lente de campo

Una lente de campo es una lente o grupo de lentes de potencia positiva posicionada entre el objetivo y el plano de la imagen o el ocular. Su función es interceptar los rayos de luz después de que hayan formado una imagen intermedia y redirigirlos hacia el eje óptico, cambiando eficazmente el ángulo de convergencia y el tamaño del cono de luz que llega al plano de la imagen final. En muchos instrumentos ópticos, esto es esencial para controlar el aumento de la imagen, igualar los tamaños de apertura entre etapas o ajustar la imagen en un detector más pequeño de lo que el objetivo por sí solo requeriría.

Las lentes de campo aparecen más comúnmente en microscopios, telescopios terrestres y sistemas de proyección. En un microscopio, una lente de campo se encuentra en la torreta o el tubo entre el objetivo y el ocular, o a veces como parte de un grupo de lentes dentro del propio cuerpo. En los sistemas de proyección, las lentes de campo retransmiten la luz de un condensador a través de un pequeño elemento transmisor o reflectante (como un panel LCD o un chip DMD) y hacia la óptica de proyección. La lente de campo debe colocarse con precisión en o cerca del plano de la imagen intermedia para ser efectiva sin introducir aberraciones o viñeteo en el borde del campo.

Ciclo de trabajo y modos de falla

Las lentes de campo soportan una alta carga óptica porque deben manejar el cono completo de luz del objetivo sin recortar los rayos. En los sistemas de proyección, absorben un calor significativo de las fuentes halógenas o LED; un contacto térmico inadecuado o recubrimientos deficientes pueden causar descentramiento o degradación del recubrimiento después de miles de horas. En microscopía, las lentes de campo están expuestas a la apertura numérica completa del objetivo, por lo que el polvo, las huellas dactilares o el crecimiento de hongos en sus superficies causan una pérdida inmediata del contraste de la imagen y son mucho más notorios que en los oculares.

El nombre refleja la función: la lente controla el "campo" efectivo o la extensión angular del haz de imagen que se retransmite. No se llama lente de retransmisión porque las lentes de retransmisión suelen formar un par conjugado de imagen a imagen a cierta distancia; una lente de campo simplemente modifica la convergencia de la luz que ya está en forma de imagen intermedia. En algunos textos antiguos, las lentes de campo se llamaban "lentes Barlow" cuando se usaban para reducir el tamaño de la imagen, aunque ese término es ahora menos común y se aplica más específicamente a las lentes accesorias para telescopios.

La especificación de una lente de campo implica su distancia focal (típicamente 30, 200 mm en microscopios, más corta en sistemas de proyección), diámetro de apertura, material óptico (generalmente borosilicato o vidrio de baja dispersión) y recubrimiento antirreflectante para minimizar la reflexión posterior hacia el objetivo. Los sistemas optimizados para alta apertura numérica (NA 0.9 o superior) a menudo utilizan lentes de campo asféricas o dobletes cementados para corregir la aberración esférica y mantener un rendimiento de campo plano en todo el campo de visión.