光學透鏡通常是用玻璃或者塑料製成的表面為球面的光學元件,光學透鏡是利用光學折射原理咋光學系統中實現:光線聚合、光線分散、光學成像;光學透鏡經過設計由多個透鏡組合而成的複合透鏡可以對色彩校正進行優化,糾正球面像差等。
透鏡是組成顯微鏡光學系統的最基本的光學元件,物鏡,目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同,可分為凸透鏡也叫正透鏡和凹透鏡也叫負透鏡倆大類。
凸透鏡:中間厚,邊緣薄,有雙凸、平凸、凹凸三種;
凹透鏡:中間薄,邊緣厚,有雙凹、平凹、凸凹三種。
平凹透鏡
平凹透鏡是將平行光向外發散,平凹鏡的焦距為負,球差也為負,可用於校正其他透鏡的相差、球差、彗差、畸變。與平凹鏡類似,側面一般對向遠的物面或無窮遠。生產的平凹透鏡通常是用K9玻璃製成,他們的增透鍍膜是針對400-700納米的波長範圍。也有採紫外石英為基材加工,當採用紫外石英為基材時,在紫外區域有很好的透過率和較低的熱膨脹係數,可鍍紫外AR膜配合特殊情況下的使用。
平凸透鏡
平凸透鏡是把平行光線聚焦到一個點上的理想選擇,這些透鏡可用於多種應用。它們有證的焦距,對於無限遠和有限遠共軛應用,它們有接近最佳的外形。平凸透鏡可以將準直光束匯聚在後焦點上,也可以將點光源變成準直光束。 生產的平凸透鏡通常是用K9玻璃製成,它們的增透鍍膜是針對400-700納米的波長範圍。也有採用紫外石英為基材加工,當採用紫外石英為基材時,在紫外區域有很好的透過率和較低的膨脹係數,可鍍紫外AR膜配合特殊情況下的使用。
雙凸透鏡
雙凸透鏡具有正的焦距,也可以聚焦平行光束。由於雙凸透鏡的前後表面都是凸球面,並且曲率半徑相等,因此在物象距離相等或者近似相等的應用場合中,雙凸透鏡可以明顯地減小球差,同時也可以改善彗差和畸變。當共軛比在5:1 和1:5 之間時,雙凸透鏡引入的像差最小。
雙膠合消色差透鏡
雙膠合消色差透鏡由低折射率(冕牌玻璃)的正透鏡和高折射率(火石玻璃)的負透鏡組成。經過計算機優化設計,使球差、彗差和色差等近軸像差都得到了很好的校正,當用來聚焦準直時,凸透鏡或小曲率半徑的面通常朝向準直光。當用來成像時,凸透鏡必須朝向物距或像距較長的一邊。
彎月透鏡
彎月透鏡也叫做凹凸透鏡,可以減少小球差,可產生最小的準直入射光焦點,是根據兩個表面的相對曲率,彎月透鏡可以是正透鏡也可以是負透鏡。負彎月透鏡的中心比周邊薄,而正彎月透鏡的中心比周邊厚。
AR膜是把光當成一種波來考慮的,因為光波和機械波一樣也具有幹涉的性質。 在鏡頭前面塗上一層增透膜(一般是"氟化鈣",微溶於水),如果膜的厚度等於紅光(注意:這裡說的是紅光)在增透膜中波長的四分之一時,那麼在這層膜的兩側反射回去的紅光就會發生幹涉,(光程差為半波長的奇數倍)從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點反光,因為根據能量守恆,這束紅光已經全部穿過鏡頭了. 增透膜的作用是減少反射光的強度,從而增加透射光的強度,使光學系統成像更清晰。
鍍膜層厚度、密度要絕對規範,否則就會有不可料想的反射和其它問題發生。
那麼到底需要怎樣區分鍍膜類型?
鍍膜是最容易混淆的一個詞,很多情形中,對望遠鏡的說明大多會使人誤入歧途,為區別起見,以下列了各種用於一般性說明的詞彙:
光學鍍膜:(C)——意思是僅有一塊或再多一些的透鏡表面已經有防反射膜;
全鍍膜:(FC)——意思是所有接觸空氣的玻璃表面都已鍍膜(多數情況下這表示要少一些,若 用塑料鏡大多數則沒有鍍膜;
多層鍍膜:(MC)——一塊或多塊透鏡表面已鍍上多層膜層,一些透鏡表面可能只鍍單層膜或者有些完全沒有鍍膜
全多層鍍膜:(FMC)——所有接觸空氣的玻璃表面都有多層鍍膜。