什么是数码显微镜
数码显微镜是利用光学镜头将观察对象成像并输出至显示器的一类光学显微镜。
光学镜头由多组物镜构成,相比单镜头显微镜,能够以更高倍率放大观测物体。
传统光学显微镜通过目镜直接观察样本,而数码显微镜则不使用目镜,直接将观测画面显示在显示器上。产品种类丰富,从经济型入门款到高d端
工业用数码显微镜应有y尽有
。
数码显微镜的应用领域
数码显微镜可实现超越传统光学显微镜的高倍率观察,且画面可显示在显示器上供多人共享信息,因此被广泛应用于各行各业。
在电子、半导体行业,多用于品质检测与新产品开发分析;在医疗领域,则用于制药相关研究及细胞观察等工作。
数码显微镜的工作原理
数码显微镜通过物镜形成样本的放大图像,再由相机对该放大像进行采集。近年的物镜多采用组合镜片结构,可消除导致图像畸变的各类像差。
1. 倍率
光学显微镜的总倍率为物镜倍率 × 目镜倍率。而数码显微镜不使用目镜,其总倍率为光学倍率 × 显示器倍率。显示器倍率由显示器尺寸与图像传感器尺寸计算得出。 光学倍率:指数码显微镜相机搭载的镜头倍率。光学倍率越高,图像放大倍数越大,但放大程度越高,分辨率会下降,画面也会更暗。
不同数码显微镜的显示器尺寸与传感器规格各不相同,需搭配与镜头适配的相机和显示器使用。
单纯增大显示器尺寸可提高显示倍率,但不一定能让图像更清晰。画面清晰度由包含镜头性能在内的整机综合性能决定。
2. 景深
数码显微镜与传统光学显微镜的一大区别在于景深更深。景深是指镜头对焦时,清晰成像的前后范围。数码显微镜景深大,对焦操作更简便。 传统光学显微镜通过旋转转换器切换物镜改变倍率,每次换镜都需要重新调整视野与对焦。而数码显微镜多采用大景深变焦镜头,切换倍率时无需频繁调整对焦,大幅简化操作。
数码显微镜的种类
主要分为台式与手持式两类。
1. 台式
放置在桌面上,用于对样本进行精细观察。可将微生物等标本放置在载物台上观测,适合长时间研究。可连接大尺寸显示器,供多人同时查看图像,多用于大学研究及企业研发场景。 2. 手持式
可在野外调查等场景下就地观察样本。即使观测对象不便搬运,也可使用手持式数码显微镜现场开展研究。该类型多用于简易检测,不适合高精度、深度化的样本研究。
数码显微镜的结构
主要由光源、物镜、成像相机、显示用显示器四大部分组成。以下对光源与物镜进行详细说明。
1. 光源
光源发出的光线经聚光镜汇聚后穿过样本,再进入物镜。
明场照明最z常用
的照明方式。用均匀光线照射样本,观察透射光。视野明亮,适合观察经染色处理的样本微细结构。 暗场照明利用样本的散射光与反射光进行观察。视野整体呈黑暗状态,样本轮廓会高亮显现。适用于透明样本或尺寸小于可见光波长的微小物体观测。
2. 物镜
最先形成观测物影像的核心镜头。显微镜要分辨样本细节,需要足够的亮度。物镜收集光线的能力用数值孔径(NA)表示,数值孔径越大,聚光范围越广,显微镜的分辨率也就越高。 分辨率指显微镜可分辨的两个微小点之间的最小距离。观测微小样本时需要高分辨率,因此选用大数值孔径物镜的显微镜尤为重要。