Перейдем к рассмотрению объективов, содержащих несколько линз. Все рассуждения будут относиться к параксиальной области и к объективу, содержащему бесконечно тонкие соприкасающиеся линзы. Оптическая сила такого объектива есть сумма оптических сил отдельных линз, входящих в него,
В частности, для двухлинзового объектива
Здесь и далее величины, отмеченные одним штрихом, относятся к первой линзе объектива, а двумя - ко второй. В двухлинзовом объективе можно исправить хроматизм параксиальных лучей двух заданных длин волн или лучей, проходящих через некоторую за данную зону
объектива. Для совмещения положения фокусов лучей двух длин волн надо выполнять условие или
Такой объектив называется ахроматическим. Ахроматизировать объектив можно для лучей лежащих приблизительно по краям доступного глазу спектрального интервала или для лучей лежащих по краям области чувствительности несенсибилизированной фотопластинки. Первый случай соответствует визуальной ахроматизации, второй - фотографической. Из (5.2) следует, что в ахроматическом объективе кривизны обеих линз должны удовлетворять условию
Если положить и подставить сюда из (4.66) значения то учтя (4.80), получим
где есть оптические силы положительной и отрицательной линз для средней длины волны, например для луча числа Аббе каждой из линз. Последнее уравнение можно записать в виде
Можно показать, что вообще условие ахроматичности системы, содержащей к компонент, есть к
Решая (5.1) и (5.4) относительно получим
где оптическая сила объектива. Выражения (5.5) называются условием ахроматичности. Важно, что они определяют только силу каждой из линз, но не их форму. Из условия ахроматичности следует, что оптические силы каждой из линз обратно пропорциональны разности дисперсии стекол. Чтобы не были чрезмерными, следует выбирать стекла с сильно различающимися значениями дисперсий Положительная линза
обязательно должна быть изготовлена из стекла с большим значением дисперсии, чем отрицательная линза, т.е. положительная линза должна быть из стекла типа крон, а отрицательная из стекла типа флинт. Подставляя полученные значения в (4.66), получим
Отсюда следует, что для получения ахроматического объектива заданной оптической силы разность кривизн каждой из линз однозначно определяется выбранными сортами стекол. Индексами 1 и 2 мы будем обозначать первую и вторую поверхности каждой из линз; при этом сами кривизны каждой поверхности каждой из линз могут быть любыми; их величины будут влиять лишь на монохроматические аберрации. Надлежащей кривизной линз можно исправить сферическую аберрацию и кому (см. § 5.9 и 5.10). Для исправления сферической аберрации третьего порядка воспользуемся тем обстоятельством, что при выполнении условия ахроматизации (5.5) кривизны каждой из поверхностей линз, а значит, и продольная аберрация каждой из линз, произвольны. В § 4.8 мы показали, что положительная линза обладает всегда отрицательной сферической аберрацией, а отрицательная линза наоборот - всегда положительной аберрацией (исключения представляют мениски). Это позволяет дать такие формы каждой из линз, чтобы их аберрации были равны по абсолютной величине, но имели противоположные знаки. Для определенности предположим, что положительная линза предшествует (считая по ходу лучей) отрицательной. Тогда для положительной линзы ее сферическая аберрация выразится формулой (4.67), которую мы перепишем здесь в виде
Штрихи означают здесь первую (в данном случае положительную) линзу. Аберрацию отрицательной линзы определим в обратном ходе лучей, что будем обозначать стрелкой - над соответствующими величинами. Для этого предположим, что светящаяся точка расположена в главном фокусе объектива (рис. 5.1), повернутого на при этом перед надо поменять знаки на обратные. Так как обе линзы приняты бесконечно тонкими и соприкасающимися, то зоны у у них будут одни и те же. Продольная сферическая аберрация
Рис. 5.1. К определению сферической аберрации отрицательной флинтовой линзы. Объектив рассматривается условно повернутым на 180°, т.е. в обратном ходе лучей
отрицательной линзы для зоны у определится при этом из (4.63), которую мы запишем в виде, аналогичном формулам (4.64) и (5.7):
Здесь два штриха обозначают вторую (в данном случае отрицательную) линзу. Компенсация аберраций наступит при выполнении условия
В соответствии с (4.64) коэффициенты зависят только от показателей преломления выбранных сортов стекол и разностей кривизн положительной и отрицательной линз, определенных условием ахроматизации. Так как пучок света для второй линзы рассматривается идущим с конечного расстояния (из фокуса F объектива), то коэффициенты и зависят кроме того и от оптической силы всего объектива:
Если мы задали фокусное расстояние объектива обратную ему величину - оптическую силу разность кривизн положительной линзы и выбрали сорта стекол, т.е. определили показатели преломления обеих линз, то из (5.1) находим разность кривизн а значит, и оптическую силу отрицательной линзы. Подставляя значения (5.5) и (5.6) в (5.10), получим численные знвчения величин Если мы, кроме того, задались величиной , то из (5.7) находим При этом флинтовая линза рассматривается повернутой на поэтому при определении истинного значения аберрации вносимой ею в сходящийся к фокусу пучок лучей, следует заменить величину величиной Условие (5.9) будет выполнено лишь при вполне определенном значении которое получается в результате решения квадратного уравнения
Воспользуемся рисунком 4.21, чтобы показать это более наглядно. Для этого перенесем с него на рис. 5.2 абсолютные величины аберраций положительной и отрицательной линз. По оси абсцисс будем откладывать кривизну первой поверхности первой (кроновой) линзы. Кроме того на отдельных шкалах нанесем соответствующие значения остальных кривизн При этом шкалы совместим. По оси ординат будем откладывать абсолютные значения
Рис. 5.2. Форма линз в тонких двухлинзовых объективах разных типов
величин аберраций каждой из линз. Если квадратное уравнение (5.11) не имеет действительных корней, то следует выбрать другую пару марок стекол. Возможность произвольного выбора значений и равных им значений позволяет осуществить множество типов ахроматических объективов с исправленной сферической аберрацией третьего порядка. Задание продольной сферической аберрации каждой из линз определяет на рис. 5.2 некоторый вполне определенный уровень - например, прямую Ей соответствуют четыре возможные комбинации форм линз ахроматического объектива: или т.е. каждой форме одной линзы отвечают вообще две возможные формы другой линзы. Указанные комбинации схематически изображены на рис. 5.3.
Рис. 5.3. Четыре варианта ахроматических объективов с кроновой линзой впереди
Уровню соответствуют только две возможные комбинации: или Из четырех типов объективов наиболее выгодная схема так как в ней кривизны линз меньше, чем в любой другой комбинации. С ростом же кривизны линз возрастают сферохроматическая аберрация и аберрации высших порядков. Кроме того, предъявляются более жесткие требования к центрировке линз.
Кривизна первой поверхности может быть выбрана любой, лишь бы соблюдались условия ахроматизации (5.5) и компенсации сферической аберрации (5.9). Эта свобода может быть использована для удовлетворения других требований, например конструктивных или, чаще, оптических.
Условия (5.7) и (5.8) выражают аберрации кроновой и флинтовой линзы через радиусы кривизн наружных поверхностей объектива Можно задаться условием, чтобы вторая поверхность кроновой линзы имела кривизну, равную кривизне поверхности флинтовой линзы, т.е. чтобы было удовлетворено условие равенства кривизн внутренних поверхностей объектива:
Выполнение этого требования позволяет склеить обе линзы в один блок. Для удовлетворения условий (5.12) удобно выразить кроновой линзы и флинтовой линзы соответственно черезр и Для такого перехода воспользуемся формулой (4.61), из которой следует,
что После несложных преобразований получим
Черточки над коэффициентами обозначают, что эти величины относятся к склеенному объективу. Условие (5.12) при исправлении сферической аберрации эквивалентно выполнению равенства
которое может быть справедливым лищь если дикриминант этого квадратного уравнения неотрицателен.
При имеются два решения квадратного уравнения (5.14), которые соответствуют склеенным объективам, называемым объективами Клеро типов
Широкое распространение получили объективы А. Кларка. В них кроновая и флинтовая линзы разделены значительным воздушным промежутком, составляющим, как, правило около Промежуток введен исключительно только для удобства чистки внутренних поверхностей линз. Наличие такого воздушного промежутка неизбежно приводит к появлению хроматизма увеличения (см. рис. 2.12) и дисторсии. Тем не менее все крупнейшие рефракторы мира снабжены объективами Кларка. Рис. 2.12 делает ясным тот механизм, который приводит к хроматизму увеличения. По выходе из кроновой линзы синий луч отклоняется значительно сильне, чем красный луч С. В результате лучи встречают флинтовую линзу ближе к оптической оси, чем красные лучи С. Так как поперечная сферическая аберрация пропорциональна кубу зоны у, то переисправление сферической аберрации для фиолетовых лучей несколько уменьшилось. Поэтому объективы Кларка дают несколько менее заметный фиолетовый ореол вокруг звезд.
Коэффициент отражения при нормальном или близком к нормальному падению лучей на непросветленную поверхность, разделяющую среды с показателями преломления составляет
В несклеенном объективе любого типа третья поверхность его отражает около 1/18 падающей энергии, давая пучку дополнительную сходимость, равную единицах оптической силы всего объектива). Вторая поверхность объектива отразит 1/23 долю этого пучка в направлении к фокусу телескопа и уменьшит сходимость пучка на Так как расстояние между линзами ничтожно, то дважды отраженный пучок образует свой фокус на расстоянии от главного фокуса. Если разность кривизн мала, как это обычно бывает в объективах, близких к типу Клеро, то каждая яркая звезда даст на фотопластинке заметный весьма вредный блик. В результате изображение каждой яркой звезды сопровождается слабым спутником, который будет слабее самой звезды на 6,6 звездной величины. Взаимное склеивание линз в объективе уменьшает потери света на отражениях от их поверхностей. Принимая показатели преломления крона 1,52, флинта 1,62, а воздуха 1,0, находим, что в несклеенном объективе, в котором линзы разделены даже тонким воздушным промежутком, суммарные потери на отражение составляют Склеивание линз снижает их до 9,7 %. Кроме того, уменьшаются вредные блики и слабый рассеянный фон неба по полю. Склейка фактически исключает влияние погрешностей формы склеиваемой поверхности кроновой линзы и на 1/7 уменьшает влияние таковых на склеиваемой поверхности флинтовой линзы, а также влияние царапин на них и обеспечивает неизменность центрировки линз. Склеенные объективы используются только в небольших рефракторах и астрометрических интрументах, в которых недопустимо смещение линз.
Изобретение относится к оптике и может быть использовано при конструировании микрообъективов с ахроматической коррекцией для комплектации крупносерийных микроскопов. Ахроматический объектив микроскопа содержит три компонента. Первый компонент представляет собой сочетание N положительных одиночных линз, второй - ахроматическая линза с одной поверхностью склейки, обращенной к пространству предметов либо изображений, а третий компонент расположен за вторым компонентом и выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений. Количество N первых компонентов может быть от 0 до 3-х в зависимости от числовой апертуры объектива А об и значения линейного увеличения объектива V об, отношение радиусов мениска определяется соотношением: а количество N первых компонентов определяется выражением вида: f" об - фокусное расстояние объектива, f" тл - фокусное расстояние тубусной линзы. Технический результат - повышение информационной емкости за счет улучшения аберрационной коррекции. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к оптике и может быть использовано при конструировании микрообъективов с ахроматической коррекцией для комплектации крупносерийных микроскопов типа «МИКМЕД-1», «МИКМЕД-2», «ЛЮМАМ».
В настоящее время существует устойчивая тенденция к повышению информативности и производительности работ на микроскопе, для чего разработчики микрообъективов следуют по пути улучшения качества аберрационной коррекции за счет уменьшения значений аберраций внеосевых пучков. Ведутся работы по снижению в микрообъективах остаточной хроматической разности увеличении (ХРУ). Это необходимо для уменьшения окрашенности промежуточного изображения при использовании методов микроскопических исследований, требующих размещения в этой плоскости специальных сеток, шкал, препаратов и т.п.
Известны микрообъективы, выпускаемые отечественной промышленностью (ОМ-27, ОМ-41 и др.) . Эти объективы, имеющие удовлетворительное качество изображения осевой точки предмета, не отвечают современным требованиям по качеству изображения внеосевых точек поля зрения. Характерной особенностью указанных объективов является наличие значительной остаточной ХРУ, что не позволяет получить увеличенное до значения 20 мм окулярное поле зрения, т.к. разработка простого по конструкции окуляра с постоянной по полю компенсационной ХРУ весьма затруднительна.
Этот недостаток совместно с большими значениями меридиональной и сагиттальной кривизны изображения снижает информационную емкость на микроскопе: Q=d 2 S, где d - разрешающая способность объектива, S - площадь наблюдения без перефокусировки.
Известны микрообъективы с практически исправленной ХРУ, однако они имеют иной тип оптической коррекции, имеют сложную конструкцию, не пригодную для крупносерийного производства. Известен объектив, в котором снижена ХРУ . Однако и в этом случае наблюдается окрашивание изображения в промежуточной плоскости микроскопа.
Указанные недостатки приводят к снижению информационной емкости на микроскопе и не позволяют повысить производительность исследований.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому ахроматическому объективу микроскопа является известный объектив , имеющий простую конструкцию, пригодную для крупносерийного производства. Он содержит два компонента, первый из которых представляет собой сочетание N положительных одиночных линз, а второй - ахроматическая линза с одной поверхностью склейки, обращенной к пространству предметов либо изображений. Он выбран в качестве прототипа. Такая оптическая конструкция позволяет провести расчет комплекта ахроматических микрообъективов с числовыми апертурами от 0.1 до 1.30 ми (масляная иммерсия). Однако недостаточная коррекция хроматических и монохроматических аберраций внеосевых пучков, в первую очередь ХРУ, ухудшает потребительские свойства объективов, т.к. при использовании их при работе на микроскопе затруднительно получить линейное поле больше, чем 18 мм. Это обусловливает пониженную информационную емкость.
Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение информационной емкости путем увеличения полезного поля зрения, наблюдаемого без перефокусировки за счет улучшения аберрационной коррекции внеосевых пучков. Кроме того, предлагаемая оптическая конструкция должна обеспечить возможность проведения расчета комплекта ахроматических микрообъективов с числовыми апертурами от 0.1 до 1.30 ми.
Поставленная задача достигается с помощью ахроматического объектива микроскопа, содержащего, как и прототип, два компонента, первый из которых представляет собой сочетание N положительных одиночных линз, а второй - ахроматическая линза с одной поверхностью склейки, обращенной к пространству предметов либо изображений. Однако в отличие от прототипа в конструкцию предлагаемого объектива дополнительно введен расположенный за вторым третий компонент, выполненный в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, причем отношение радиусов мениска определяется соотношением:
С целью оптимизации оптических конструкций объективов количество N первых компонентов может выбираться от 0 до 3-х в зависимости от числовой апертуры объектива А об и значения линейного увеличения объектива V об и определяется выражением вида:
, (где , f" об - фокусное расстояние объектива, f" тл - фокусное расстояние тубусной линзы).
Совокупность перечисленных признаков позволяет решить комплексную задачу - обеспечение в рамках единой конструкции возможности проведения расчета комплекта ахроматических микрообъективов с числовыми апертурами от 0.1 до 1.30 ми с увеличенной за счет снижения ХРУ информационной емкостью.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что такая конструкция позволяет обеспечить в рамках единой оптической схемы все возможные значения входных числовых апертур и линейных увеличении микрообъективов. При этом их аберрационная коррекция соответствует современным тенденциям по исправлению аберраций осевого и внеосевых пучков.
Выполнение первого компонента в виде одиночных положительных линз позволяет оптимальным образом исправить монохроматические аберрации осевого и внеосевых пучков. Выбор числа N первых компонентов от 0 до 3-х в зависимости от числовой апертуры объектива А об и значения линейного увеличения объектива V об исходя из выражения: 
позволяет проводить коррекцию в объективах с различными входными числовыми апертурами и линейными увеличениями. Выполнение второго компонента указанным образом позволяет оптимально корригировать хроматические аберрации осевого пучка. Введение в оптическую схему третьего компонента и выполнение его в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, при соотношении радиусов 
, позволяет оптимальным образом исправить в объективе хроматические и монохроматические аберрации внеосевых пучков, в первую очередь устранить либо снизить ХРУ, повысить информационную емкость при исследованиях на микроскопе.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена оптическая схема заявляемого объектива, а также "Приложением", в котором приведены конструктивные параметры объективов во всех вариантах, отличительные признаки которых указаны в формуле.
Заявляемый ахроматический объектив микроскопа содержит первый компонент 1, который представляет собой сочетание N положительных одиночных линз, второй компонент 2 - ахроматическая линза с одной поверхностью склейки, обращенной к пространству предметов либо изображений, третий компонент 3, выполненный в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений.
Объектив работает следующим образом. Первый компонент 1 строит увеличенное мнимое изображение объекта с уменьшенными значениями аберраций осевой точки. Компонент 2 совместно с компонентом 3 строят в бесконечности изображение объекта. Оно фокусируется тубусной линзой.
В примерах конкретного исполнения получены объективы: 5×0.10, 10×0.25, 40×0.65 и 125×1.30 ми во всех вариантах, отличительные признаки которых указаны в формуле, с линейным полем 20 мм в пространстве изображений. При этом ХРУ либо исправлена, либо значительно снижена, информационная емкость повышена в сравнении с аналогами и прототипом примерно в 1.5-1.7 раза.
Литература
1. ТУЗ-3.870-83. Объективы для микроскопии, ЛОМО.
2. А.С. СССР 1451639, М.Кл. G02B 21/02.
3. Патент России 2158432, М.Кл. G02B 21/02 - прототип.
Приложение
| КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АХРОМАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА МИКРОСКОПА 5×0.10 | ||||||
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 33.0 | воздух | |||
| 3 | 26.69 | 1.2 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 4 | 12.76 | 3.6 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 5 | -27.84 | |||||
| 0.5 | воздух | |||||
| 6 | 12.70 | 2.5 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 7 | 11.87 |
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 33.0 | воздух | |||
| 3 | 48.14 | 3.6 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -10.651 | 1.2 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 5 | -18.054 | |||||
| 0.5 | воздух | |||||
| 6 | 10.829 | 2.5 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 7 | 9.462 |
| КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АХРОМАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА МИКРОСКОПА 10×0.25 | ||||||
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 12.0 | воздух | |||
| 3 | 43.633 | 3.0 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -18.417 | |||||
| 10.0 | воздух | |||||
| 5 | 18.323 | 1.2 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 6 | 8.268 | 3.6 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 7 | -41.49 | |||||
| 0.5 | воздух | |||||
| 8 | 7.16 | 2.5 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 9 | 6.085 |
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 12.0 | воздух | |||
| 3 | 28.636 | 3.0 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -20.39 | |||||
| 10.0 | воздух | |||||
| 5 | 35.98 | 3.6 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 6 | -8.55 | 1.2 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 7 | -19.29 | |||||
| 0.5 | воздух | |||||
| 8 | 7.276 | 2.5 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 9 | 6.023 |
| КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АХРОМАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА МИКРОСКОПА 40×0.65 | ||||||
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 0.45 | воздух | |||
| 3 | 0 | 4.44 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -3.571 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 5 | 35.02 | 2.0 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 6 | -6.206 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 7 | 59.09 | 1.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 8 | 4.869 | 3.9 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 9 | -9.84 | |||||
| 12.0 | воздух | |||||
| 10 | 5.334 | 2.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 11 | 4.449 |
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| воздух | ||||||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 0.45 | воздух | |||
| 3 | 0 | 5.78 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -3.988 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 5 | 63.84 | 2.0 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 6 | -6.274 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 7 | 46.86 | 3.9 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 8 | -4.497 | 1.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 9 | -18.741 | |||||
| 12.0 | воздух | |||||
| 10 | 5.307 | 2.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 11 | 4.381 |
| КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АХРОМАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА МИКРОСКОПА 125×1.30 ми | ||||||
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| кедр. масло | 1.517548 | 1.512220 | 1.523018 | |||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 0.1157 | кедр. масло | |||
| 1.517548 | 1.512220 | 1.523018 | ||||
| 3 | 0 | 1.15 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -0.8954 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 5 | -7.008 | 1.7 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 6 | -2.462 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 7 | 8.327 | 2.3 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 8 | -6.225 | |||||
| 0.3 | воздух | |||||
| 9 | 12.157 | 1.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 10 | 3.432 | 3.0 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 11 | -11.455 | |||||
| 19.5 | воздух | |||||
| 12 | 4.986 | 3.4 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 13 | 3.418 |
| № пов. | Радиусы кривизны | Осевые расстояния | Марки стекол | Показатели преломления | ||
| λ=0.5461 | λ=0.6438 | λ=0.48 | ||||
| кедр. масло | 1.517548 | 1.512220 | 1.523018 | |||
| 1 | 0 | 0.17 | К14 | 1.516805 | 1.512599 | 1.521153 |
| 2 | 0 | 0.1157 | кедр. масло | |||
| 1.517548 | 1.512220 | 1.523018 | ||||
| 3 | 0 | 1.15 | К8 | 1.518296 | 1.514293 | 1.522406 |
| 4 | -0.8954 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 5 | -3.028 | 1.7 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 6 | -2.205 | |||||
| 0.1 | воздух | |||||
| 7 | 12.568 | 2.3 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 8 | -4.749 | |||||
| 0.3 | воздух | |||||
| 9 | 16.237 | 3.0 | флюорит | 1.434959 | 1.432707 | 1.437295 |
| 10 | -3.575 | 1.0 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 11 | -10.714 | |||||
| 19.5 | воздух | |||||
| 12 | 5.124 | 3.4 | ТФ5 | 1.761713 | 1.748559 | 1.776433 |
| 13 | 3.468 |
Ахроматический объектив микроскопа, содержащий три компонента, первый из которых представляет собой сочетание N положительных одиночных линз, а второй - ахроматическая линза с одной поверхностью склейки, обращенной к пространству предметов либо изображений, третий компонент расположен за вторым компонентом и выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, количество N первых компонентов может быть от 0 до 3 в зависимости от числовой апертуры объектива А об и значения линейного увеличения объектива V об, отличающийся тем, что отношение радиусов мениска определяется соотношением
количество N первых компонентов определяется выражением вида 
f" об - фокусное расстояние объектива, f" тл - фокусное расстояние тубусной линзы.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области микроскопии и может быть использовано в микроскопах отраженного света для измерения, исследования и фотографирования особо тонких топографических структур в светлом и темном поле при оценке качества изготовления и аттестации в условиях промышленного производства изделий микроэлектроники.
Изобретение относится к оптике и может быть использовано при конструировании микрообъективов - ахроматов большого увеличения с предельными значениями числовых апертур без применения иммерсионных жидкостей для комплектации специализированных микроскопов типа "Биолам", "Бимам", "Люмам".
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах гибких и жестких эндоскопов с малым диаметром, предназначенных для наблюдения внутренних полостей при эндоскопических исследованиях в медицине и различных областях техники.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от =250 нм), а наблюдение производится в видимом и инфракрасном диапазоне от 404 до 1000 нм
Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в объективах микроскопов, а также в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа производится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм)
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может использоваться в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа производится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм)
Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции проводится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа проводится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм)
Объектив может быть использован в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур в проходящем и отраженном свете, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а наблюдение производится в видимом диапазоне. Объектив содержит три компонента, первый компонент с оптической силой φ1 выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент с оптической силой φ2 выполнен в виде двояковогнутой линзы, а третий компонент с оптической силой φ3 выполнен в виде двояковыпуклой линзы. Первый и третий компоненты выполнены из флюорита, а второй - из кварцевого стекла. Отношения оптических сил компонентов к оптической силе всего объектива φоб удовлетворяют следующим соотношениям: 1.5<φ1/φоб<2; |4|<φ2/φоб<|5|; 2<φ3/φоб<3, а отношения радиусов кривизны имеют следующие значения: в первом компоненте - |1.5| Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности. Микрообъектив содержит последовательно расположенные пять компонентов, первый из которых выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов. Второй положительный компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству предметов, третий двусклеенный компонент выполнен из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, и двояковыпуклой линзы, а пятый компонент выполнен из одиночной двояковогнутой линзы и двух менисков, обращенных вогнутостью к пространству предметов. Коэффициент дисперсии νd положительных линз второго и третьего компонентов и мениска, расположенного за двояковогнутой линзой в пятом компоненте, νd≥70, а отрицательный мениск склеенной линзы третьего и двояковогнутая линза пятого компонентов имеют коэффициент дисперсии 42≤νd≤48. Технический результат - увеличение рабочего расстояния для обеспечения возможности работы с кюветами и манипуляторами, а также увеличение входной числовой апертуры при сохранении планапохроматической коррекции. 1 табл., 1 ил., 1 прилож.
Способ включает предварительное измерение технологические погрешностей линзовых узлов и расчет по ним величины изменения одного из воздушных промежутков и углы поворота каждого линзового узла вокруг оси наружного цилиндра линзового узла. Осуществляют осевой сдвиг и поворот всех линзовых узлов. Совмещают оптическую и механическую оси объектива путем радиального сдвига всех линзовых узлов. Объектив содержит размещенные в цилиндрическом отверстии корпуса с опорной торцевой плоскостью и наружным базовым резьбовым цилиндром линзовые узлы в общей цилиндрической оправе, установленной с возможностью осевого перемещения относительно опорной торцевой плоскости, и прокладное коррекционное кольцо и пружину для упругого осевого замыкания общей цилиндрической оправы. Объектив снабжен цилиндрической втулкой с прорезью, направленной вдоль оси цилиндрического отверстия корпуса, втулка жестко соединена с общей цилиндрической оправой линзовых узлов в радиальном направлении и упругим замыканием в осевом направлении пружиной. Втулка может перемещаться вдоль оси цилиндрического отверстия корпуса и разворачиваться вокруг этой оси. Цилиндрическое отверстие корпуса выполнено с эксцентриситетом Δк относительно наружного базового резьбового цилиндра объектива, а внутреннее отверстие общей цилиндрической оправы линзовых узлов выполнено с эксцентриситетом Δo относительно внешнего цилиндра общей цилиндрической оправы. Технический результат - повышение качества юстировки с одновременным обеспечением ее автоматизации. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Микрообъектив может быть использован для исследования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов. Микрообъектив содержит первый компонент I с оптической силой ФI в виде фронтального мениска, обращенного вогнутостью к пространству объекта, и двояковыпуклой положительной линзы, второй компонент II с оптической силой ФII, состоящий из положительной линзы, склеенной из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и двояковыпуклой линзы, двояковыпуклой линзы с оптической силой ФII5, склеенной линзы с оптической силой ФII6,7, состоящей из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображения, и двояковыпуклой линзы, и двояковогнутой линзы. Третий компонент III с оптической силой ФIII содержит плосковыпуклую линзу и мениск, обращенный вогнутостью к пространству объекта и склеенный из положительного и отрицательного менисков. Соотношение оптических сил линз и объектива в целом и коэффициенты дисперсии материалов линз удовлетворяют условиям, указанным в формуле изобретения. Технический результат - повышение качества изображения в результате исправления кривизны изображения и хроматической разности увеличений при увеличении числовой апертуры и линейного поля зрения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прилож.
Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения в большом поле зрения с большим контрастом изображения. Микрообъектив содержит последовательно расположенные четыре компонента. Первый компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы. Второй компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Третий компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, и линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта. Между вторым и третьим компонентами дополнительно размещена двояковыпуклая линза. Технический результат - высокий контраст изображения по всему наблюдаемому полю зрения за счет планапохроматической коррекции и увеличение наблюдаемого поля зрения. 1 ил., 1 табл., 1 прилож.
Изобретение относится к оптике и может быть использовано при конструировании микрообъективов с ахроматической коррекцией для комплектации крупносерийных микроскопов Одна из самых главных частей
микроскопа, как и телескопа, это объектив. К подбору и
покупке объективов к микроскопу нужно подходить очень
тщательно. От этого зависит качество изображения, даваемое
микроскопом, и насколько мелкие детали вы сможете увидеть в
него. На рынке можно встретить большое количество объективов
для микроскопов разных производителей. По характеру
оптической коррекции аберраций объективы делятся на
ахроматы, апохроматы, планахроматы, планапохроматы.
Встречаются специализированные объективы, но мы их
рассматривать не будем, т.к. они нужны для специальных
исследований и для домашнего пользования очень дорогие.
По виду иммерсии они делятся
на безыммерсионные (сухие), с водной иммерсией и с масляной
иммерсией. Иммерсия это когда между покровным стеклом и
объективом находится иммерсионная жидкость и объектив в нее
погружен. Это изменяет коэффициент преломления среды между
объектом наблюдения и объективом, и все лучи попадают в
объектив, т.е. значительно повышается разрешение объектива.
Иммерсионные объективы обычно бывают с большими увеличениями
от 40 и более крат. При масляной иммерсии используется
кедровое или специальное синтетическое масло, использование
других масел не допускается. В водной иммерсии используется
дистиллированная вода.
Маркируются по иммерсии
объективы микроскопом следующим образом.
МИ, Oil
и черное кольцо на оправе объектива – масляная иммерсия.
ВИ, W
и белое кольцо на объективе – водная иммерсия.
Цветовая идентификация принята
в России, на зарубежных объективах может какое угодно быть
кольцо по цвету.
Если на объективе микроскопа
нет обозначений иммерсии, то это сухой объектив.
Давайте подробно рассмотрим
каждый вид объектива.
Ахроматы.
Объективы ахроматы
имеют цветовую коррекцию по основной и двух дополнительных
длин волн видимого диапазона спектра. Хроматическая разность
увеличения не исправлена, но ее можно компенсировать т.н.
компенсационным окуляром. Кривизна поля не исправлена и в
объективы особенно с маленьким увеличением по краям поля
зрения изображение размыто. В маркировке на оправе объектива
обычно не указан код оптической коррекции.
На объективах фирмы
OptiTech
встречается маркировка (S
)
- это объектив ахромат с пружинным механизмом, который
защищает препаратотраздавливания объективоммикроскопа.
Апохроматы
- это объективы, у
которых полностью исправлена хроматическая аберрация, но
хроматическая разность увеличения и кривизна поля зрения не
исправлены. На оправе объектива указана маркировка АПО,
APO
.
Планахроматы
– это объективы у
которых исправлена кривизна поля, хроматическая аберрация и
хроматическая разность увеличения. Очень полезный объектив,
для малых увеличений, дающий резкое изображение по всему
полю. Маркируется кодом ПЛАН, PL
,
Plan.
Планапохромат
– это объектив с
полной хроматической коррекцией, плоским полем и
исправленной хроматической разностью увеличений. Это
наиболее совершенный и дорогой объектив для микроскопа.
Объектив маркируется кодом ПЛАН-АПО,
Plan-apo.
На западе выпускают т.н.
семипланаты
(Semi-Plan).
У
этих объективы находятся между ахроматами и планахроматами,
и у них уменьшена (не полностью исправлена) кривизна поля.
Эти объективы маркируются кодом SP.
Рассмотрим подробно маркировку
объективов к микроскопам.
На оправе объектива
указывается увеличение объектива, например 4х, 40х, 100х.
Чтобы рассчитать увеличение микроскопа нужно увеличение
объектива умножить на увеличение окуляра.
После значения увеличения
объектива микроскопа через дробь указывается т.н. числовая
апертура (обозначается символом NA
при расчетах). Числовая апертура показывает, какое
максимально полезное увеличение можно добиться с этим
объективом и какое разрешение имеет объектив. Максимально
полезное увеличение микроскопа с данным объективом
рассчитывается так числовая апертура умножается на 1000.
Например, объектив микроскопа с числовой апертурой 0.65
имеет полезное увеличение 650х. Значительно большее
увеличение смысла ставить нет, т.к. это не прибавит деталей,
а только ухудшит контрастность и яркость изображения. Также
можно рассчитать разрешение объектива. Для этого нужно
поделить длинно волны в мкм при которой наблюдаем на
удвоенную числовую апертуру. Качественные иммерсионные
объективы с числовой апертурой 1,40 дают разрешение порядка
0,12мкм.
Под увеличением и числовой
апертурой на объективе микроскопа иногда указываются и
другие параметры. Например, длина тубуса микроскопа, с
которым объектив может работать со штатным увеличением.
Например, обычная длина тубуса 160мм. Также указывается
толщина покровного стекла, с которым штатно будет работать
объектив, обычно это 0,17 мм.
Рассмотрим на примерах
маркировку объективов микроскопов.
Объектив
производства Биомед
Планахромат,
увеличение 4х, числовая апертура 0,10, длинна тубуса
микроскопа с которым объектив будет работать штатно
160 мм, толщина покровного стекла 0,17мм
Объектив
производства
OptiTech
Ахромат, увеличение
60х, числовая апертура 0,85, длинна тубуса
микроскопа с которым объектив будет работать штатно
160 мм, толщина покровного стекла 0,17мм
Объектив
производства
OptiTech
Планахромат,
увеличение 100х, числовая апертура 1,25, длинна
тубуса микроскопа с которым объектив будет работать
штатно 160 мм, толщина покровного стекла
0,17мм, объектив с масляной иммерсией
Как же все-таки выбрать
объектив для микроскопа. Если вы хотите наблюдать насекомых
или другие более-менее крупные объекты, то нужно стремиться
купить объектив с небольшим увеличением, например 4х. Но
самое главное чтобы объектив был с кодом коррекции ПЛАН,
PL
или Plan
.
Эти объективы дадут резкое изображение по всему полю зрения.
Если вы хотите делать снимки через микроскоп, то желательно
купить объектив не только с коррекцией поля, но и с полной
коррекцией хроматической аберрацией и хроматической
разностью увеличений. Но эти объективы очень дороги. Для
наблюдения бактерий нужно стремится купить иммерсионный
объектив с максимально возможной числовой апертурой. Это
позволит применять большие увеличения.
Виталий Шведун
Страницы по теме:
Покупая оптические приборы в магазине – телескопы, микроскопы, бинокли, фотоаппараты, а то и оптические прицелы, мало кто задумывается об устройстве самой главной части – оптики. Ведь любое из этих устройств имеет линзы, которые на вид – самые обычные «стекляшки». Но это совсем не так, они имеют довольно сложное устройство, благодаря чему мы имеем возможность получать прекрасное изображение. Итак, как же устроен объектив – линзовая, преломляющая свет, часть любого фотоаппарата или другого серьезного оптического прибора?
На заре использования оптики, а это примерно начало 17-го века, когда широко распространились телескопы и подзорные трубы, а также появились более-менее работоспособные микроскопы и лупы, применялись обычные двояковыпуклые линзы из стекла, имеющие форму чечевицы, если смотреть сбоку. Они, конечно, выполняли свою функцию и в сочетании с такой же линзой меньшего размера – окуляром, давали увеличенное или уменьшенное изображение объектов. Но… Как известно, свет – это не просто белое сияние, а смесь различных цветов, или, по – научному, некоторый диапазон электромагнитных волн. Именно поэтому мы можем видеть различные цвета – от фиолетового до красного. При прохождении этой «смеси» через стеклянную линзу лучи разного цвета преломляются немного по-разному. Это очень портит картинку, окрашивая края объектов в красный и синий цвета. Понятно, что получается очень некачественное изображение. Вот такое цветное окрашивание называется «хроматической аберрацией». Для повышения качества картинки с этой бедой оптических устройств и началась война. Когда Фраунгофер стал работать в крупной оптической мастерской Утцшнейдера, а это было в 1806 году, он приложил много сил к созданию так называемого ахроматического объектива, лишенного хроматической аберрации. Он же разработал технологию получения качественных сортов стекла – флинтгласа и кронгласа, которые еще называют просто флинтом и кроном. Они имеют несколько разные преломляющие свойства и это стало большим подспорьем в создании ахроматической оптики. Устройство ахроматического объектива просто, как и все гениальное –просто вместо одной линзы в нем используют две склеенных, сделанных из разного стекла – флинта и крона. Этот вариант был предложен Томасом Груббом в 1857 году. При этом двояковыпуклая, собирающая линза делается из крона, а рассеивающая вогнутая линза – из флинта. Они склеиваются вместе с помощью специального оптического клея – канадского бальзама и подобных ему. Это позволяет избавиться от лишних потерь и искажений света, когда они отражаются от поверхности линзы, ведь теперь их четыре, а не две. Склеенная линза представляет собой одно целое, но ее слои - из разного стекла. Что это дает? Так как разное стекло преломляет свет по разному, то удается получить схождение лучей разного цвета в одной точке, или очень близко к ней, по крайней мере. Это позволяет избавиться от хроматической аберрации – окрашивания каемок объектов в радужные цвета, или сделать так, что это окрашивание неразличимо для глаза. Существуют и более сложные, трехлинзовые системы, так называемые ахроматы Питера Доллонда. В них вогнутая линза находится в середине, а на обе ее поверхности наклеены выпуклые, сделанные из крона. Конечно, даже с помощью таких ухищрений совсем избавиться от хроматической аберрации невозможно, но можно значительно ее уменьшить, а для определенного цвета и совсем убрать. Современные качественные ахроматические объективы для профессионального применения, конечно, имеют еще более сложное устройство. В них используется не одна линза, пусть даже и «склеенная» ахроматическая. Обычно используются дополнительные линзы, компенсирующие остаточную хроматическую аберрацию. Это могут быть как простые, однослойные линзы, так и ахроматические, специально рассчитанные для конкретной системы. Так что современный объектив, как видим – это вовсе не набор стекол, а очень сложная оптическая система, каждая линза которого рассчитана и выполнена с высочайшей точностью. Только так возможно получить качественное изображение, не окрашенное цветной «аурой». Оптические системы с коррекцией по трём и более цветам (длинам волн) называются апохроматами . С более полной геометрической коррекцией - апланаты . В простейшем случае состоит из двух склеенных линз , одна из которых положительная, а другая - отрицательная. В таких случаях используют линзы, изготовленные из оптических стёкол с различной дисперсией . Для склеивания линз применяют оптический клей (например, канадский бальзам , пихтовый бальзам или бальзамин). Склеивание линз само по себе никак не влияет на ахроматические свойства, однако позволяет уменьшить отражение света от поверхностей линз, снизить требования к точности изготовления склеиваемых поверхностей и облегчить последующий монтаж. Линзы относительно больших размеров (с диаметром более 10 см), как правило, не склеивают, так как из-за различия температурных коэффициентов расширения положительной и отрицательной линз, при увеличении их размеров возрастает вероятность нарушения целостности склейки, происходящего при изменении температуры окружающей среды.
Исправить хроматическую аберрацию пытался ещё Исаак Ньютон , установивший её природу. Однако в результате ошибки при проведении опытов, в частности, из-за использования свинцового сахара (ацетата свинца) :25 , Ньютон пришёл к выводу о невозможности удаления этого нежелательного эффекта в системе линз. Мнение Ньютона было авторитетным, и долгое время его не пытались оспорить. Лишь в 1733 году Честер Холл предложил способ исправления хроматической аберрации с помощью стекла двух типов. Большие работы по созданию ахроматических объективов начались после того, как мысль о возможности исправления хроматической аберрации высказал Леонард Эйлер в 1747 году. Одними из первых множество ахроматических конструкций для телескопов изготовили Джон Доллонд и (англ. Peter Dollond
) в 1758-1761 гг. Линзы ахромата выполняются из неодинаковых по дисперсии света сортов оптического стекла. Положительная изготавливается из стекла с бо́льшим (как правило, крона), а отрицательная - из стекла с меньшим коэффициентом средней дисперсии (как правило, флинта). В истории были эксперименты и с более тяжёлыми стёклами, содержащими до 30% массы тория. Такие линзы производились с 1940 по 1970-е. При этом нет принципиальной разницы, в каком порядке будут стоять линзы - возможны комбинации, когда рассеивающая (флинтовая) стоит «впереди» собирающей (кроновой). Такой вариант был предложен Томасом Груббом в 1857 г. Возможны и трёхлинзовые комбинации. Например, ахромат Питера Доллонда, где отрицательная флинтовая линза заключена между двумя положительными кроновыми. В общем случае линзы подбираются так, что для каких-либо двух длин волн видимого света полностью, а для остальных значительно устранён хроматизм положения . Для общего случая, условием ахроматизации двухлинзового объектива (или компонента) будет равенство отношений оптических сил и коэффициентов дисперсии отдельных линз:
Φ
′
Φ
″
=
ν
λ
′
ν
λ
″
{\displaystyle {\frac {\Phi "}{\Phi ""}}={\frac {\nu _{\lambda }"}{\nu _{\lambda }""}}}
, Выбор длин волн, подлежащих ахроматизации, определяется назначением объектива. Так, для систем визуального наблюдения «соединяют» красный C (λ=656,3 нм) и голубой F (λ=486,1 нм) лучи. Это так называемая «визуальная» коррекция. «Фотовизуальную» же коррекцию применяют в объективах для фотографирования с визуальной фокусировкой («старые» фото- и некоторые астрономические объективы), «соединяя» жёлтый D (λ= 589,3 нм) и синий G" (λ=434,1 нм) лучи. Современные фотообъективы, как правило, ахроматизируют от синей (G") до красной (C) области спектра . Примерно к 70-м годам XIX в., благодаря работам Эрнста Аббе и Отто Шотта, появились оптические стёкла кронового типа с высоким показателем преломления. Это привело к созданию так называемых «новых» (или «аномальных») ахроматов. В таком «новом» («аномальном») ахромате показатель преломления кронового стекла выше, чем флинтового. В то время, как у «старого» (или «нормального») - наоборот, выше показатель преломления флинта, чем крона. Это позволило уменьшить крутизну радиусов поверхностей «новых» ахроматов по сравнению со «старыми» (при одинаковой оптической силе), что, в свою очередь, значительно облегчило коррекцию сферической аберрации. К тому же у аномальных ахроматов меньшие значения имеет сумма Петцваля, характеризующая кривизну поля изображения .
Такая особенность «новых ахроматов» оказалось столь полезна для расчёта оптических систем широких полей зрения (например, фотообъективов), что практически определила область их применения (только для коррекции астигматизма и/или кривизны поля изображения).
Вследствие чего большинство «новых ахроматов» полностью утратили ахроматические свойства, хотя и продолжают именоваться «ахроматами» (в частности, в англоязычной специальной литературе).
Например, таким «ахроматом», не имеющим ахроматических свойств, является задняя линза объективов
Появление ахроматических объективов
[
|
]
Особенности конструкции
[
|
]
«Новые» («аномальные») ахроматы
[
|
]
Отчетность
