Ахроматическая линза
Ахромати́ческая ли́нза (ахрома́т) — сложная линза, состоящая из рассеивающей и собирающей линз, чаще всего склеенных между собой оптическим клеем (например канадский бальзам, бальзамин и прочие). Склеивание никак не влияет на ахроматические свойства, однако позволяет уменьшить переотражения от поверхностей линз, снизить требования к точности изготовления склеиваемых поверхностей и облегчить последующий монтаж. Линзы больших диаметров, как правило, не склеивают.
Содержание
Особенности конструкции
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 ме́ньшим коэффициентом средней дисперсии (как правило, флинта).
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 (Thomas Grubb) в 1857 г. Возможны и трёхлинзовые комбинации. Например, ахромат Питера Доллонда (Peter Dollond), где отрицательная флинтовая линза заключена между двумя положительными кроновыми.
В общем случае линзы подбираются так, что для каких-либо двух длин волн 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:
,
— оптическая сила в диоптриях,- — коэффициент дисперсии (число Аббе).
— оптическая сила в диоптриях,
— коэффициент дисперсии (число Аббе).Выбор длин волн, подлежащих ахроматизации, определяется назначением объектива. Так, для систем визуального наблюдения „соединяют“ красный C (λ=656,3nm) и голубой F (λ=486.1nm) 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= 589,3nm) и синий G’ (λ=434,1nm) лучи.
Современные фотообъективы, как правило, ахроматизируют от синей (G’) до красной (C) области спектра.
Исправление других аберраций также обусловлено применением ахромата. Так, для оптических систем не требующих больших полей зрения (объективов зрительных труб, телескопов-рефракторов, биноклей, оптических прицелов и т. п.), как правило, исправляются сферическая аберрация и кома.
«Новые» («аномальные») ахроматы
Примерно к 70-м годам XIX в., благодаря работам Эрнста Аббе (Ernst Abbe) и Отто Шотта (Otto Schott), 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 ме́ньшие значения имеет сумма Пецваля, характеризующая кривизну поля изображения. А это немаловажно для оптических систем широких полей зрения (например, фотообъективов).
«Ландшафтная (пейзажная) линза»
В 1839 г. ахроматический мениск был предложен французским оптиком Шарлем Шевалье (Charles Chevalier) в качестве фотографического объектива.
Имея такую же компоновку, как и монокль Уолластона, этот объектив обладал достаточно исправленным астигматизмом и сравнительно плоским полем изображения. Однако, невысокая светосила (F : 15), учитывая низкую светочувствительность фотоматериалов того времени, ограничивала область применения такого объектива исключительно пейзажными съёмками. Этим и обусловлено такое его название, как „ландша́фтная ли́нза“ („Lentille à paysage“).
См. также
Литература
- Волосов Д.С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.
- Слюсарёв Г.Г. Расчёт оптических систем. Л., «Машиностроение», 1975.
- R. Kingslake. A History of Photographic Lens, Academy Press, 1989
- Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съёмка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Ахроматическая линза» в других словарях:
АХРОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА — АХРОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА, линза, предназначенная для сокращения или устранения хроматической АБЕРРАЦИИ. Хроматическая аберрация происходит в простой линзе оттого, что компоненты белого цвета, имеющие различную длину волны (цвета) не попадают в один и … Научно-технический энциклопедический словарь
ахроматическая линза — achromatinis lęšis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Lęšių sistema, kurios dviejų bangų ilgių, t. y. raudonos ir mėlynos spalvos, vaizdai yra tame pačiame optinės ašies taške. Sistemą sudaro iš skirtingo stiklo padaryti… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
ахроматическая линза — achromatinis lęšis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. achromatic lens vok. achromatische Linse, f rus. ахроматическая линза, f pranc. lentille achromatique, f … Fizikos terminų žodynas
DOF-адаптер — 35mm / DOF (Depth of field) адаптер используется для достижения малой глубины резкости при съемке на видеокамеры, возможности которых не позволяют достичь этого из за размера матрицы видеокамеры. DOF адаптер также позволяет устанавливать на… … Википедия
АХРОМАТ — (от греч. achromatos бесцветный), ахроматическая линза, ландшафтная линза, линзовая оптич. система с исправленной хроматнч, аберрацией (см. Аберрации оптических систем) для двух цветов (см. рис.). Ахромат. Тонкими линиями показан ход лучей: 1 в… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ахромати́ческий — ая, ое. опт. Не разлагающий светового луча на составные цвета. Ахроматическая линза. Ахроматические стекла. [От греч. ’αχρωματος бесцветный] … Малый академический словарь
Аберрации оптических систем — У термина «аберрация» есть и другие значения, см. аберрация. Аберрации оптических систем ошибки, или погрешности изображения в оптической системе, вызываемые отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в… … Википедия
Суперахромат — Суперахроматический объектив сводит четыре длины волны на общую фокальную плоскость и имеет практически нулевую остаточную хроматическую абберацию … Википедия
Аберрация оптической системы — Для термина «Аберрация» см. другие значения. Аберрация оптической системы ошибка или погрешность изображения в оптической системе, вызываемая отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической… … Википедия
Доллонд, Джон — Джон Доллонд (1706 1761) английский оптик. Дол … Википедия
Источник
Фотохромные линзы для очков: предубеждения и факты.
прозрачные в помещении быстро тонируются солнцезащитные на солнце
Когда мы говорим с Клиентом о фотохромных линзах, часто звучит вопрос: «Что произойдет, если я заеду в туннель?». Предполагаемая в этом вопросе «опасность», распространена в прессе несколько десятилетий назад, и до сих пор, свежа в умах многих Потребителей. Ответ же на этот вопрос очень прост – из-за свойств автомобильных стекол (лобового стекла или боковых), очки с фотохромными линзами вряд ли будут затемняться в машине. Конечно, это не относится к тем случаям, когда вы едите в кабриолете. Важно понимать, что фотохромные линзы не являются солнцезащитными очками.
Общее, и, безусловно оправданное, возражение производителей очковых линз, заключается в том, что они не хотят объединять все технические характеристики в одну пару очков. Поскольку потеряется потребность в солнцезащитных и других специальных очках, в дополнение к очкам, для постоянного ношения. Таким образом, давайте, акцентируем наше внимание на индивидуальной оценке «за или против». Само собой разумеется, что благодаря интенсивным научным исследованиям и разработкам, количество «отрицательных» особенностей фотохромных линз значительно уменьшилось.Изобретение первой фотохромной линзы состоялось более 40 лет назад. В 1964 году до нас дошел первый доклад о боросиликатной линзе, с легированными кристаллами галогенидов серебра. Название «фотохромизм», между прочим, намного старше – уже в 1899 году его применили, описывая изменения кристаллических химических соединений, которые обратимо меняют свой цвет, под действием света.
Как известно, фотохромные линзы затемняются под воздействием ультрафиолетового излучения (УФ-излучения). Это основной фактор, влияющий на реакцию затемнения пигментных молекул в линзе. Однако, это не «улица с односторонним движением», так как процессы затемнения и осветления линзы, происходят параллельно.
На процессы затемнения и просветления в фотохромных линзах, влияет множество факторов: интенсивность ультрафиолетового излучения, температуры окружающей среды, солнечное и географическое положение. Например, известный факт, что иногда фотохромные линзы темнеют гораздо больше в холодную и пасмурную погоду, нежели чем в теплый и солнечный день.
Сегодня, практически все Пользователи очков знают об опасностях, вызываемых ультрафиолетовыми лучами (УФ-излучение). Это провоцирует дискуссии об интеллектуальной световой и солнечной защите Многие профессионалы-оптики считают, что изменение освещенности напрягает глаза.
Этот процесс происходит в повседневных ситуациях, таких как, яркий неоновый свет в универмаге, плохое освещение в офисе за компьютером, рассеянный свет при езде в дождь или во время провождения на свежем воздухе. В этих условиях, восприимчивые к свету Клиенты жалуются на постоянное моргание, красные глаза и головные боли.
В тоже время, люди, которые носят фотохромные линзы из пластика, поняли, что основное применение этого типа линз, не в крайних положениях: «полностью прозрачные» или «совершенно затемненные», а, прежде всего, в большом количестве вариаций между этими положениями.
Именно за универсальное удобство и простоту использования в повседневных ситуациях, Клиенты любят и вновь приобретают эти линзы. Фотохромные линзы предлагают Пользователю очков прекрасную защиту от яркого света и ультрафиолетовых лучей, не только в идеальных условиях, но и при ежеминутных изменениях условий освещенности. Так почему бы Вам не совместить превосходный визуальный комфорт с великолепной защитой и четкостью зрения?
В «Оптике премиум-класса» спокойное, расслабленное видение в легких и эстетически красивых линзах стало стандартом. Хороший Оптик-Консультант не предложит своим требовательным Клиентам простые фотохромные линзы в стандартном индексе преломления 1.50, особенно когда рамка оправы «на винтах» или «на леске».
При необходимости, он воспользуется фотохромными линзами с коэффициентом преломления 1.67. Это чрезвычайно тонкие и прочные линзы дают не только великолепную защиту от ультрафиолета, они также прекрасно подходят для активного время провождения на свежем воздухе.
Еще одной, дополнительной возможностью, для Клиентов с высокими диоптриями стал выпуск компанией SEIKO самых тонких в мире, пластиковых фотохромных линз в ультра- тонком индексе преломления n=1.74. На сегодняшний момент, эти фотохромные линзы задают новый стандарт эстетичности и легкости. Они пригодны для создания модных, современных очков даже при больших показаниях рецепта врача.
Вот почему, в данной ситуации, фотохромные минеральные линзы (стеклянные) находятся в невыгодном положении. В этих линзах (за исключением высвеченных линз) пигментные молекулы (галогениды) распределены по всей базе материала. Получается, что фотохромная реакция зависима от диоптрийности линзы. В «минусовой» линзе, база материала по центру тонкая, а к краям идет с утолщением – соответственно фотохромное затемнение, по центру линзы слабее, относительно краев. В «плюсовой» линзе — наоборот: база материала по центру толще, соответственно затемнение по центру линзы будет сильнее, чем на краях.
Фотохромные пластиковые линзы, не сразу становятся фотохромными, пока являются «полузаготовкой». На сегодняшний день, наиболее распространенной фотохромной технологией является Transitions. Она предлагается многими крупными поставщиками очковых линз.
Например, фотохроматизация очковых линз SEIKO SSV 1.67 Transitions – это нанесение смеси фотохромного вещества (группы молекул), на переднюю поверхность «полузаготовки» 1.67. Проникновение в материал линзы происходит, приблизительно, на 0.15 мм внутрь, равномерно распределяясь по всей поверхности линзы. Процесс носит название «транс-бординг». Это дает возможность фотохромной линзе затемняться до 85% тонировки, независимо от диоптрий. Подробная информация о технологии Transitions является тайной, сопоставимой с рецептом Coca-Cola.
Относительно безопасности вождения автомобиля, здесь нет никаких ограничений: фотохромные линзы полностью подходят для распознания сигнала светофоров и движения в вечернее или ночное время.Фундаментальным критерием качества пластиковых фотохромных линз является скорость реакции, которая в настоящее время достигает нескольких секунд. Сегодня фотохромные линзы в супер- высоком (1.67) или в ультра- высоком (1.74) индексе преломления достигают тонировки более 60% в течение 30 секунд при комнатной температуре 23 градуса.
Осветление фотохромных линз Transitions, также проходит очень быстро. В самом «светлом» состоянии фотохромные линзы SEIKO Transitions пропускают почти 95% света поступающего на них. То есть в помещении, они абсолютно прозрачные. При этом они «отрезают» вредное «УФ-излучение» с длиной волны до 395-400 нм – это один из самых высоких показателей UV-защиты. Сегодня минеральные фотохромные линзы (стеклянные), раньше имеющие преимущество в устойчивости к образованию царапин, уходят на «второй план». Все дело в развитии высокотехнологичных «твердых покрытиях» пластиковых фотохромных линз, которые предотвращают от образования повреждений.
Таким образом, фотохромные пластиковые линзы с максимальным индексом преломления, подходят абсолютно всем, для ежедневного использования.
Автор: Франк Лаутенбах, компания SEIKO
Источник
