數(shù)字視頻顯微鏡調(diào)整件設(shè)置

數(shù)字視頻顯微鏡利用相機(jī)記錄和采集圖像。傳統(tǒng)顯微鏡采用目鏡進(jìn)行目視檢測(cè)，但與一般肉眼所見(jiàn)相比，數(shù)字視頻顯微鏡能實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和更高的精度。有許多適用于這些顯微鏡的應(yīng)用程序和設(shè)置，范圍從使用標(biāo)準(zhǔn)DIN和JIS物鏡到的遠(yuǎn)場(chǎng)校正物鏡。遠(yuǎn)場(chǎng)校正數(shù)字視頻顯微鏡的裝配可以相當(dāng)復(fù)雜；然而，了解應(yīng)該使用哪些組件以及其配合工作的方式可以讓該過(guò)程用于生物、工業(yè)以及任何其他檢測(cè)應(yīng)用程序。

在開(kāi)始之前，請(qǐng)參考有限共軛顯微鏡物鏡及其遠(yuǎn)場(chǎng)校正對(duì)應(yīng)體之間的基本差異。例如在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室或大學(xué)普遍存在的有限共軛物鏡顯微鏡，直接將光線(xiàn)對(duì)焦到傳感器或目鏡上。這些物鏡通常是消色差并且只以?xún)煞N雙波長(zhǎng)校正色差：紅色和藍(lán)色。另一方面，遠(yuǎn)場(chǎng)校正物鏡需要額外的光學(xué)元件，即管透鏡，以便將光線(xiàn)對(duì)焦到傳感器或目鏡上，同時(shí)也允許使用平行光學(xué)平面。通過(guò)使用光學(xué)平面，用于衰減或?yàn)V光的光學(xué)產(chǎn)品，同軸照明的分光鏡或額外的光學(xué)元件均可結(jié)合到設(shè)置之中。這些光學(xué)產(chǎn)品通常是復(fù)消色差并以三種波長(zhǎng)（藍(lán)色、黃色和紅色）校正球差和色差，也具有用于改善燈光強(qiáng)度和對(duì)比度的較高數(shù)值孔徑。有關(guān)不同物鏡類(lèi)型的詳細(xì)說(shuō)明，請(qǐng)參閱“了解顯微鏡和物鏡”。

四元件數(shù)字顯微鏡視頻系統(tǒng)

使用遠(yuǎn)場(chǎng)校正物鏡裝配顯微鏡系統(tǒng)時(shí)，相機(jī)采用兩種設(shè)置以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻輸入和靜止幀采集。根據(jù)設(shè)置的簡(jiǎn)易度，可迅速輕松地構(gòu)建放大倍率高達(dá)200倍的數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)。簡(jiǎn)單直接的設(shè)置程序只涉及四個(gè)元件：相機(jī)、加長(zhǎng)套管、管透鏡和顯微鏡物鏡（圖1）。

圖1： 簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)場(chǎng)校正數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)

四元件系統(tǒng)讓具有高放大倍率和高分辨率或高幀速率的直接視頻顯微鏡的設(shè)置更簡(jiǎn)單輕松。例如，可達(dá)每秒3幀(fps)的幀速率的*分辨率圖像的像素?cái)?shù)為3840×2748（10.5MP），或可達(dá)100 fps的極快速圖像的像素?cái)?shù)為752×480（0.36MP）。切記，無(wú)論應(yīng)用程序有何要求，其設(shè)置均相同。作為出色的入門(mén)系統(tǒng)，請(qǐng)考慮使用在圖2和表1中列出的庫(kù)存編號(hào)。

樣品元件利用螺紋連接，完整系統(tǒng)長(zhǎng)度僅267mm（10.5"）并經(jīng)優(yōu)化以用于10倍的放大倍率。數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)的長(zhǎng)度會(huì)根據(jù)裝置物鏡的放大倍率的改變而略有不同。一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)法則是：物鏡的放大倍率越小，系統(tǒng)的長(zhǎng)度就越短。

圖2： #59-367 USB相機(jī)+ #56-992加長(zhǎng)套管+ #54-428管透鏡+ #59-877物鏡

安裝四元件數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)與裝配元件一樣簡(jiǎn)單。取決于觀(guān)測(cè)物體，配置可以垂直或水平安裝；細(xì)胞和生物樣品通常要求垂直方向以確保樣品或液體不會(huì)溢流。此外，可以使用任何長(zhǎng)度的接桿或接桿固定器。作為出色的入門(mén)系統(tǒng)，請(qǐng)考慮使用在圖3和表2中列出的庫(kù)存編號(hào)。

圖3： 用于四元件數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)的簡(jiǎn)單安裝配置

可以使用其他安裝硬件將相機(jī)物鏡系統(tǒng)固定，例如#85-008顯微鏡物鏡納米調(diào)整件系統(tǒng)、壓電驅(qū)動(dòng)、壓簧引導(dǎo)的對(duì)焦元件系統(tǒng)適合用于高精度和高分辨率系統(tǒng)。#03-668三螺絲可調(diào)環(huán)形接口或#03-669條型透鏡/濾光片固定器也可用作簡(jiǎn)單的安裝方法；要求兩個(gè)接口以確保數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)的大穩(wěn)定性和固定性。

只有四個(gè)主要元件，即可創(chuàng)建放大倍率高達(dá)100 – 200X和分辨率低300nm的數(shù)字視頻顯微鏡 系統(tǒng)。有關(guān)如何使用遠(yuǎn)場(chǎng)校正配置拍攝低和高放大倍率圖像，請(qǐng)閱讀“了解遠(yuǎn)場(chǎng)校正物鏡分辨能力和放大倍率”。

七元件數(shù)字顯微鏡視頻系統(tǒng)

雖然四元件遠(yuǎn)場(chǎng)校正數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)很簡(jiǎn)單，它提供的適應(yīng)性較小。如果需要在應(yīng)用中的光學(xué)平面添加額外的光學(xué)元件，七元件系統(tǒng)是理想的選擇。額外的光學(xué)元件包括額外安裝硬件以適應(yīng)57mm的間距，讓光學(xué)濾光片、分光鏡、衰減或同軸照明裝入數(shù)碼顯微鏡中。七元件系統(tǒng)通常用于熒光顯微鏡或需要大照明度和對(duì)比度的應(yīng)用。同軸照明確保系統(tǒng)中的低噪音和大程度減少眩光和鬼影。

圖4： 七元件遠(yuǎn)場(chǎng)校正數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)

七元件的設(shè)置可能有點(diǎn)棘手，但以下說(shuō)明將幫助使設(shè)置過(guò)程更簡(jiǎn)單。開(kāi)始時(shí)，可以打開(kāi)#58-329 MT-1/ MT-2 C接口適配器，內(nèi)可安裝MT-1或MT-2管透鏡。由于管透鏡本身沒(méi)有螺紋，該適配器 的兩側(cè)提供了必要的C螺紋。在適配器和C接口相機(jī)之間，需要另外一個(gè)190mm加長(zhǎng)套管。由于管透鏡不直接連接到物鏡，請(qǐng)?jiān)贑接口10mm適配器使用#55-743Mitutoyo連接物鏡（此適配器添 加了10mm的長(zhǎng)度并將M26螺紋接到C螺紋）。在管透鏡和物鏡之間的另外一個(gè)76.5mm空間是佳的，但因?yàn)槊總€(gè)適配器均添加了約10mm的空間，它一般只使用介于#55-743和#58-329之間約56.5mm的空間。利用這個(gè)56.5mm的空間，就可使用加長(zhǎng)套管或添加其他光學(xué)元件，例如分光鏡、光學(xué)濾光片、偏光鏡等。

要注意的是，76.5mm的距離是因?yàn)檫@些物鏡為遠(yuǎn)場(chǎng)校正而建議。然而，如果距離過(guò)短，系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生漸暈；如果距離太長(zhǎng)，由此產(chǎn)生的圖像將因?yàn)楣饩€(xiàn)不足而變暗。總結(jié)請(qǐng)參閱圖4的七元件數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)說(shuō)明。

數(shù)字視頻顯微鏡系統(tǒng)是檢測(cè)工業(yè)和生物樣品的強(qiáng)大光學(xué)工具。它們可以如用戶(hù)所愿成為簡(jiǎn)單或復(fù)雜的從四元件到七元件的系統(tǒng)。當(dāng)它是有必要在光路的相機(jī)物鏡系統(tǒng)中包括光學(xué)元件時(shí)，七元件遠(yuǎn)場(chǎng)校正系統(tǒng)是理想的選擇。