尼康顯微鏡的場(chǎng)曲
尼康顯微鏡的場(chǎng)曲
一個(gè)簡(jiǎn)單的鏡頭聚焦的圖像點(diǎn)，從延長的扁平物體，如在顯微鏡載玻片上的標(biāo)本，到球面類似于彎曲的碗。 此表面的標(biāo)稱曲率是透鏡半徑的倒數(shù)，被稱為透鏡的佩茲伐曲率 。 在光學(xué)顯微鏡像場(chǎng)彎曲是一種常見的惱人的像差所熟悉的*有經(jīng)驗(yàn)的顯微鏡。
教程初始化與試樣（通過顯微鏡觀察）出現(xiàn)在該小程序的左手側(cè)的一個(gè)窗口的圖像。 下方的圖像窗口是標(biāo)記選擇一個(gè)試樣的下拉菜單，該菜單可以用來選擇新的樣本。 圖像位置滑塊用于通過沿圖示為在程序窗口的右手側(cè)的光線跟蹤圖的虛擬透鏡系統(tǒng)的光軸移動(dòng)的聚焦平面來控制教程。 滑塊的初始位置恰為中心的左側(cè)，在*佳的整體聚焦的區(qū)域。 當(dāng)滑塊被進(jìn)一步向左移動(dòng)時(shí)，焦平面移動(dòng)到佩茨瓦爾表面的光路的中心，并在顯微鏡圖像與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)圖同時(shí)改變來說明的場(chǎng)曲象差的影響。 移動(dòng)滑塊向右移動(dòng)焦點(diǎn)平面到佩茨瓦爾表面的邊緣，并產(chǎn)生了顯微圖像和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的相應(yīng)變化。 一個(gè)網(wǎng)格圖案，相鄰定位的顯微鏡圖像和標(biāo)記的膠片平面，還示出了場(chǎng)曲的上一個(gè)虛擬膜平面或CCD表面的效果。
當(dāng)可見光被聚焦，通過一個(gè)彎曲的透鏡，由透鏡產(chǎn)生的像面將是一個(gè)彎曲的珀茲伐表面如示于圖1。請(qǐng)注意，有兩個(gè)焦平面（還有許多未示出）的珀茲伐表面貼有標(biāo)簽的近和B中 。 圖像可以聚焦在一個(gè)大的數(shù)目位于A和 B之間，以產(chǎn)生一個(gè)尖銳的焦點(diǎn)上的邊緣或在圖像的中心焦平面。 當(dāng)檢體設(shè)置在目鏡（目鏡）觀察的顯微鏡，它要么顯示清晰，明快在中心或在視場(chǎng)的邊緣，但不能同時(shí)使用。 這是因?yàn)閺耐哥R中心的距離越大的離軸點(diǎn)導(dǎo)致在更緊密的離軸圖像點(diǎn)。 通常，這不是當(dāng)顯微鏡常規(guī)地掃描樣本，以觀察它們的各種特征的一個(gè)嚴(yán)重問題。 這是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情，用微調(diào)旋鈕來糾正標(biāo)本重點(diǎn)小的不足。 然而，對(duì)于顯微攝影，場(chǎng)曲可以是一個(gè)嚴(yán)重的問題，特別是當(dāng)該照片的一部分是不聚焦。
這個(gè)概念是使用代表不同的照明技術(shù)，在幾個(gè)顯微照片所示的教程。 當(dāng)圖像位置滑塊移動(dòng)到*左邊的圖像的中心部分處于焦點(diǎn)的圖像的外部變得非常模糊。 這是不可能區(qū)分出現(xiàn)在視場(chǎng)的邊緣的任何微小的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。 另外，當(dāng)滑動(dòng)件被移動(dòng)到*右端時(shí)，產(chǎn)生相反的效果發(fā)生在圖像的中央部分變得失焦和邊緣進(jìn)入尖銳焦點(diǎn)。 滑動(dòng)范圍的中間部分表示中心和邊緣聚焦之間的*佳折衷。 這個(gè)位置將是一個(gè)顯微鏡將被迫為顯微攝影使用與在此狀態(tài)下的光學(xué)的焦點(diǎn)。
場(chǎng)的曲率可以在剛剛掃描樣品可以容忍，但它是災(zāi)難性的，當(dāng)一個(gè)人試圖生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的顯微照片。 在顯微鏡的早期糾正前鏡片享受著廣泛的使用，顯微攝影往往會(huì)限制記錄在膠片上的視場(chǎng)的聚焦中心區(qū)域的面積，從而模糊了邊緣模糊。 這可以通過在光電管插入一個(gè)投影透鏡，以減少對(duì)所述相機(jī)視場(chǎng)可用的量來容易地實(shí)現(xiàn)。 另一種方法是用一個(gè)波紋管伸展在相機(jī)上，以增加相機(jī)膠卷距離從投影透鏡，直至視場(chǎng)的僅中心部分是可見的。
在此之前的平場(chǎng)物鏡由卡爾·蔡司公司在30年代末期問世，本場(chǎng)在中間像平面的有效平面積只有10至12毫米。 現(xiàn)代顯微鏡處理場(chǎng)曲通過修正使用專門設(shè)計(jì)的物鏡，這個(gè)差。 這些高度校正的物鏡被命名為俯視或平 （用于平場(chǎng)）和今天的物鏡的*常見的類型中使用，提供了高眼壓場(chǎng)范圍18到26毫米，并且能夠產(chǎn)生清晰的圖象細(xì)節(jié)從中心到邊緣的。 該光學(xué)改進(jìn)已在增加物鏡的復(fù)雜性和成本，并常降低傳輸代價(jià)得到的。 事實(shí)上，平場(chǎng)校正已引進(jìn)抗反射涂層后只能變成現(xiàn)實(shí)。
平場(chǎng)物鏡也修正了其他光學(xué)文物，如球形和色差。 在該還對(duì)色差被大多校正的俯視物鏡的情況下，該物鏡被稱為俯視消色差 。 這也是對(duì)于螢石和復(fù)消色差的物鏡，其具有修飾的名稱平場(chǎng)螢石和平場(chǎng)復(fù)消色差透鏡 ，分別的情況。
加場(chǎng)曲透鏡校正已被校正了其他單色（塞德爾）和多色的光學(xué)象差的物鏡往往可以添加顯著號(hào)碼透鏡元件與物鏡的。 例如，典型的消色差物鏡具有兩個(gè)透鏡雙峰和厚的彎月形或半球狀的透鏡，共5透鏡元件產(chǎn)生，如圖所示在圖2的左側(cè)相反，可比的俯視消色差物鏡具有三個(gè)雙峰，透鏡三重峰，彎月透鏡和半球形前透鏡，一共有11的透鏡元件，使得它非常難以制造。 剖開示出這兩個(gè)物鏡都示于圖2。正如我們所看到的，透鏡元件的數(shù)量增加的透鏡來校正球面誤差以及色差和場(chǎng)曲像差。 不幸的是，由于透鏡元件的數(shù)量增加了所以沒有物鏡的成本。
該修正球面，色，像散，慧形像，失真和場(chǎng)曲像差復(fù)雜的平場(chǎng)復(fù)消色差的物鏡可以包含多達(dá)18至20個(gè)獨(dú)立鏡片，使得這些物鏡的*昂貴和困難制造。 平場(chǎng)復(fù)消色差物鏡可向上3,000元至4,000元的成本高倍率的單位，也有高數(shù)值孔徑。 對(duì)于許多顯微攝影的應(yīng)用程序，但是，它是不具有*佳的校正*必要的，雖然這在很大程度上取決于樣品和所需放大倍數(shù)的范圍時(shí)。當(dāng)成本是很重要的，它往往是明智的選擇具有校正高度尤其更現(xiàn)代的版本售價(jià)更溫和俯視螢石物鏡。 這些物鏡提供了清晰和銳利的圖像，*小的像場(chǎng)彎曲，并且將足以滿足90％以上的顯微攝影的應(yīng)用程序。
場(chǎng)曲是很少完全消除，但它往往是難以檢測(cè)邊緣的曲率與大多數(shù)平場(chǎng)校正物鏡和它不在顯微照片中顯示。 此工件是在低放大倍數(shù)更嚴(yán)重，并且可以是與立體顯微鏡，其中表觀東西曲率是由立體聲角度或相對(duì)于雙光束路徑傾斜的扁平物體主要引起一個(gè)嚴(yán)重的問題。 制造商已經(jīng)奮斗了多年，以消除場(chǎng)曲在立體顯微鏡中發(fā)現(xiàn)的大物鏡。 在過去十年的公司，如尼康顯微鏡，奧林巴斯，蔡司，徠卡和已在用于構(gòu)建立體顯微鏡和光學(xué)質(zhì)量方面取得了長足的進(jìn)步，而文物和畸變尚未完全消除，中高端車型，現(xiàn)在都能夠生產(chǎn)*的顯微照片。