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电子目镜显微镜的景深研究

Study on the Depth of Field for Microscope Equipped with an Electronic Eyepiece

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摘要

基于近轴条件下的高斯公式,导出了电子目镜显微镜的几何和物理景深公式并分析了其适用的条件。通常情况下,电子目镜显微镜的景深值由其物理景深决定,景深值与显微物镜的有效数值孔径的平方成反比,与电子目镜的放大倍数无直接关系。用Zemax软件模拟了10×20电子目镜显微镜的景深,软件模拟值与计算值完全相符。为了验证景深公式,设计了毛细管测量系统,用其测量了有效数值孔径不同时电子目镜显微镜的景深以及有效数值孔径等于显微物镜数值孔径时不同规格电子目镜显微镜的景深。实验测量值与计算值十分吻合。

Abstract

Based on the Gaussian formula under the condition of paraxial approximation, formula determining the geometric depth of field and physical depth of field for the microscope equipped with an electronic eyepiece are deduced, and the application conditions are analyzed. Usually, the depth of field for imaging system is depend on its diffraction limit, then the depth of field for the microscope is inversely proportional to the square of the effective numerical aperture, and has no direct relationship with the magnification of the electronic eyepiece. An optical simulation for a microscope (the transversal magnification is 10×20) is carried out by using Zemax software, the obtained result is consistent with the deduced formula. To verify the deduced formula, a capillary measurement system is designed. The depth of field for microscope is then measured experimentally by varying its effective numerical aperture and the depths of field for different types of microscopes are measured. The measured depths of field are in good consistent with the data calculated by the deduced formula.

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补充资料

中图分类号:O439

DOI:10.3788/aos201232.s111006

所属栏目:成像系统

责任编辑:韩峰  信息反馈

基金项目:国家自然科学基金(11164033)、云南省应用基础研究基金(2011FA006)和云南省高校科技创新团队支持计划资助课题。

收稿日期:2012-06-01

修改稿日期:2012-07-01

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

孙丽存:云南大学物理科学技术学院物理系, 云南 昆明 650091
李宇:云南大学物理科学技术学院物理系, 云南 昆明 650091
孟伟东:云南大学物理科学技术学院物理系, 云南 昆明 650091
李强:云南大学物理科学技术学院物理系, 云南 昆明 650091
普小云:云南大学物理科学技术学院物理系, 云南 昆明 650091

联系人作者:孙丽存(aliceckczy@126.com)

备注:孙丽存(1990—),女,硕士研究生, 主要从事光学系统的成像及液体折射率测量等方面的研究。

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引用该论文

Sun Licun,Li Yu,Meng Weidong,Li Qiang,Pu Xiaoyun. Study on the Depth of Field for Microscope Equipped with an Electronic Eyepiece[J]. Acta Optica Sinica, 2012, 32(s1): s111006

孙丽存,李宇,孟伟东,李强,普小云. 电子目镜显微镜的景深研究[J]. 光学学报, 2012, 32(s1): s111006

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