מבוא לסיווג מטרות מיקרוסקופ
סיווג לפי מטרה
היישומים של מיקרוסקופים אופטיים מחולקים באופן גס לשתי קטגוריות: "שימוש ביולוגי" ו"שימוש תעשייתי". ניתן לחלק עדשות אובייקטיביות גם ל"ביולוגיות
"השתמש" בעדשת אובייקטיבית ועדשת אובייקטיבית "תעשייתית". ביישומים ביולוגיים, דגימות ביולוגיות מונחות בדרך כלל על שקופית זכוכית ומכוסות בכוס כיסוי מלמעלה כדי לתקן אותה. מאחר שעדשת האובייקטיב הביולוגית צריכה לצפות בדגימה דרך זכוכית הכיסוי, אז המערכת האופטית מתוכננת תוך התחשבות בעובי זכוכית הכיסוי (בדרך כלל 0.17 מ"מ). ביישומים תעשייתיים, התצפית מתבצעת בדרך כלל ללא כיסוי דגימות כגון פרוסות של מינרלים מתכתיים, פרוסות מוליכים למחצה וחלקים אלקטרוניים. לכן, עדשת האובייקטיב התעשייתית מאמצת את עיצוב המערכת האופטית האופטימלית במצב שבו אין זכוכית כיסוי בין הקצה הקדמי של עדשת האובייקטיב לדגימה.
סיווג לפי שיטת תצפית
שיטות תצפית שונות פותחו על פי יישום המיקרוסקופ האופטי, וכן פותחו יעדים ייעודיים התואמים לשיטות תצפית אלו. ניתן לחלק עדשות אובייקטיביות לפי שיטת התצפית. לדוגמה, "עדשה אובייקטיבית לשדה כהה רפלקטיבי (עם נתיב אור תאורה בצורת טבעת סביב העדשה הפנימית)", "עדשה אובייקטיבית להפרעות דיפרנציאליות (מפחיתה עיוות פנימי של העדשה, ומייעלת את השילוב של מאפיינים אופטיים עם דיפרנציאל פריזמת הפרעות)", "עדשה אובייקטיבית לקרינה (העברה משופרת באזור הקרוב ל-אולטרה סגול)", "עדשת אובייקטיבי קיטוב (עיוות עדשה פנימית מופחת מאוד)", ו"עדשת אובייקטיבית להפרש פאזות (לוחית פאזה מובנית)" , וכו.
מסווג לפי הגדלה
למיקרוסקופים אופטיים יש עדשות אובייקטיביות מרובות המותקנות על מכשיר הנקרא אף. בדרך זו, ניתן להעביר את ההגדלה הנמוכה להגדלה הגבוהה רק על ידי סיבוב העדשה המסתובבת, ולהשלים בקלות את שינוי ההגדלה. לכן, קבוצה של עדשות אובייקטיביות עם הגדלות שונות מותקנות בדרך כלל על ממיר עדשת האובייקטיב. לשם כך, מערך עדשות האובייקטיביות מורכב ממטרות הגדלה נמוכה (5×, 10×), הגדלה בינונית (20×, 50×) והגדלה גבוהה (100×). ביניהם, במיוחד במוצרים בעלי הגדלה גבוהה, על מנת לקבל הדמיה בחדות גבוהה, הצגנו מטרות טבילה נוזליות הממולאות בנוזלים מיוחדים כגון שמן סינתטי ומים עם מקדם שבירה גבוה בין הקצה הקדמי של עדשת האובייקטיב הדגימה. בנוסף, זמינות גם עדשות אובייקטיביות בהגדלה נמוכה במיוחד (1.25×, 2.5×) והגדלה גבוהה במיוחד (150×) למטרות מיוחדות.
תיקון סטייה וסיווג של עדשות אובייקטיביות
לפי הסיווג (רמה) של תיקון סטייה כרומטית, לפי מידת התיקון של סטייה כרומטית צירית (סטייה כרומטית אורכית), ניתן לחלק אותו לשלוש רמות: אכרומטי, חצי אפוכרומטי (פלואוריט) ואפוכרומטי. גם מערך המוצרים ממוין מרמה רגילה לרמה גבוהה, עם מחירים שונים.
בתיקון סטייה כרומטית צירית, עדשת אובייקטיבית המתקנת שני צבעים של קו C (אדום: 656.3 ננומטר) וקו F (כחול: 486.1 ננומטר) נקראת עדשת אכרומט (Achromat). קרני אור שאינן אדום וכחול (בדרך כלל קו g סגול: 435.8 ננומטר) ממוקדות במישור הרחק ממישור המוקד, וקו g זה נקרא ספקטרום מסדר שני. עדשת האובייקטיב שטווח תיקון הסטייה הכרומטית שלה מגיע לספקטרום מסדר שני זה נקראת עדשת אפוכרומט (Apochromat). במילים אחרות, עדשת אפוכרומט היא עדשה אובייקטיבית המתקנת סטייה כרומטית צירית עבור שלושה צבעים (קו C, קו F וקו ג'י). האיור שלהלן מציג את ההבדל בתיקון סטייה כרומטית בין אכרומט לאפוכרומט במונחים של סטיית גל. כפי שניתן לראות מאיור זה, אפוכרומט יכול לתקן סטייה כרומטית בטווח רחב יותר של אורכי גל מאשר אכרומט.
השוואה של תיקון סטייה כרומטית (אכרומטים ואפוכרומטים)
מצד שני, מידת תיקון הסטייה הכרומטית של הספקטרום מסדר שני (קו g) נקבעת באמצע עדשת האכרומט ועדשת האפוכרומט, הנקראת עדשת חצי אכרומט (או פלואוריט).
בתכנון של המערכת האופטית של עדשת האובייקטיב של המיקרוסקופ, באופן כללי, ככל שה-NA גדול יותר, או ככל שההגדלה גדולה יותר, כך קשה יותר לתקן את הסטייה הכרומטית הצירית של הספקטרום מסדר שני. לא רק זה, אלא שזה קשה יותר שכן יש לתקן סטיות שונות מלבד סטייה כרומטית צירית ותנאים סינוסואידיים. מסיבה זו, ככל שההגדלה של עדשת האובייקטיב האפוכרומטית גבוהה יותר, כך נדרשות יותר עדשות לתיקון סטייה, וכמה עדשות אובייקטיביות אפילו משתמשות ביותר מ-15 עדשות. על מנת לתקן במדויק את הספקטרום מסדר שני, יעיל להשתמש ב"זכוכית פיזור חריגה" עם פחות פיזור של הספקטרום מסדר שני עבור העדשה הקמורה החזקה יותר בקבוצת העדשות. הנציג של זכוכית פיזור חריגה זו הוא פלואוריט (CaF2). למרות שקשה לעיבוד פלואוריט, הוא שימש לעדשות אפוכרומט במשך זמן רב. הזכוכית האופטית החדשה שפותחה עם פיזור חריג קרוב מאוד לזה של פלואור שיפרה את יכולת העבודה והחליפה בהדרגה את הפלואור כזרם המרכזי.
סיווג לפי תיקון עקמומיות שדה בשימוש במיקרוסקופים, צילום תמונות וצילום מצלמות טלוויזיה הופכים נפוצים יותר ויותר, ויש יותר ויותר דרישות לתמונות חדות בשדה מלא. לכן, עדשות אובייקטיביות לתכנון שיכולות לתקן במדויק את עקמומיות השדה הפכו בהדרגה למיינסטרים. בעת תיקון עקמומיות שדה, יש צורך לתכנן את עקמומיות פיטסבורג (פצבאל) של המערכת האופטית כך שתהיה 0, וככל שההגדלה של עדשת האובייקטיבית גבוהה יותר, כך קשה יותר לתקן אותה (קשה להתקיים יחד איתה תיקוני סטייה שונים אחרים). בעדשת האובייקטיב המתוקנת, לקבוצת העדשות הקדמיות צורה קעורה חזקה, וגם הרכב קבוצת העדשות האחוריות קעור חזק, המאפיין את סוג העדשות.
