庫克三片式鏡頭( Cooke triplet)是1893年英國一家望遠鏡廠庫克父子公司的光學設計師丹尼斯·泰洛設計的。
基本介紹
- 中文名:庫克三片式鏡頭
- 設計時間:1893年
- 設計公司:庫克父子公司
- 設計人:丹尼斯·泰洛
歷史沿革,設計原理,
歷史沿革
丹尼斯·泰洛的基本構想是這樣的:把同等度數的單凸透鏡和單凹透鏡緊靠一起,結果自然度數為零,像場彎曲也是零。但是鏡頭的像場彎曲和鏡片之間的距離無關,因此把這兩片原來緊靠一起的同等度數的單凸透鏡和單凹透鏡拉開距離,場彎曲仍舊是零,但是總體度數不再是零,而是正數。但是這樣不對稱的鏡頭自然像差很大,於是他把其中的單凸透鏡一分為二,各安置在單凹透鏡的前後一定距離處,形成大體對稱式的設計,這就是庫克三片式鏡頭。泰洛最早的專利,闡述一個用普通的冕牌玻璃和火石玻璃構成的人像鏡頭,光圈F4,視角26度,鏡片間距大略相等。1895年他又呈報另一專利,描述 用高折射率鋇冕玻璃和低折射率火石玻璃構成的兩個鏡頭,其中一個光圈F7.7,視角60度,另一個光圈F5.6,視角52度。
設計原理
庫克三片式鏡頭的三個焦度和兩個空氣間隔,一共5個自由度,用來控制兩種色差、佩茲伐和、鏡頭的焦距、空氣間隔的比例。再通過三個鏡片的彎曲度調控球面像差、彗差、像散。如果像場過分彎曲,沒有參數可控,唯有改變玻璃的折射率,重新計算。泰洛設計鏡頭時,純粹用自己發明的代數方法計算,設計滿意後,便製造一個樣品,進行光學測試,根據測試結果,改變參數,以改進鏡頭性能。泰洛的設計,貌似簡單,但由於鏡片的角度比較高,特別是中間的負鏡頭,角度很高,因此製造比較困難;早期的庫克三片式鏡頭,凹透鏡附帶三個小螺絲,靠實驗調整鏡片的位置。早期的廠家,寧願製造比較容易的四片式鏡頭,也不大樂意製造庫克三片式鏡頭。不過到後來這些困難度被克服了。
庫克三片式鏡頭多用於中檔、低檔照相機。但蔡司公司的三片式超廣角Hologon 15毫米 f/8 鏡頭卻是例外的昂貴。