Анастигмат

Примеры конструкций линз анастигмата:

Симметричный дизайн Эмиля фон Хёга (1892 г.) с шестью элементами в двух группах; продаваемый компанией Goerz как Анастигмат Герца , он Дагор же Двойной .
Асимметричная Zeiss Biotar линза с двойным Гауссом , конструкция Вилли Мерте [ де ] (1927), с шестью элементами в четырех группах.

Управляемый ограничитель диафрагмы обычно размещается в середине составной линзы (между так называемыми глазными и полевыми линзами), а его максимальный диаметр (показанный) определяет минимальное число F для каждой линзы.

Анастигмат оптических или анастигматическая линза — фотографический объектив, полностью исправленный для трёх основных аберраций : сферической аберрации , комы и астигматизма . слово «Анастигмат» Ранние объективы часто включали в свое название , чтобы рекламировать эту новую функцию ( Doppel-Anastigmat , Voigtländer Anastigmat Skopar и т. д.).

История

Ранние проекты

Первый Анастигмат был разработан Паулем Рудольфом для немецкой фирмы Carl Zeiss AG в 1890 году и продавался как Protar ; ^[1]^{: 65–66(§103)} он состоял из четырех элементов в двух группах как асимметричное расположение двух склеенных дублетов ахроматических линз и был улучшен до пятиэлементной конструкции с двумя группами в 1891 году, заменив заднюю группу склеенным тройником. ^[2]^: 82–83

В 1892 году швейцарский математик Эмиль фон Хёг сконструировал Дагор (он же Двойной Анастигматик Герца ) для Герца — симметричную линзу с шестью элементами в двух группах, состоящую из двух сцементированных троек. ^[1]^{: 66–67(§104)}^[2]^: 90–92 Ортостигмат ( 1893 г.) и Коллинеар (1895 г.) были разработаны примерно в одно и то же время Штайнхайлом и Фойгтлендером соответственно и имели аналогичную симметричную конструкцию с шестью элементами в двух группах. ^[2]^: 92–94 Примерно в это же время Рудольф создал « Двойной протар» (1894/1895), состоявший из восьми элементов в двух группах. ^[1]^{: 66–67(§104)}^[2]^: 96–97

Cooke Triplet был разработан Х. Деннисом Тейлором для T. Cooke & Sons в Йорке и запатентован в 1893 году. Кук не был заинтересован в производстве линз, поэтому была создана небольшая мастерская в Лестере , Тейлора, Тейлора и Хобсона (не родственника). заключила контракт на производство объектива под брендом Cooke. ^[3]^{: 103–106} Его относительно простая трехэлементная конструкция с тремя группами дала ему преимущество в цене по сравнению с предыдущими конструкциями. ^[1]^{: 67(§105)}

JH Dallmeyer Ltd впервые выпустила серию анастигматических линз, состоящих из нескольких склеенных ахроматов, в 1895 году, разработанных Хью Л. Алдисом и продаваемых как Stigmatic . ^[2]^: 84 Первый Stigmatic представлял собой конструкцию из шести элементов и трех групп. ^[4] После ухода из Даллмейера в 1901 году Алдис упростил линзу до конструкции с тремя элементами и двумя группами. ^[2]^: 86

Дальнейшее развитие

Цейсовские анастигматы Пауля Рудольфа

Протар (1890)

Унар (1899)

Тессар (1902)

Zeiss отозвал Анастигмат с рынка в пользу типов Unar и Tessar , разработанных в начале 1900-х годов. ^[2]^: 82–83 Рудольфа Унар (1899 г.) был основан на более раннем Протаре , но использовал четыре элемента в четырех группах, устраняя скрепленные интерфейсы. Это, в свою очередь, было улучшено за счет возвращения к цементированной задней группе, что привело к созданию прочной конструкции Tessar с четырьмя элементами и тремя группами (1902 г.). ^[2]^: 86–87 Хотя некоторые полагают, что на Тессар повлиял более ранний Триплет Кука . ^[1]^{: 67(§105)} Рудольф Кингслейк решительно заявил, что дизайн Тессара четко прослеживается от Протара до Унара . ^[2]^: 90

Примерно в то же время, когда Unar компания Zeiss выпустила , фон Хёг модифицировал Dagor как симметричную линзу с четырьмя элементами в четырех группах, выпущенную Goertz как Type B в 1899 году и позже переименованную в Celor и Syntor . Так называемая линза диалитного типа состоит из пары двухэлементных ахроматов с воздушным зазором, расположенных спина к спине, и позже была разработана в Герц- Артар . В. Чокке ^[2]^{: 100–102} Дагор . также был модифицирован Э. Арбайтом, который удалил одну склеенную поверхность, оставив конструкцию из шести элементов и четырех групп Потсдамская компания Шульца и Биллербека в 1903 году выпустила модификацию Арбайта под названием Euryplan с воздушным пространством , обычно известную как «Дагор» . Пол Рудольф в 1918 году выпустил для Хьюго Мейера аналогичный дизайн Plasmat . ^[2]^: 94–95

Триплет Кука породил отдельное семейство конструкций линз-анастигматов, включая Voigtländer Heliar (разработанный Гансом Хартингом, 1900 г.), ^[3]^: 106 Людвига Бертеле » « Эрностар (1919), ^[3]^: 111 и более поздний Zeiss Sonnar (Бертеле, 1929). ^[3]^: 112

Дизайн

Все современные фотообъективы близки к анастигматическим свойствам, что означает, что они могут создавать чрезвычайно резкие изображения всех объектов в поле зрения ; Основное ограничение заключается в том, что объектив может обеспечивать анастигматические характеристики только до максимальной диафрагмы (т. е. он имеет минимальное число F ) и только в пределах заданного рабочего расстояния (диапазона фокусировки). Обратите внимание, что все оптические аберрации (кроме сферической) становятся более выраженными к краям поля зрения даже при использовании высококачественных анастигматических линз.

Анастигматическое действие достигается за счет правильной комбинации нескольких линз (оптических поверхностей), обычно трех или более. Асферические линзы могут минимизировать количество необходимых поверхностей и, следовательно, объем и вес композитной линзы; однако асферические поверхности дороже в изготовлении, чем сферические и другие конического сечения (гиперболические, параболические). Многие высококачественные катоптрические телескопы имеют трехзеркальный анастигмат , в то время как соответствующие катадиоптрические телескопы используют два зеркала (рефлектор) и одну линзу (рефрактор) для достижения того же результата.

См. также

Стигматор для коррекции астигматизма электронных лучей.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Клерк, LP (1937). «X: Выбор линзы: Тестирование: Уход за линзами» . Фотография: теория и практика (Второе изд.). Сэр Исаак Питман и сыновья, Ltd., стр. 61–76.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Кингслейк, Рудольф (1989). «6: Первые анастигматы» . История фотографического объектива . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр. 81–102. ISBN 0-12-408640-3 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Кингслейк, Рудольф (1989). «7: Триплетная линза и ее модификации» . История фотографического объектива . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр. 103–115. ISBN 0-12-408640-3 .
^ США 560460 , Алдис, Хью Ланселот, «Фотообъектив», опубликовано 19 мая 1896 г.

[Clerc37-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Клерк, LP (1937). «X: Выбор линзы: Тестирование: Уход за линзами» . Фотография: теория и практика (Второе изд.). Сэр Исаак Питман и сыновья, Ltd., стр. 61–76.

[Kingslake89ch6-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Кингслейк, Рудольф (1989). «6: Первые анастигматы» . История фотографического объектива . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр. 81–102. ISBN 0-12-408640-3 .

[Kingslake89ch7-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Кингслейк, Рудольф (1989). «7: Триплетная линза и ее модификации» . История фотографического объектива . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр. 103–115. ISBN 0-12-408640-3 .

[4] США 560460 , Алдис, Хью Ланселот, «Фотообъектив», опубликовано 19 мая 1896 г.

[1]

[2]

[3]

[4]