一個完整的顯微鏡系統設計是十分復雜的,涉及到光學設計、機械設計、電路設計等多方面知識;現代
顯微鏡北京辦事處顯微鏡大多數與計算機技術和自動控制技術相結合,是光機電算相結合的高科技產品。在這里以顯微鏡北京辦事處這幾年的顯微鏡設計實踐為基礎,做一些簡單的知識總結。
首先,要根據顯微鏡北京辦事處顯微鏡的使用要求來進行顯微鏡選型設計。顯微鏡已經有幾百年的發展歷史,它的形式也多種多樣,根據不同的使用要求顯微鏡的各種參數有非常大的差異。
第二步,選好形式之后,初步選擇它的外形尺寸和放大倍率、分辨率等主要參數。這一步在一般大學里的工程光學或者應用光學課程中都可以學到。除了目鏡和物鏡以外還有其它的一些附屬光學元件也要考慮到,比如場鏡、分劃板、濾光片、轉向棱鏡、偏振片等等。這些初始結構的選擇看似簡單,但對后續詳細設計來講非常重要,如果初始結構計算不正確,那么將有可能使后續設計無法開展,或者設計到后來才發現前面初始結構計算不正確,導致前功盡棄。當然,這些計算結果也不可能是一成不變的,后面也許會有一些調整,但總體來說應該不要改變太大。
第三步,顯微鏡北京辦事處詳細設計物鏡、目鏡以及其它附屬結構的光學系統?,F代光學設計一般都使用各種光學設計軟件,自動化程度大大提高,減輕了設計人員的勞動量。光學設計實際上就是消像差的過程,盡量提高系統的分辨率、消除像差是光學設計這所一直追求的。相信像差理論大家要懂得,這里就不詳細說明怎樣的結構能夠對消除各種像差有影響。要強調的是一個“像差平衡”問題。理論上講,*沒有像差的光學系統是不存在的,所以說“消像差”只是理想情況,更確切的說應該是“盡量減小像差”,使像差不能被接受器或人眼所感知,這就達到了我們的目的。
第四步,顯微鏡北京辦事處設計顯微鏡的機械結構。由于有了計算機三維設計軟件,機械結構設計也沒有以前那么復雜了,但是基本的原理和基本的要求依然沒變。
第五步,進行調光、自動調焦、自動工作臺和計算機控制等方面的設計。這些在一般的顯微鏡設計中是不太必要的,但有些的研究型顯微鏡則需要進行這幾方面的設計?,F在國內外的自動調焦技術發展很快,也是研究熱點之一,有很多自動調焦的算法,有興趣的朋友可以多查一些科技論文看看。
第六步,軟件設計。有些顯微圖像需要進行圖像處理和專業軟件,這些要與軟件專業設計人員共同進行。