective parabolic mirrors are ideal due to the chromatic insensitivity of the reflection. That being said, alignment of a reflective coupler/collimator is highly nontrivial when used to couple into a fiber. Regarding the Mitutoyo objective, unfortunately, we do not have axial focal shift data. If you are interested in an objective with such data provided, I suggest you look at some of the thorlabs-brand objectives, as we provide ample documentation, as well as ZAR files for simulation. nimrod nissim
(posted 2021-11-28 08:02:10.91) missing Zemax BB file YLohia
(posted 2021-11-29 03:44:57.0) Thank you for contacting Thorlabs. Unfortunately, Mitutoyo does not provide us with Zemax files for their objectives. james hale
(posted 2021-11-09 17:09:56.353) Hello,
We have installed this objective into a re entrant viewport which allows it to focus inside of a small UHV vacuum system. We are needing to bake that system here shortly. The objective is also mounted onto a linear stage which can better help focus into the center of our chamber, and when backed out of the chamber as far as possible, only ~1" of the objective remains inside of the re entrant viewport.
While the objective itself is not in direct contact with any part of the vacuum system, and it is surrounded by a 10mm air gap on all sides which is open to atmosphere, we still fear that the heat from the chamber itself (baked to 150c for 24 hours), may in turn heat this microscope objective too.
I have been unable to find anything regarding the maximum heat for using or storing this microscope objective, and am trying to find those values if they exist. I assume that the optically bonded elements inside the objective will not take well to being heated above normal room temperature...
We can of course remove the objective entirely and heat our system with no fear of heating the objective, but this would unfortunately lead to a loss of a very precise and lengthy alignment process which has been accomplished.
Any help or advice concerning the possible heating of this objective would be much appreciated. Thank you. jgreschler
(posted 2021-11-10 02:11:40.0) Thank you for contacting Thorlabs. The recommended temperature range from Mitutoyo who manufactures this objective is 5 to 45 deg C. I have contacted you directly to discuss this further. Verena Buehler
(posted 2020-08-14 11:39:42.21) Hello Thorlabs Team,
I was wondering why you do not offer a black box file for this popular Objective?
It would be helpful to simulate in Zemax how or if a individual setup works with it.
Please contact me for any helpful information.
Kind regards,
Verena Buehler nbayconich
(posted 2020-08-17 10:10:52.0) Thank you for your feedback. Our vendor Mitutoyo unfortunately does not provide us with zemax models for these objectives. I will reach out to you directly to discuss your application. Shankar MENON
(posted 2020-06-22 17:43:38.59) Is it possible to get objective AR coated for high transmission at a specific wavelength? YLohia
(posted 2020-06-23 09:22:58.0) Hello, thank you for contacting Thorlabs. Custom optics can be requested by emailing techsupport@thorlabs.com. We will reach out to you directly to discuss the possibility of offering this. user
(posted 2020-04-07 10:43:42.103) Concerning Mitutoyo NIR objectives, do you have any info how much the focal length changes (e.g. at 1550 [nm]) respective to the visible range? It would typically be helpful to know if it is more or less than the Rayleigh range. llamb
(posted 2020-04-13 09:54:47.0) Thank you for your feedback. The focal shift can be up to 15 µm for wavelengths in the 1100-1600 nm range. More detailed information could be provided after discussing your application further. I see that your contact information was not provided, so feel free to reach out to techsupport@thorlabs.com if you would like further information. Clara Rittmann
(posted 2019-10-17 10:12:14.72) Hi, I do not understand why the effective focal length can be significantly smaller than the working distance at the long distance working objectives such as the MY50x-825. How is that achieved? I just do not feel comfortable about using optics that I do not fully understand.
Thanks! YLohia
(posted 2019-10-17 11:30:33.0) Hello Clara, the EFL is defined as the distance between the principal plane and the focus spot, in order provide users a number to perform calculations for field of view, focused spot size, etc. The principle plane does not necessarily have to be within the length of the objective itself and, in this case, is specifically designed to be outside of it in order to achieve a long working distance. user
(posted 2019-02-03 23:59:26.797) Have you considered, as e.g. order on demand item, also to supply the rest of the Mitutoyo Plan App line e.g. the HR Plan Apo series. nbayconich
(posted 2019-02-06 03:29:34.0) Thank you for contacting Thorlabs. At the moment we do not have plans to release additional Mitutoyo objectives but we can provide special orders upon request. Please contact techsupport@thorlabs.com regarding any special order requests. np
(posted 2018-03-26 20:46:08.447) Can you please tell what is the location of the back focal plane of the MY100X-806 relative to the end of the lens? nbayconich
(posted 2018-03-31 03:51:36.0) Thank you for contacting Thorlabs. Information such as the back focal plane location is typically proprietary for most objective lens manufacturers and can only provide certain specifications to particular end users. I will reach out to you directly to discuss your application and provide more information if possible. maciej.koperski
(posted 2017-10-04 11:50:15.6) Dear Sir/Madam
Could you please provide information, in which spectral range can this objective be used? Could you perhaps show transmission spectra?
With best regards,
Maciej Koperski nbayconich
(posted 2017-10-12 10:36:40.0) Thank you for contacting Thorlabs. Mitutoyo's objective transmission spectrum is proprietary information. The recommended performance range for these objectives is between 450nm - 650nm. I will reach out to you directly. |
ズーム
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- レーザ集光、UVイメージング用途に適しています。
- 回折限界性能
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当社の対物レンズMicroSpotは、軸上焦点シフトを小さくしつつ、長い作動距離を得ることができます。その光学設計はUV波長域に最適化されています。有効径全体にわたり回折限界性能が保証されています。こちらの対物レンズはレーザ切断、手術用レーザの集光、分光などの用途に適しています。また、狭帯域のUVレーザを照射して取得する明視野イメージングのようなレーザ走査やマイクロイメージングの用途にも使用することができます。対物レンズは対物レンズ用ケース(蓋OC2M26と容器OC24)に入れて発送いたします。
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当社ではこれらの対物レンズをカスタム仕様のARコーティング施すことも可能です。当社までお問い合わせください。オプションにはブロードバンドNUV(325 nm～500 nm)、デュアルバンド(266と532 nm)ならびにレーザーライン (248 nm、266 nm、355 nm、532 nm)がございます。またUV域のほか、可視域や近赤外域でのレーザ集光にご使用いただけるMicroSpot対物レンズもご用意しております。
| Item # | AR Coating Wavelength Range | Ma | WD | EFL | NA | EPb | Resolutionc | Typical Transmission | OFN | PFL | AR Coating Reflectanced | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LMUL-10X-UVB | 240 - 360 nm | 10X | 20.0 mm | 20 mm | 0.25 | 10.0 mm | 0.9 µm | Raw Data | 24 | 95.0 mm | (240 - 360 nm) | 5.0 J/cm2 (355 nm, 10 ns, 20 Hz, Ø0.342 mm) | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| LMUL-20X-UVB | 20X | 15.3 mm | 10 mm | 0.36 | 7.2 mm | 0.6 µm | Raw Data | ||||||
| LMUL-50X-UVB | 50X | 12.0 mm | 4 mm | 0.42 | 3.4 mm | 0.5 µm | Raw Data |
ズーム- 400～1100 nm用ARコーティング付き
- 436～850 nmで軸上色収差補正
- レーザ光の集光、明視野・暗視野・蛍光顕微鏡、2光子イメージングなどに適した製品
- 倍率：50倍
当社の400～1100 nm用の高分解能プランアポクロマート可視域強化型(APO VIS+)顕微鏡用対物レンズは、ビネットを生じさせずに視野全体にわたって軸上色収差を補正します。一般的なアポクロマート対物レンズでは通常436 nm(g-line)～656 nm(C-line)で軸上色収差が補正されるのに対し、当社のPLAN APO VIS+対物レンズでは補正される波長範囲が436 nm(g-line)～850 nmに拡大されます。この対物レンズは焦点距離200 mmのチューブレンズ用に設計されており、使用されている光学素子には400 nm ～1100 nmで透過率を向上させるためのARコーティングが施されています。対物レンズについての詳細は、下の青いInfoアイコン(
)をクリックしてご覧ください。倍率が50倍の対物レンズは、その開口数(NA)が0.75と大きいため、レーザ光の集光、明視野・暗視野・蛍光顕微鏡、2光子イメージングなどの高分解能を求められる用途に適しています。対物レンズが入ったケースを紛失あるいは破損した場合のために、当社では交換用のケースを別途ご用意しております(型番 OC2M26およびOC24)。
また当社では多光子イメージング用に最適化された15倍のプランアポクロマートVIS+対物レンズTL15X-2Pもご用意しています。こちらには、水溶液や最大厚さ2.8 mmまでのカバーガラスを通してイメージングする際に生じる球面収差を調整できる補正環(ロック機構付き)が装備されています。
こちらの対物レンズには分類、倍率、開口数、「0」(カバーガラス無しで試料をイメージングする設計であること示す)、および視野数が刻印されています。これらの定義については「対物レンズのチュートリアル」タブをご覧ください。
| Item # | AR Coating Wavelength Rangea | Mb | WD | EFL | NA | EPc | Resolutiond | Performance Graphs | OFN | PFL | AR Coating Reflectancee | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HPA50XAB | 400 - 1100 nm | 50X | 5.0 mm | 4 mm | 0.75 | 6.0 mm | 0.4 µm | | 24 | 95.0 mm | Ravg < 1.0% (400 - 1100 nm) | 1.0 J/cm2 (532 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.408 mm) | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
ズーム- 436 nm～656 nm用
- 明視野観察に適しています。
- 倍率:5、7.5、10、20、50、100倍
当社では、倍率が5、7.5、10、20、50、100倍のMitutoyo製プランアポクロマート対物レンズをご用意しています。これらの対物レンズは可視域でフラットな焦点面が得られ、色収差も補正されています。 作動距離が長いためレンズ面と物体との間に広いスペースが確保でき、マシンビジョン用として適しています。 各対物レンズには分類、倍率、開口数、「０」(カバーガラス無しで試料をイメージングする設計であること示す)、表記された倍率が得られるチューブレンズの焦点距離が刻印されています。これらの定義については「対物レンズチュートリアル」をご覧ください。対物レンズの発送時に付属していた容器を紛失や破損した場合、対物レンズ用ケース(型番OC2M26およびOC24)を交換品としてお求めいただくことができます。
| Item # | Wavelength Range | Ma | WD | EFL | NA | EPb | Resolutionc | Typical Transmission | OFN | PFL | AR Coating Reflectance | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MY5X-802B | 436 - 656 nm | 5X | 36.5 mm | 40 mm | 0.14 | 11.2 mm | 2.4 µm | | 24 | 95 mm | Not Available | Not Available | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| MY7X-807 | 7.5X | 35.0 mm | 26.7 mm | 0.21 | 11.2 mm | 1.6 µm | Not Available | ||||||
| MY10X-803 | 10X | 34.0 mm | 20 mm | 0.28 | 11.2 mm | 1.2 µm | | ||||||
| MY20X-804 | 20X | 20.0 mm | 10 mm | 0.42 | 8.4 mm | 0.8 µm | | ||||||
| MY50X-805 | 50X | 13.0 mm | 4 mm | 0.55 | 4.4 mm | 0.6 µm | | ||||||
| MY100X-806 | 100X | 6.0 mm | 2 mm | 0.70 | 2.8 mm | 0.5 µm | |
ズーム- 480 nm～1800 nm用
- 明視野観察およびレーザ集光に適しています。
- 倍率:5、10、20、50倍
当社では、倍率が5倍、10倍、20倍、50倍で近赤外域用のMitutoyo製プランアポクロマート対物レンズをご用意しています。これらの対物レンズはフラットな焦点面が得られ、また1800 nmまで透過に優れています。作動距離が長いためレンズ面と物体との間に広いスペースが確保でき、マシンビジョン用やレーザ集光に適しています。 各対物レンズには分類、倍率、開口数、「０」(カバーガラス無しで試料をイメージングする設計であること示す)、表記された倍率が得られるチューブレンズの焦点距離が刻印されています。これらの定義については「対物レンズチュートリアル」をご覧ください。対物レンズの発送時に付属していた容器を紛失や破損した場合、対物レンズ用ケース(型番OC2M26およびOC24)を交換品としてお求めいただくことができます。
| Item # | Wavelength Range | Ma | WD | EFL | NA | EPb | Resolutionc | Typical Transmission | OFN | PFL | AR Coating Reflectance | Pulsed Damage Threshold | Objective Threading |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MY5X-822 | 480 - 1800 nm | 5X | 37.5 mm | 40 mm | 0.14 | 11.2 mm | 2.4 µm | | 24 | 95 mm | Not Available | Not Available | W26 x 0.706; 5 mm Depth |
| MY10X-823 | 10X | 31 mm | 20 mm | 0.26 | 10.4 mm | 1.3 µm | | ||||||
| MY20X-824 | 20X | 20.0 mm | 10 mm | 0.40 | 8.0 mm | 0.8 µm | | ||||||
| MY50X-825 | 50X | 17.0 mm | 4 mm | 0.42 | 3.4 mm | 0.8 µm | |
長作動距離対物レンズ