Какие виды объективов бывают и для чего они нужны?
Все статьи  > Микроскопия  > Какие виды объективов бывают и для чего они нужны?
31 марта 2014
Объектив состоит из системы линз (в некоторых оптических системах их количество доходит до 14) и главное его предназначение – давать действительное, но увеличенное оптическое изображение исследуемого объекта. Именно от выбора объектива во многом зависит и качество изображения, и возможность детального рассматривания препарата.
На сегодняшний день производители предлагают большой ассортимент объективов, среди которых начинающему исследователю не мудрено и запутаться. Ведь одни только названия чего стоят – ахроматы, планахроматы, апохроматы, планапохроматы…Попробуем разобраться с этими терминами.
Однако прежде чем говорить о разновидностях объективов, нужно упомянуть самые важные характеристики, которые указываются на объективах в виде маркировки
- Разрешающая способность или увеличение, которое способен дать данный объектив, например, 4х, 10х, 20х…до 100х.
При этом стоит помнить, что чем больше увеличение, на котором работает исследователь, тем меньшее поле зрения попадает в фокус. - Числовая апертура – способность объектива собирать свет и предотвращать размытость препарата. От числовой апертуры зависит в конечном итоге увеличительная сила микроскопа и возможность рассматривания двух соседних частей препарата. Чем более мелкие детали нужно рассмотреть в микроскоп, тем больше необходимо увеличение и тем выше должна быть разрешающая способность. Хорошими объективами являются те, чья числовая апертура составляет 0,95. Самые лучше объективы способны дать разрешение до 0,12 мкм, а величина числовой апертуры у них — 1,4.
- Длина тубуса, т.е. расстояние от верхней линзы окуляра до последней линзы объектива (это определение дано приблизительно для упрощенного понимания). Чаще всего оптические микроскопы имеют стандартную длину тубуса – 160 мм, однако есть и такие, которые имеют большую длину. У некоторых производителей можно встретить маркировку на тубусах, которые обозначают бесконечность. Это значит, что изображение, которое будет даваться объективом, возникнет в бесконечности, а коррекция размеров произойдет за счет окуляра.
- Толщина покровного стекла. От его толщины зависит возможность работать на большом увеличении и резкость изображения препарата. Толщина покровных стекол может варьироваться от 0,13 мм до 0,25 мм, но общепринятым стандартов является величина в 0,17 мм. Желательно, чтобы покровное стекло было выполнено не из пластика, а из качественного стекла, только в этом случае можно избежать искажения изображения.
- Цветокоррекция. Для некоторых видов исследования очень важно сохранение истинного цвета отдельных частиц препарата, для этого и используются различные корректирующие цветопередачу объективы. Об этом мы и поговорим ниже.
При этом стоит помнить, что чем больше увеличение, на котором работает исследователь, тем меньшее поле зрения попадает в фокус.
У некоторых производителей можно встретить маркировку на тубусах, которые обозначают бесконечность. Это значит, что изображение, которое будет даваться объективом, возникнет в бесконечности, а коррекция размеров произойдет за счет окуляра.
Если на объективе будет указано, к примеру, следующая маркировка — ACHRO 100/1.
25 160/0.17, это означает, что данный объектив ахроматический, дает увеличение в 100х крат, его числовая апертура составляет 1,25, длина тубуса 160 мм, а максимальная толщина покровного стекла может составлять 0,17 мм.
Ну а теперь, самое время перейти к видам объективов.
- Ахроматические объективы относят к самым простым и самым распространенным. Они могут корректировать аберрации красного и синего цвета, однако небольшие зеленые полоски вокруг объекта они убрать не в состоянии. Если необходимо проводить микрофотографирование препарата, то вместе с таким объективом рекомендуется использовать зеленый светофильтр.
- Полуахроматы это несколько улучшенные ахроматы за счет добавления в стекло для линз вещества флюорита. Такие объективы почти полностью «гасят» зеленое свечение вокруг исследуемых объектов и позволяют получать более контрастное изображение. Их уже можно использовать для фотографирования препарата.
- Апохроматические объективы (маркировка АПО, APO) имеют очень сложную цветовую коррекцию, за счет чего имеется возможность производить высококачественную фото- и видеосъемку без искажения цвета. Однако у них синий цвет увеличивается несколько сильнее, поэтому производители рекомендуют использовать компенсирующие окуляры. Кроме того, апохроматические объективы не скорректированы по кривизне поля.
- Планахроматы ( маркировка — ПЛАН, PL, Plan) имеют коррекцию и по кривизне поля (т.е. и центральная часть объекта, и его периферия будут иметь одинаковую резкость), и по цветовому искажению, поэтому с их помощью можно исследовать объекты на больших увеличениях.
- Планапохроматы (маркировка — ПЛАН-АПО, Plan-apo) имеют наиболее совершенную коррекцию и по цвету, и по кривизне поля. Относятся к самым дорогим и усовершенствованным объективам.
У некоторых объективов есть маркировка Semi-Plan (SP) или CP-achromat, что обозначает улучшенный ахроматический объектив.
Их качественные характеристики находятся между простыми ахроматами и планахроматами. Фактически, у них такая же цветовая коррекция, как и у ахроматов, но кривизна поля значительно уменьшена.
Объектив 20х/0,4 (для Микромед 1,2)
Артикул: #0000310
В закладки
Объектив для микроскопов Микромед 1, Микромед 2 с длиной тубуса 160 мм (парфокальная высота h=45мм, стандарт DIN)
Объектив 60х/0,85 (для Микромед 1,2)
Артикул: #0000311
В закладки
Объектив для микроскопов Микромед 1, Микромед 2 с длиной тубуса 160 мм (парфокальная высота h=45мм, стандарт DIN)
Объектив 20х/0,4 SP (для Микромед 3)
Артикул: #0000313
В закладки
Объектив для микроскопов Микромед 3 с длиной тубуса «бесконечность» (парфокальная высота h=45мм, стандарт DIN)
Артикул: #0000314
В закладки
Объектив для микроскопа Микромед 3 ЛЮМ с длиной тубуса «бесконечность» (парфокальная высота h=45мм, стандарт DIN)
Объектив 40х /0.
65 (для Микромед 1, 2)
Артикул: #0000319
В закладки
Объектив для микроскопов Микромед 1, Микромед 2 с длиной тубуса 160 мм (парфокальная высота h=45мм, стандарт DIN)
все статьи
Что еще можно почитать
Диагностика сердца ультразвуком
Веки
Оборудование для ветеринарной клиники
Медицинские аппараты для лечения волос
Физиотерапия при ОРВИ
Диагностическое обследование — МРТ или КТ?
Массажные кресла и их функции
Современные технологии диагностики травм и патологий коленного сустава
Зрачок
Объектив, 20x N.A. 0,45, ахромат
Nach oben
Информация
- Контактное лицо
- Условия сотрудничества
- Вводные данные
Обслуживание
- Краткий обзор услуг
- Скачать
- Каталоги
- Вебинары и Видео
- Связаться со службой поддержки клиентов
Компания
- О нас
- Качественная политика
- Безопасность в классе
Please note
* Prices subject to VAT.
We only supply companies, institutions and educational facilities. No sales to private individuals.
Please note: To comply with EU regulation 1272/2008 CLP, PHYWE does not sell any chemicals to the general public. We only accept orders from resellers, professional users and research, study and educational institutions.
Пожалуйста, введите имя, под которым должна быть сохранена Ваша корзина.
Сохраненные корзины вы можете найти в разделе My Account.
Название корзины
| Моя учетная запись | Корзина покупателя | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Линзы дуплетные ахроматические («ахроматы») предназначены для устранения
хроматический
и сферические аберрации, присущие синглетным линзам. Для некоторых приложений
желательно иметь качественный объектив с меньшим f/# (например, коллимирующий диодный лазер с большим
угол расхождения). Это можно сделать, добавив соответствующий апланатический
менисковая линза в двойную линзу. Апланатическая менисковая линза
укоротить фокусное расстояние дуплетной линзы (таким образом, понизив F-число) без
введение дополнительных сферических аберраций. Ниже приведен список наших стандартных ахроматических линз. Все они предназначены для достижения аберрации волнового фронта <1/4 длины волны. Вы также можете использовать мастера проектирования линз для создания пользовательских ахроматических линз. линзы. Ахроматический Элементы имеют минимальный объем заказа (MOQ) в диапазоне от 100 до 1000 единиц. Общие характеристики:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
При использовании
на оси ахроматическая линза фокусирует параллельный входной пучок
до идеальной «точки», ограниченной только эффектами дифракции. Эта производительность может быть достигнута в широком диапазоне длин волн.
Для коллимации и фокусировки можно использовать ахроматические линзы.
лазерные лучи. Их также можно использовать для получения высококачественных изображений на оси.
Однако внеосевая производительность значительно хуже, чем осевая.
производительность. Если ваше приложение требует хороших оптических характеристик
внеосевые, а также осевые многоэлементные объективы, такие как наши
рекомендуются цифровые линзы.
19
01
США (применяется диапазон MOQ) Запросить предложение по объему
3, EFL=25
3
55
15
США (применяется диапазон MOQ) Запросить предложение по объему
06Ахроматическая оптика, объяснение в RP Photonics Encyclopedia; дублеты линз, апохроматы, ахроматизм, хроматические аберрации, призмы, волновые пластины
| Главная | Викторина | ||
| Поиск | Категории | Глоссарий | Реклама |
)»> Руководство покупателя| Фотоника Прожектор | Учебники |
| Показать статьи A-Z |
Примечание: поле поиска статьи по ключевому слову и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.
можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics. Среди них:
Дополнительные сведения о поставщике см. в конце этой статьи энциклопедии или перейдите на страницу
. Список поставщиков
ахроматической оптики
Вас еще нет в списке? Получите вход!
Используя наш рекламный пакет, вы можете разместить свой логотип и далее под описанием вашего продукта.
Ахроматическая оптика — это оптические устройства или установки, оптимизированные таким образом, чтобы свести к минимуму хроматические аберрации, чтобы их можно было использовать в широком диапазоне длин волн.
Чаще всего это относится к оптическим линзам или объективам, представляющим собой комбинацию нескольких линз.
Ахроматические оптические линзы часто просто называют ахроматы .
Свойство быть ахроматичным (по существу нечувствительным к изменению длины волны) называется ахроматизмом .
Ахроматическая оптика, в частности дуплетные и тройные ахроматические линзы, были изобретены и применялись уже в восемнадцатом веке.
Как поясняется в статье о хроматических аберрациях, часто используемые параметры основаны на значениях показателя преломления на определенных эталонных длинах волн. Из них можно вычислить числа Аббе, такие как V D или V d , которые затем фигурируют в различных формулах расчета силы хроматических аберраций. Такие уравнения позволяют рассчитать комбинации параметров (например, используемые материалы, радиусы кривизны и расстояния между оптическими элементами), при которых осевые и/или поперечные хроматические аберрации исчезают, как правило, на двух или трех различных длинах волн.
Пример: ахроматическая дуплетная линза
Простые синглетные линзы не являются ахроматическими, т. е. обладают значительными хроматическими аберрациями. В качестве примера рассмотрим хроматические аберрации объектива.
Первый простой вариант представляет собой двояковыпуклую синглетную линзу из стекла ВК7 с радиусом кривизны 103 мм на обеих поверхностях.
Существенные хроматические аберрации этой линзы показаны на рисунке 1, где предполагалось, что на эту линзу попадает коллимированный лазерный луч с начальным радиусом луча 1 мм.
Очевидно, что положение фокуса существенно зависит от длины волны.
(Обратите внимание, что использование двояковыпуклой линзы для фокусировки коллимированного луча не является идеальным с точки зрения сферических аберраций, но этот аспект не имеет отношения к текущему обсуждению.)
Рисунок 2: Конструкция дуплета ахроматической линзы. Левая часть изготовлена из кронового стекла, а правая – из флинта. Для улучшения ситуации теперь можно использовать дублет ахроматической линзы, состоящий из двух частей (см. рис. 2): двояковыпуклой линзы из ВК7 и вогнуто-выпуклой линзы из СФ2 (флинт).
Основная идея состоит в том, чтобы реализовать общую фокусирующую линзу, комбинируя сильно фокусирующую и менее сильно расфокусирующую линзы, где последняя обладает более сильной хроматической дисперсией.
Хотя эффект расфокусировки второго объектива слабее, чем эффект фокусировки первого, его хроматические аберрации могут компенсировать хроматические аберрации другого объектива.
Рассматриваемая конструкция дуплетной линзы была численно оптимизирована таким образом, что мы получили фокусное расстояние, близкое к 100 мм (измеряется от середины линзы на z = 2 мм) в диапазоне длин волн от 400 нм до 800 нм. Радиус кривизны с левой стороны был зафиксирован на уровне 60 мм, а два других радиуса кривизны подверглись оптимизации. Внутренние радиусы кривизны двух линз должны быть одинаковыми, чтобы две линзы могли соприкасаться (например, склеиваться вместе), образуя единый оптический элемент и сводя к минимуму потери отражения. Обратите внимание, что для данного фокусного расстояния двойная линза требует большей кривизны из-за расфокусирующего эффекта кремневой линзы.
На рисунке 3 показаны полученные очаги; можно видеть, что положения фокуса довольно хорошо согласуются для трех очень разных длин волн.
На рис. 4 показана остаточная зависимость фокусного расстояния от длины волны. Видно, что хроматическая компенсация хороша, но еще не идеальна.
Рисунок 4: Зависимость фокусного расстояния ахроматической линзы от длины волны. Существует множество конструкций ахроматических линз.Другие конструкции дуплетных линз плоские с одной стороны (плоско-вогнутые конструкции), а также можно реализовать расфокусирующие ахроматические линзы (негативные ахроматы). В некоторых случаях дублет линзы не контактирует, а две линзы только помещаются в общий корпус (дуплеты с воздушным промежутком). Кроме того, существуют цилиндрические линзы, выполненные в виде ахроматов.
С такой двойной конструкцией линзы можно настроить параметры таким образом, чтобы осевые хроматические аберрации точно исчезали для двух длин волн (обычно в красной и синей областях спектра).
Комбинируя три разных материала (делая асферические триплеты ), можно изготовить так называемую апохроматическую линзу ( апохромат ), где хроматические аберрации исчезают для трех разных длин волн.
Хотя в принципе искажения на других длинах волн не ограничиваются такими условиями, для апохромата они обычно меньше, по крайней мере, в определенном диапазоне длин волн.
Так же, как и другие объективы, ахроматы могут быть оптимизированы под дополнительные требования, такие как минимизация сферических аберраций и комы в определенных ситуациях, а также могут быть снабжены просветляющими покрытиями. Также бывают ахроматы в оправе и без оправы.
Особенно высокие характеристики с точки зрения величины остаточных хроматических аберраций могут быть достигнуты с конструкциями суперахроматических линз , включающих фторидные стекла и требующих особо жестких производственных допусков.
Существуют и другие типы ахроматических линз, в основе которых лежит дифракционная оптика.
Здесь принцип работы полностью отличается от принципа работы дублетов линз, как описано выше.
Ахроматические призмы
Существуют ахроматические оптические призмы, в которых угол отклонения практически не зависит от длины волны оптического излучения.Оптические призмы часто используются для получения зависящего от длины волны угла отклонения светового луча. Однако в некоторых случаях желательно получить определенный угол отклонения, который примерно одинаков для широкого диапазона длин волн. Такая производительность может быть достигнута, по существу, с помощью того же основного подхода, что и для дуплета ахроматической линзы: можно объединить две призмы, изготовленные из разных оптических материалов, которые можно контактировать, чтобы получить единую призму.
Также можно сконструировать композитные призмы так, что средний угол отклонения в некотором диапазоне длин волн будет около нуля, но будет достигнута существенная зависимость этого угла от длины волны.
Это, конечно, не ахроматический дизайн.
Ахроматические волновые пластины
Есть также ахроматических волновых пластин , но в этом контексте уменьшается другой вид хроматического искажения: зависимость оптического ретарданса от длины волны, т. е. разность изменений оптической фазы, вызванная двумя ортогональными направлениями поляризации. Такие устройства могут быть изготовлены путем комбинирования материалов с различной хроматической дисперсией (например, кварц и MgF 2 ), которые могут иметь почти постоянное замедление в очень широком спектральном диапазоне (сотни нанометров).
Применение ахроматической оптики
Формирование изображений является наиболее важной областью применения ахроматической оптики. Основное применение ахроматической оптики (в частности, на хроматических линзах) — в системах формирования изображений, необходимых, например, для фотографирования, микроскопии и видеозаписи.
Во многих случаях недостаточно использовать простую дуплетную линзу; вместо этого требуется более сложный объектив, содержащий несколько линз.
Типичный подход к компенсации хроматических аберраций такой системы состоит не в том, чтобы построить ее только из ахроматов, а в том, чтобы найти оптическую схему, в которой более или менее компенсируются только общие хроматические аберрации.
Конечно, хроматические аберрации, как правило, являются лишь одним из нескольких типов искажений, которые необходимо свести к минимуму, а дополнительные требования, такие как компактный дизайн или пропускная способность подсветки, могут еще больше затруднить поиск хорошего компромисса между всеми требованиями.
Ахроматическая оптика требуется не только в видимой области спектра, но и для инфракрасного и ультрафиолетового света.
Особенно сильная дисперсия должна быть компенсирована в ультрафиолетовой области спектра, но есть также приложения в инфракрасной области, где задействованы две или более очень разных длин волн или очень широкий диапазон длин волн.
Например, ахроматы полезны для фокусировки или коллимации выхода источников суперконтинуума или в других случаях со сверхширокополосными ультракороткими импульсами.
Использование отражающей оптики
В некоторых приложениях можно избежать любых хроматических аберраций, используя отражающую оптику вместо линз. Изогнутые зеркала, которые можно использовать, например, для фокусировки луча, по своей природе ахроматичны; это относится даже к диэлектрическим зеркалам, несмотря на зависимость используемых многослойных материалов от длины волны.
Поставщики
В Руководстве покупателя RP Photonics указаны 67 поставщиков ахроматической оптики. Среди них:
Knight Optical
Высококачественная ахроматическая оптика Knight Optical идеально подходит для проектов, требующих оптимальной минимизации хроматических аберраций. Наш обширный ассортимент компонентов включает в себя стандартные или изготовленные по индивидуальному заказу замедлители, а также изготовленные на заказ линзы (например, двойные инфракрасные и релейные разновидности), чтобы точно соответствовать требованиям вашего проекта.
Shanghai Optics
Shanghai Optics предлагает нашим клиентам широкий ассортимент ахроматических линз, изготовленных по индивидуальному заказу, включая ахроматические сферические и асферические линзы, ахроматические синглеты, дуплеты и триплеты. В сочетании с одним из наших передовых просветляющих покрытий (охватывающих 400–700 нм, 650–1050 нм, 1050–2500 нм) эти оптимизированные линзы идеально подходят для обеспечения качества изображения с высоким разрешением и долговечности. Обладая собственной современной метрологией и профессиональным испытательным персоналом, Shanghai Optics может предоставить полный спектр отчетов об инспекциях и CoC (сертификат соответствия) для полных оптических характеристик, таких как качество поверхности, размеры, центричность, покрытие. коэффициент пропускания/отражения (со спектрофотометром SHIMADU UV3600) и общую/частичную точность поверхности (с 6-дюймовым интерферометром ZYGO). Отчеты об инспекциях FAI предоставляются по запросу.
Schäfter + Kirchhoff
Мы предлагаем волоконные ответвители, такие как ответвители лазерного луча серии 60SMS или волоконные коллиматоры серии 60FC или серии 60FC-F с механизмом точной фокусировки с ахроматической и даже апохроматической оптикой (с поправкой на 400–640 нм).
ЭКСМА ОПТИКА
ЭКСМА Оптика предлагает ахроматические волновые пластины с воздушным промежутком из кристаллического кварца и пластины MgF 2 , установленные с воздушным зазором. Ахроматические волновые пластины имеют почти постоянное запаздывание в широком диапазоне длин волн.
Ecoptik
Ecoptik предлагает линзы с ахроматическим покрытием, которые используются для минимизации сферических и хроматических аберраций. Они идеально подходят для целого ряда приложений, включая флуоресцентную микроскопию, ретрансляцию изображений, контроль или спектроскопию. Такая линза часто изготавливается путем склеивания двух элементов вместе или установки двух элементов в корпусе.
Линза с ахроматическим покрытием может также называться ахроматической дублетной линзой или ахроматической цементированной линзой. Если вы хотите узнать больше информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Вопросы и комментарии от пользователей
Здесь вы можете задать вопросы и комментарии.
Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.
Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.
Ваш вопрос или комментарий:
Проверка на спам:
(Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)
Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.
См. также: хроматические аберрации, число Аббе, линзы, призмы, волновые пластины, асферическая оптика
и другие статьи в категории Общая оптика
Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на дискуссионном форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.