无限校正显微镜设计

发表的维克多argueta

传统的显微镜系统


传统的显微镜系统由两个主要的光学元件组成:显微镜物镜和目镜。显微镜物镜被放在离我们想要分析的样品很近的地方。物镜与样品之间的距离称为工作距离,它取决于物镜的放大倍数。物镜将在管子的某个地方产生真实的图像。这种图像通常被称为中间图像。然后目镜被放置在这样的位置,它将在中间像上创建一个虚像。这允许用户放松他们的眼睛和焦点远离他们的近焦点距离减少压力对他们的眼睛。图1显示了有限显微镜光学布局的简化版本。

图1所示。有限的纠正显微镜。来自Edmund Optics的图

图1所示。有限的纠正显微镜。来自Edmund Optics的图


什么是无限修正透镜


在过去的10到15年里,显微镜系统的设计发生了变化。许多新的和复杂的显微镜应用需要额外的组件,如过滤器,二向色镜,和类似的元素。我们推荐我们的读者阅读之前的博客扫描及荧光显微镜设计


有限显微镜的一个限制是管的长度距离是固定的(通常是160毫米),如果我们在管中添加任何元素,这个距离将受到影响,我们将需要重新设计我们的目镜和物镜。这可能会增加成本,并可能引入不必要的偏差。

一种解决方案是引入无限校正透镜。在这架显微镜的光学设计中,物镜在无穷远处产生图像,一种叫做管透镜的新型光学元件产生中间图像,然后由目镜接收。这个小变化的主要后果是,我们没有设置物镜和管镜头之间的距离(尽管它通常设置在160mm到200mm之间),可以在两者之间添加光学元素,而不影响图像的质量。图2显示了一个无限校正系统


igure 2只;在一个无限校正系统中,物镜产生一系列准直光线,而管透镜产生中间像。图来自Edmund Optics。

igure 2。在一个无限校正系统中,物镜产生一系列准直光线,而管透镜产生中间像。图来自Edmund Optics。


无限校正透镜的5个优点

  1. 不管物镜和摄像管之间的距离如何,放大率保持不变。

  2. 有可能在物镜和管透镜之间插入平板而不会对图像质量有任何显著的改变。

  3. 你可以在不影响图像的情况下引入额外的光学元件,如滤波器、偏振器和分束器。

  4. 你不受限制的机械长度管160毫米

  5. 像差可以由物镜、管透镜或两者同时控制。

Baidu