[re] 접안렌즈 이동거리에 따른 초점면의 이동거리

생각하는김에 접안렌즈를 조금 이동했을때 초점면이 얼마나 이동하는 지 계산해보았습니다.  

그림에서 F 는 접안렌즈의 초점거리입니다.  그림에서 주경의 초점면과 접안렌즈 사이의 거리는 d+F, 필름(CCD) 면과 접안렌즈 사이의 거리는 F+D 입니다.  고등학교 물리시간에 공부하신 것처럼 d,D,F 와 의 관계는 다음과 같습니다.

                                          d x D = F x F

이때 확대율은 D/F 가 됩니다.  ( d <D 라고 가정합니다. 즉 확대촬영의 경우입니다.)

예를 들어  10mm 초점거리의 접안렌즈를 사용하고,  d=2,5 mm 로 한다면, 즉 주경과 접안렌즈사이의 거리를 12.5mm로 한다면

D= 10mm x 10 mm / 2.5 mm = 40 mm  가 됩니다. 즉 접안렌즈로부터 초점면까지의 거리가 F+D = 50mm 가 됩니다. 따라서 이 위치에 필름이나 CCD 를 놓으면 4배의 확대율을 얻는 상이 얻어집니다.

만일 d=2.4 mm 로 하는경우,  즉 접안렌즈의 위치를 방금전에 비해서 0.1mm 변동하는 경우를 생각해봅니다.

D= 10mm x 10mm /2.4 mm = 41.6666 mm 로 접안렌즈로부터 초점면까지의 거리가 F+D = 51.6666 mm 로 변동합니다,

위 경우 접안렌즈를 0,1 mm 이동하는데 초점면은 1.6666 mm 가 이동되었습니다. 즉 16배 이상 이동 된 것입니다. (확대율의 제곱배 만큼 이동합니다.)  

바꾸어 이야기 하면, 위경우 접안렌즈를 이동하는 것보다 초점면을 이동하는 것이 16배 정확하게 이동할 수 있다는 이야기가 됩니다. 확대율이 커지는 경우에는 좀더 그효과가 커질 것입니다.

접안렌즈를 20um 이내로 이동해야 한다면, 초점면은 20x16= 320um 이내로 이동하면 될 것입니다. 생각보다 여유있게 조절이 가능할 것 같습니다.
(확대율이 7 배인경우 20umx 49 = 980um , 거의 1mm  입니다. 이정도라면 헬리코이드를 사용하지 않고 손으로 조정이 가능하겠습니다. ! )

이와 같은 결과가 얻어지는 것은 확대촬영의 경우 합서 F 수가 늘어나기 때문에 , 초점면의 이동거리 허용량이 해당하는 합성 F 수의 허용 범위에 따르기 때문입니다.

(주) 앞서 이야기 드린 것처럼 초점면을 이동하는 방법은 접안젠즈를 이동하여 맞출수 있을 만큼 정확히 초점을 조정한 후에 사용해야 합니다.