发布时间:2022-12-27 11:19 原文链接: 物镜按像差校正和物镜的分类

按照色差校正分类(等级)根据轴色差(纵向色差)校正的程度,可以分为消色差、半消色差(Fluorite)、复消色差3个等级。产品阵容也按照普通级别到高级别排序,价格不同。

在轴色差校正中,校正了C线(红:656.3 nm)和F线(蓝:486.1 nm)2种颜色的物镜称为消色差透镜(Achromat)。红蓝2色以外的光线(一般以紫色的g线为对象:435.8 nm)在离开焦平面的面上聚焦,这个g线称为2级光谱。色差校正范围达到这个2级光谱的物镜称为复消色差透镜(Apochromat)。也就是说,复消色差透镜是对3色(C线、F线、g线)进行轴色差校正的物镜。图1以波像差表示了消色差透镜和复消色差透镜在色差校正上的不同。由此图可以看出,与消色差透镜相比,复消色差透镜可以在更广的波长范围内校正色差。

图1

色差校正的比较(消色差透镜和复消色差透镜)

另一方面,该2级光谱(g线)的色差校正程度,被设定在消色差透镜和复消色差透镜的中间的物镜,称为半消色差透镜(或称Fluorite)。

显微镜物镜的光学系统设计中,一般来说N.A.越大,或者倍率越大,2级光谱的轴色差校正就越难。不仅如此,由于轴色差以外的各种像差以及正弦条件都必须校正,所以难度更大。为此,越是高倍率的复消色差物镜,就需要越多的像差校正透镜,甚至有使用了超过15枚透镜的物镜。为了精确的校正2级光谱,有效的做法是将2级光谱色散较少的“异常色散玻璃”用于透镜组中效果较强的凸透镜。该异常色散玻璃的代表是萤石(CaF2),虽然萤石的加工比较困难,但是长久以来一直被用于复消色差透镜。新开发出的异常色散性与萤石非常接近的光学玻璃,加工性也得到了改善,逐渐取代萤石成为主流。

按照场曲校正分类在显微镜的使用中,照片拍摄和电视摄像机的拍摄越来越普通,对鲜明的全视场影像的要求也越来越多。因此,能精确校正场曲的平面(Plan)物镜逐渐成为主流。在校正场曲时,需要将光学系统的匹兹堡(Petzval)曲率设计为0,而倍率越高的物镜其校正越难(难以与其他各种像差校正并存)。被校正过的物镜上,前端的镜片组为较强凹下形状,而后端的镜片组的构成也为强凹下形状,这是透镜类型上的特征。