数字视频显微镜调整件设置

四元件数字显微镜视频系统 | 七元件数字显微镜视频系统

数字视频显微镜利用相机记录和采集图像。传统显微镜采用目镜进行目视检测，但与一般肉眼所见相比，数字视频显微镜能实现更高的分辨率和更高的精度。有许多适用于这些显微镜的应用程序和设置，范围从使用标准DIN和JIS物镜到先进的远场校正物镜。远场校正数字视频显微镜的装配可以相当复杂；然而，了解应该使用哪些组件以及其配合工作的方式可以让该过程用于生物、工业以及任何其他检测应用程序。

在开始之前，请参考有限共轭显微镜物镜及其远场校正对应体之间的基本差异。例如在传统实验室或大学普遍存在的有限共轭物镜显微镜，直接将光线对焦到传感器或目镜上。这些物镜通常是消色差并且只以两种双波长校正色差：红色和蓝色。另一方面，远场校正物镜需要额外的光学元件，即管透镜，以便将光线对焦到传感器或目镜上，同时也允许使用平行光学平面。通过使用光学平面，用于衰减或滤光的光学产品，同轴照明的分光镜或额外的光学元件均可结合到设置之中。这些光学产品通常是复消色差并以三种波长（蓝色、黄色和红色）校正球差和色差，也具有用于改善灯光强度和对比度的较高数值孔径。有关不同物镜类型的详细说明，请参阅“了解显微镜和物镜”。

四元件数字显微镜视频系统

使用远场校正物镜装配显微镜系统时，相机采用两种设置以实现实时视频输入和静止帧采集。根据设置的简易度，可迅速轻松地构建放大倍率高达200倍的数字视频显微镜系统。最简单直接的设置程序只涉及四个元件：相机、加长套管、管透镜和显微镜物镜（图1）。

图1： 简单的远场校正数字视频显微镜系统

四元件系统让具有高放大倍率和高分辨率或高帧速率的直接视频显微镜的设置更简单轻松。例如，可达每秒3帧(fps)的帧速率的极高分辨率图像的像素数为3840×2748（10.5MP），或可达100 fps的极快速图像的像素数为752×480（0.36MP）。切记，无论应用程序有何要求，其设置均相同。作为出色的入门系统，请考虑使用在图2和表1中列出的库存编号。

样品元件利用螺纹连接，完整系统长度仅267mm（10.5"）并经优化以用于10倍的放大倍率。数字视频显微镜系统的长度会根据装置物镜的放大倍率的改变而略有不同。一个很好的经验法则是：物镜的放大倍率越小，系统的长度就越短。

图2： #59-367 USB相机+ #56-992加长套管+ #54-428管透镜+ #59-877物镜

安装四元件数字视频显微镜系统与装配元件一样简单。取决于观测物体，配置可以垂直或水平安装；细胞和生物样品通常要求垂直方向以确保样品或液体不会溢流。此外，可以使用任何长度的接杆或接杆固定器。作为出色的入门系统，请考虑使用在图3和表2中列出的库存编号。

图3： 用于四元件数字视频显微镜系统的简单安装配置

可以使用其他安装硬件将相机物镜系统固定，例如#85-008显微镜物镜纳米调整件系统、压电驱动、压簧引导的对焦元件系统最适合用于高精度和高分辨率系统。#03-668三螺丝可调环形接口或#03-669条型透镜/滤光片固定器也可用作简单的安装方法；要求两个接口以确保数字视频显微镜系统的最大稳定性和固定性。

只有四个主要元件，即可创建放大倍率高达100 – 200X和分辨率低至300nm的数字视频显微镜 系统。有关如何使用远场校正配置拍摄低和高放大倍率图像，请阅读“了解远场校正物镜分辨能力和放大倍率”。

七元件数字显微镜视频系统

虽然四元件远场校正数字视频显微镜系统很简单，它提供的适应性较小。如果需要在应用中的光学平面添加额外的光学元件，七元件系统是理想的选择。额外的光学元件包括额外安装硬件以适应57mm的间距，让光学滤光片、分光镜、衰减或同轴照明装入数码显微镜中。七元件系统通常用于荧光显微镜或需要最大照明度和对比度的应用。同轴照明确保系统中的低噪音和最大程度减少眩光和鬼影。

图4： 七元件远场校正数字视频显微镜系统

七元件的设置可能有点棘手，但以下说明将帮助使设置过程更简单。开始时，可以打开#58-329 MT-1/ MT-2 C接口适配器，内可安装MT-1或MT-2管透镜。由于管透镜本身没有螺纹，该适配器 的两侧提供了必要的C螺纹。在适配器和C接口相机之间，需要另外一个190mm加长套管。由于管透镜不直接连接到物镜，请在C接口10mm适配器使用#55-743 Mitutoyo连接物镜（此适配器添 加了10mm的长度并将M26螺纹接到C螺纹）。在管透镜和物镜之间的另外一个76.5mm空间是最佳的，但因为每个适配器均添加了约10mm的空间，它一般只使用介于#55-743和#58-329之间约56.5mm的空间。利用这个56.5mm的空间，就可使用加长套管或添加其他光学元件，例如分光镜、光学滤光片、偏光镜等。

要注意的是，76.5mm的距离是因为这些物镜为远场校正而建议。然而，如果距离过短，系统可能会产生渐晕；如果距离太长，由此产生的图像将因为光线不足而变暗。总结请参阅图4的七元件数字视频显微镜系统说明。

数字视频显微镜系统是检测工业和生物样品的强大光学工具。它们可以如用户所愿成为简单或复杂的从四元件到七元件的系统。当它是有必要在光路的相机物镜系统中包括光学元件时，七元件远场校正系统是理想的选择。