用于显微镜的液体透镜科普哪些会增加系统的复杂性和成本

来源：互联网　2023-03-27 09:15:02

关于透镜设计（用于显微镜的液体透镜）这个很多人还不知道，今天小编来为大家解答以上的问题，现在让我们一起来看看吧！

透镜设计(显微镜用液体透镜)

在显微镜领域，快速Z轴聚焦和图像稳定性一直是一个难以权衡的问题。由于速度慢(步进电机Z轴致动器)或行程和振动小(压电定位器)，步进电机Z轴或压电定位器等当前技术正在影响生命科学业务的吞吐量。总是需要结合两种不同的技术来克服这些瓶颈，从而增加了系统的复杂性和成本。

(资料图)

我们的可调节液体透镜为克服这一挑战提供了一种多功能、紧凑且经济高效的解决方案。因为没有平移力学，液体透镜可以在毫秒内聚焦。结合粗精对焦范围，保证无震动可靠，使用寿命数十亿次。一个特别有趣的用例是使用液体透镜进行Z轴叠加，获取3D信息(DFF)或计算具有扩展景深的图像(EDOF)。

优势

快速Z轴堆叠

没有振动

大工作距离范围

没有色差

使用寿命长(> 1B循环)

显微镜的快速z聚焦和图像稳定性

液体镜头集成在哪里

非远心构型

液体在显微镜系统中最直接的集成就是直接放置在物镜上方，这对于无限远校正物镜尤其实用。这种配置的优点是可以实现非常大的Z范围。例如，在40倍放大时，具有5屈光度调谐范围的液体透镜将产生大约160微米的工作距离范围。Z轴上的放大率变化是线性且可重复的。

非远心和远心视觉

无放大率变化的远心配置

不希望放大率改变的显微镜系统需要液体透镜不影响放大率的配置。这可以通过将其放置在中继透镜系统中的共轭光瞳位置来实现。在非远心配置中，可实现的Z轴范围通常较小。

放大率的变化是线性的，可以通过软件进行补偿。

无斑点荧光照明

当激光用于照明时，Optotune的激光散斑减少器可用于提高图像质量。典型配置是将激光聚焦在振荡扩散器上，并通过4f系统将光斑成像到多模光纤中。

使用电聚焦可调透镜EL-10-30的显微镜轴向聚焦示例

液体透镜EL-16-40-TC

EL-16-40-TC拥有16mm的清晰光圈，是世界上更大的电动可调镜头。它广泛用于机器视觉、显微镜、眼科设备中的屈光矫正和其他应用。它的设计在许多方面进行了优化:

光圈比前辈EL-10-30大60%，光通量增加2.5倍。

可调透镜可以从平零状态变为平凹透镜或平凸透镜，从而实现高达-10至+10屈光度(-250至+250毫安)的焦距调节范围

该设计经过优化，可将热漂移效应降至0.02 DPT/°C，通过内置温度传感器，可实现+/- 0.05屈光度的典型整体再现性。

响应时间和稳定时间分别为5ms和25ms，仍然比大多数机械替代品快几个数量级。

将透镜成形器集成到容器中可以实现可调节透镜的更高定位精度。

EL-16-40-TC可以为OEM集成提供紧凑的形式，但它也提供了多线程适配器和鲁棒的Hirose连接器，用于工业用途，其中可调节镜头可以很容易地与现成的成像镜头相结合。

左:EL-16-40-TC螺纹适配器(OEM版)，右:EL-16-40-TC螺纹适配器(工业版)

电聚焦透镜EL-10-30-C和EL-10-30-Ci

电聚焦透镜EL-10-30-C是机器视觉、显微镜、生物识别系统和光学相干断层扫描等应用的理想选择。用它来设计更快更紧凑的光学系统，不需要复杂的机械装置。通过施加0到300mA的电流，可以在几毫秒内将10mm光圈镜头的焦距调整到特定值。EL-10-30-C的两侧也有螺纹，便于安装，盖玻片可以更换为固定焦距偏移镜头，允许根据您的应用要求自由调整焦距范围。

左:EL-10-30-C(OEM版)，右:EL-10-30-Ci(工业版)

电聚焦透镜EL-10-30-C有两种主要的光学配置:

它基本配备了平板盖玻片，焦距调谐范围为200mm到100mm，是微距成像的更佳选择。

“MV”配置针对机器视觉市场进行了优化。它包含一个负偏置镜头，因此整个焦距调节范围从略负缩小到286mm，是与无限校正定焦镜头组合的理想选择。

激光散斑衰减器(LSR)

激光散斑衰减器只是移动的扩散片，主要用于激光散斑减少和光束均匀化，但其驱动方式绝对独特。其中，磁阻LSR于2016年推出，特别适合需要大幅面玻璃扩散片的应用。这种方法是基于单一的薄钢结构，通过电流脉冲驱动线圈产生共振，产生很强的磁阻。由于Q值较高，即使是重型玻璃扩散器，也能以较低的功耗实现800um范围内的大振幅。LSR是一种带有集成致动器的紧凑设计，集成在柔性电缆上的驱动电子设备中。适用于不同的扩散器材料，具有适用于恶劣环境和使用寿命长的特点。

标记交换路由器

我们还可以基于其新的电磁驱动平台定制LSR，该平台支持2D的大孔径和大圆振幅。这些器件可以由高能效PWM驱动器驱动。如有必要，可以增加闭环控制。当放置在中间图像平面时，这种装置适用于平视显示器(HUD)中的散斑去除。

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