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尼康显微镜的场曲

2014-11-02  发布者:admin 

一个简单的镜头聚焦的图像点,从延长的扁平物体,如在显微镜载玻片上的标本,到球面类似于弯曲的碗。 此表面的标称曲率是透镜半径的倒数,被称为透镜的佩兹伐曲率 。 在光学显微镜像场弯曲是一种常见的恼人的像差所熟悉的最有经验的显微镜。

教程初始化与试样(通过显微镜观察)出现在该小程序的左手侧的一个窗口的图像。 下方的图像窗口是标记选择一个试样的下拉菜单,该菜单可以用来选择新的样本。 图像位置滑块用于通过沿图示为在程序窗口的右手侧的光线跟踪图的虚拟透镜系统的光轴移动的聚焦平面来控制教程。 滑块的初始位置恰为中心的左侧,在最佳的整体聚焦的区域。 当滑块被进一步向左移动时,焦平面移动到佩茨瓦尔表面的光路的中心,并在显微镜图像与点扩散函数图同时改变来说明的场曲象差的影响。 移动滑块向右移动焦点平面到佩茨瓦尔表面的边缘,并产生了显微图像和点扩散函数的相应变化。 一个网格图案,相邻定位的显微镜图像和标记的胶片平面,还示出了场曲的上一个虚拟膜平面或CCD表面的效果。

当可见光被聚焦,通过一个弯曲的透镜,由透镜产生的像面将是一个弯曲的珀兹伐表面如示于图1。请注意,有两个焦平面(还有许多未示出)的珀兹伐表面贴有标签近和B中 。 图像可以聚焦在一个大的数目位于A和 B之间,以产生一个尖锐的焦点上的边缘或在图像的中心焦平面。 当检体设置在目镜(目镜)观察的显微镜,它要么显示清晰,明快在中心或在视场的边缘,但不能同时使用。 这是因为从透镜中心的距离越大的离轴点导致在更紧密的离轴图像点。 通常,这不是当显微镜常规地扫描样本,以观察它们的各种特征的一个严重问题。 这是一个简单的事情,用微调旋钮来纠正标本重点小的不足。 然而,对于显微摄影,场曲可以是一个严重的问题,特别是当该照片的一部分是不聚焦。

这个概念是使用代表不同的照明技术,在几个显微照片所示的教程。 图像位置滑块移动到最左边的图像的中心部分处于焦点的图像的外部变得非常模糊。 这是不可能区分出现在视场的边缘的任何微小的结构细节。 另外,当滑动件被移动到最右端时,产生相反的效果发生在图像的中央部分变得失焦和边缘进入尖锐焦点。 滑动范围的中间部分表示中心和边缘聚焦之间的最佳折衷。 这个位置将是一个显微镜将被迫为显微摄影使用与在此状态下的光学的焦点。

场的曲率可以在刚刚扫描样品可以容忍,但它是灾难性的,当一个人试图生产出优质的显微照片。 在显微镜的早期纠正前镜片享受着广泛的使用,显微摄影往往会限制记录在胶片上的视场的聚焦中心区域的面积,从而模糊了边缘模糊。 这可以通过在光电管插入一个投影透镜,以减少对所述相机视场可用的量来容易地实现。 另一种方法是用一个波纹管伸展在相机上,以增加相机胶卷距离从投影透镜,直至视场的仅中心部分是可见的。

在此之前的平场物镜由卡尔·蔡司公司在30年代末期问世,本场在中间像平面的有效平面积只有10至12毫米。 现代显微镜处理场曲通过修正使用专门设计的物镜,这个差。 这些高度校正的物镜被命名为俯视 (用于平场)和今天的物镜的最常见的类型中使用,提供了高眼压场范围18到26毫米,并且能够产生清晰的图象细节从中心到边缘的。 该光学改进已在增加物镜的复杂性和成本,并常降低传输代价得到的。 事实上,平场校正已引进抗反射涂层后只能变成现实。

平场物镜也修正了其他光学文物,如球形和色差。 在该还对色差被大多校正的俯视物镜的情况下,该物镜被称为俯视消色差 。 这也是对于萤石和复消色差的物镜,其具有修饰的名称平场萤石平场复消色差透镜 ,分别的情况。

加场曲透镜校正已被校正了其他单色(塞德尔)和多色的光学象差的物镜往往可以添加显著号码透镜元件与物镜的。 例如,典型的消色差物镜具有两个透镜双峰和厚的弯月形或半球状的透镜,共5透镜元件产生,如图所示在图2的左侧相反,可比的俯视消色差物镜具有三个双峰,透镜三重峰,弯月透镜和半球形前透镜,一共有11的透镜元件,使得它非常难以制造。 剖开示出这两个物镜都示于图2。正如我们所看到的,透镜元件的数量增加的透镜来校正球面误差以及色差和场曲像差。 不幸的是,由于透镜元件的数量增加了所以没有物镜的成本。

该修正球面,色,像散,慧形像,失真和场曲像差复杂的平场复消色差的物镜可以包含多达18至20个独立镜片,使得这些物镜的最昂贵和困难制造。 平场复消色差物镜可向上3,000元至4,000元的成本高倍率的单位,也有高数值孔径。 对于许多显微摄影的应用程序,但是,它是不具有最佳的校正绝对必要的,虽然这在很大程度上取决于样品和所需放大倍数的范围时。当成本是很重要的,它往往是明智的选择具有校正高度尤其更现代的版本售价更温和俯视萤石物镜。 这些物镜提供了清晰和锐利的图像,最小的像场弯曲,并且将足以满足90%以上的显微摄影的应用程序。

场曲是很少完全消除,但它往往是难以检测边缘的曲率与大多数平场校正物镜和它不在显微照片中显示。 此工件是在低放大倍数更严重,并且可以是与立体显微镜,其中表观东西曲率是由立体声角度或相对于双光束路径倾斜的扁平物体主要引起一个严重的问题。 制造商已经奋斗了多年,以消除场曲在立体显微镜中发现的大物镜。 在过去十年的公司,如尼康显微镜奥林巴斯蔡司徕卡和已在用于构建立体显微镜和光学质量方面取得了长足的进步,而文物和畸变尚未完全消除,中高端车型,现在都能够生产一流的显微照片。