光學顯微技術的案例
工業奧林巴斯光學顯微鏡BX53M
BX53M不僅繼承了傳統光學顯微技術的可靠性，更融合現代數字成像與智能控制理念，為工業質量管控、失效分析及新材料開發提供精準、高效且高度可定制的顯微解決方案。
共聚焦、光學顯微鏡與測量顯微鏡的區分
簡單來說，“光學顯微鏡”是一個廣泛的概念，涵蓋了所有利用光學原理進行成像的顯微鏡技術；“共聚焦顯微鏡”是光學顯微鏡中的一種特殊技術，提供高分辨率的成像；而“測量顯微鏡”則是根據顯微鏡的應用目的來命名的，它可以是任何類型的顯微鏡，只要它被用于測量樣品的物理特性，共聚焦顯微鏡因其特性常被歸類于此。這三種名稱相互關聯，但又各自強調了顯微鏡的不同屬性或應用。
我國成功研制高端超分辨光學顯微鏡
據新華社報道，由中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所承擔的國家重大科研裝備研制項目“超分辨顯微光學核心部件及系統研制”26日在蘇州高新區通過驗收，標志著我國已經成功研制出高端超分辨光學顯微鏡。
驗收專家組組長、中科院高能物理所柴之芳院士認為，該項目的成功實施，改善了我國高端光學顯微鏡基本依賴進口的狀況，對滿足我國前沿基礎研究的定制化需求、提升創新能力，以及推動我國光學顯微鏡行業轉型升級具有重要意義。
在科學研究中,高/超分辨光學顯微鏡發揮著至關重要的作用,10納米至100納米尺度的超分辨顯微光學成像更是取得原創性研究成果的重要手段。超分辨光學成像(Super-resolution Optical Microscopy)是本世紀光學顯微成像領域最重大的突破，打破了光學顯微鏡的分辨率極限（換言之，超越了光學顯微鏡的分辨率極限，故被稱為超分辨光學成像）
歷時5年攻關,中科院蘇州醫工所科研人員突破大數值孔徑物鏡、特種光源、新型納米熒光增強試劑、系統集成與檢測等關鍵技術；研制出激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、受激發射損耗(STED)超分辨顯微鏡、雙光子-STED顯微鏡等高端光學顯微鏡整機；建成了高端顯微光學加工、裝調、檢測以及顯微鏡整機技術集成工程化平臺。
據了解，項目組發表相關論文61篇，授權發明專利35項，已授權實用新型專利56項，培養了一支集光學、機械、電子、計算機、軟件、材料等領域的超分辨顯微光學技術研發與工程化開發團隊，為我國高端光學顯微鏡的發展提供了系統解決方案。中科院蘇州醫工所所長唐玉國介紹,該所研制的超分辨顯微鏡或核心部件已在美國、德國、以色列及國內多家研究機構投入使用并取得部分成果。
展開 奧林巴斯光學顯微鏡手動顯微鏡系統 BX43
奧林巴斯BX43顯微鏡系統是您進行高質量微觀世界探索的理想伙伴，它將先進的光學技術與人性化設計完美結合，為用戶提供了一個既經濟又解決方案。
奧林巴斯光學顯微鏡體視顯微鏡
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奧林巴斯體視顯微鏡系列結合了高質量的光學系統與人性化的設計，為用戶提供了從宏觀到微觀的平滑觀察體驗。無論是進行基礎教育還是高級研究，奧林巴斯都提供了一系列型號以滿足不同的需求和預算。
</div><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">奧林巴斯光學顯微鏡:</span><a href="https://lifescience.evidentscientific.com.cn/zh/products/" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://lifescience.evidentscientific.com.cn/zh/products/</a></p><div contenteditable="false" width="100%">
高質量成像與人體工學設計
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奧林巴斯體視顯微鏡以其寬變倍比和高數值孔徑（NA）而著稱，能夠在低放大倍率和高放大倍率條件下實現舒適的觀察和不錯的圖像質量。其先進的光學器件、改進的功能以及各種人體工學配件確保了在生命科學和生物學領域的樣品選擇、解剖和操作更加輕松、舒適。
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多樣化的應用支持
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奧林巴斯體視顯微鏡適用于多種觀察方法，包括明場、傾斜和高級熒光觀察。
展開 SZ系列奧林巴斯光學顯微鏡
<p>奧林巴斯SZ系列光學顯微鏡融合先進光學系統與人性化結構設計，專為工業檢測、精密制造及材料分析等場景打造高效視覺平臺。該系列以寬變倍比、高數值孔徑（NA）和卓越成像質量為核心優勢，支持從宏觀輪廓到微觀細節的無縫連續觀察，顯著提升圖像精度與操作效率。
基于共聚焦顯微技術的顯微鏡和熒光顯微鏡的區別
熒光顯微鏡主要應用在生物領域及醫學研究中，能得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像，在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值，膜電位等生理信號及細胞形態的變化，是形態學，分子生物學，神經科學，藥理學，遺傳學等領域中新一代強有力的研究工具。
以共聚焦技術為原理的共聚焦顯微鏡，是用于對各種精密器件及材料表面進行微納米級測量的檢測儀器。
材料科學的目標是研究材料表面結構對于其表面特性的影響。因此，高分辨率分析表面形貌對確定表面粗糙度、反光特性、摩擦學性能及表面質量等相關參數具有重要意義。共焦技術能夠測量各種表面反射特性的材料并獲得有效的測量數據。
VT6000共聚焦顯微鏡基于共聚焦顯微技術，結合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等，可以對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，實現器件表面形貌3D測量。在材料生產檢測領域中能對各種產品、部件和材料表面的面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、平面度、粗糙度、波紋度、孔隙間隙、臺階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進行測量和分析。
應用
1.MEMS
微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD， PVD，CMP等）后表面形貌觀察，缺陷分析。
2.精密機械部件，電子器件
微米和亞微米級部件的尺寸測量，各種表面處理工藝，焊接工藝后的表面形 貌觀察，缺陷分析，顆粒分析。
3.半導體/ LCD
各種工藝（顯影，刻蝕，金屬化，CVD，PVD，CMP等）后表面形貌觀察， 缺陷分析 非接觸型的線寬，臺階深度等測量。
4.摩擦學，腐蝕等表面工程
磨痕的體積測量，粗糙度測量，表面形貌，腐蝕以及亞微米表面工程后的表面形貌。
激光共聚焦顯微鏡測量技術在汽車工業上的應用
展開 BX3奧林巴斯光學顯微鏡
<p>奧林巴斯BX3系列正置顯微鏡融合先進光學技術與精密機械設計，為高精度微觀觀測任務構建了穩定可靠的平臺。該系列產品憑借卓越的成像質量、靈活的配置組合以及優化的人機工程結構，在工業檢測與材料分析領域展現出突出性能。</p><p><br></p><p>BX3系列搭載高精度光學組件，確保圖像具備出色的分辨率與對比度表現。標配真彩色LED照明系統不僅實現精準色彩還原，同時顯著降低熱輻射對樣品的干擾，保障長時間連續觀測下的系統穩定性。在操作層面，部分型號如BX46配備多向可調觀察筒，支持傾斜、伸縮及升降調節，有效緩解長時間作業帶來的疲勞感，并適配不同用戶的操作習慣。
展開 工業奧林巴斯光學顯微鏡GX53
GX53倒置顯微鏡專為工業材料檢測而設計，憑借卓越的光學性能與高度模塊化架構，顯著提升對大尺寸、厚截面樣品的觀測效率與成像質量。該系統融合先進成像技術與智能分析軟件，廣泛適用于鋼鐵、汽車、電子等制造領域的精密檢測任務。
奧林巴斯光學顯微鏡：https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/opt/
產品鏈接：https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/gx53/
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在光學成像方面，GX53搭載高穩定性白光LED光源，確保長時間工作下色溫一致，避免因光源波動影響圖像再現性。系統引入波前像差控制與圖像陰影校正算法，有效抑制光學畸變，實現高對比度、細節豐富的清晰成像。針對表面形貌復雜的工件，其全聚焦圖像合成功能可自動采集多個焦平面數據，并無縫融合生成整體清晰的全景視圖。此外，系統支持高動態范圍（HDR）成像，同步保留高亮與暗部區域細節，克服傳統單次曝光中信息丟失的問題。
設備配備編碼式物鏡轉換器，結合PRECiV智能圖像分析軟件，實現從圖像采集、參數測量到報告生成的全流程自動化。用戶可快速拼接大視野全景圖像，并利用內置工具完成結構識別、幾何尺寸測量及數據歸檔。軟件界面簡潔直觀，大幅降低操作門檻，使經驗較少的技術人員也能高效執行復雜分析任務。系統還支持顯微鏡配置參數一鍵復位，保障重復檢測的一致性與可靠性。
得益于模塊化設計理念，GX53可根據不同產線或檢測需求靈活選配組件，構建定制化解決方案。無論是日常質量控制還是深度材料表征，該平臺均提供穩定、精準且可擴展的技術支撐。通過硬件與軟件的深度協同，GX53不僅優化了工業顯微檢測流程，更推動該領域向高效化、標準化方向持續演進。
展開 浙大：一種全新三維光學超分辨顯微鏡
近日，浙江大學光電科學與工程學院劉旭教授和匡翠方教授課題組提出了一種新穎的光學成像技術——多角度干涉顯微鏡（MAIM），實現了對生物體內活細胞的多色、長時程、高速和三維超分辨成像，為微管、內質網、線粒體和細胞膜等亞細胞器的生物動力學分析提供了有力的研究工具。這項研究發表在知名期刊《自然·通訊》上。
研究從諾貝爾獎開始
沈復在《浮生六記》中曾寫道，余憶童稚時，能張目對日，明察秋毫，見藐小之物必細察其紋理，故時有物外之趣。
到了現代社會，要看清楚微觀世界，人們研究出了顯微鏡。
2014年的諾貝爾化學獎頒發給了超分辨熒光顯微技術的發明者，這一技術利用特定的熒光染料實現光學的超分辨，突破衍射極限，到達200納米以下的尺度。科學家們可以通過光學顯微鏡，看到細胞的精細結構。然而，這項技術也有自己的弊端，比如對熒光染料有特殊的擦除或者開關效應要求，或需要獲取成百上千張原始圖像以重構超分辨圖像，因此成像時間較長。短則十幾秒，長則幾十分鐘才能獲得一張超分辨圖像，對于捕捉活細胞的運動瞬間仍舊困難重重。
與此同時，現有超分辨顯微還有一個較大的瓶頸是，在大多數情況下，成像需要很強的激發光，這對細胞，尤其是活細胞來說很不友好，常常會將細胞殺死。而且強光照射也會導致熒光分子被快速漂白，無法對活細胞進行長時程成像。
展開 工業奧林巴斯光學顯微鏡BX53-P
奧林巴斯BX53-P偏光顯微鏡專為高精度偏振光觀測而打造，集成UIS2無窮遠校正光學系統與低應力光學元件，在工業材料分析領域展現出卓越性能。該系統適用于晶體結構、復合材料、礦物薄片及其他各向異性樣品的觀察與定量評估。
奧林巴斯光學顯微鏡：https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/opt/
產品鏈接：https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/bx53-p/
其核心優勢在于高度穩定的光學路徑設計。即便在引入檢偏器、補償器或波片等偏振組件時，UIS2架構仍能維持成像質量無衰減，并有效消除附加元件引起的放大倍率偏差，從而保障從基礎觀測到復雜干涉圖分析的一致性與準確性。此外，系統兼容BX3系列中間附件及各類工業相機與數字成像設備，便于無縫集成至自動化檢測流程中。
BX53-P配備可調焦Bertrand透鏡，支持明場（orthoscopic）與錐光（conoscopic）模式快速切換，清晰呈現后焦面干涉圖樣。配合視場光闌優化，可穩定獲取高對比度錐光圖像，滿足對晶體取向及雙折射特性的精細解析需求。
為提升測量靈活性，系統提供六種補償器選項，延遲量程覆蓋0至20λ（約11000 nm）。其中，Berek與Senarmont補償器支持全視場內連續調節延遲值，適用于高對比成像與精確雙折射量化；Brace-Koehler系列則針對微弱雙折射信號提供亞納米級靈敏度。搭配546 nm干涉濾光片使用，可進一步提升測量重復性與精度。
機械結構方面，BX53-P搭載高精度旋轉載物臺，內置45°定位卡位及中心調節機構，確保樣品旋轉過程平穩精準。
展開 
SYNOPSYS 光學設計軟件課程五十一：10倍顯微目鏡
顯微目鏡是顯微鏡的一個重要組件，它通過放大顯微物鏡產生的實像，使觀察者能夠清晰地觀察到樣本的細節。目鏡通常由多個透鏡組成，具有較大的視場和視角放大率。雖然現在有一些電子目鏡可以用于觀察和拍攝顯微鏡圖像，但目鏡仍然是不可替代的。下面給出一個10倍顯微目鏡設計的例子。
本課將給出一個學習例子：
1.波段：可見光
2.放大率為10
3.視場角為40°
4.F數為1
5.畸變小于5%
顯微目鏡放大率公式為250/f'=10,即可得出焦距f'=25mm
由公式F=f'/D,即可得出D=25mm
首先利用 SYNOPSYS 的 DSEARCH 功能搜索初始結構，下面是對 DSEARCH 宏的輸入：
評論留言聯系工作人員獲取代碼
運行宏文件，我們得到了一個比較合適的初始結構。
該程序創建了一個優化宏文件并將其加載到編輯器窗口中。在這里，您可以看到程序生成的目標以及 DSEARCH 輸入中給出的特殊目標。
評論留言聯系工作人員獲取代碼
使用 DSEARCH 宏生成的優化宏進行優化，進行模擬退火（50，2，50）
命令窗口輸入 SPEC
焦距為25.0024mm，F數為1.0001，均已滿足要求。
命令窗口輸入 MRG ，插入真實玻璃
最終結果
上述鏡頭數據列表均滿足技術指標
查看畸變圖，在像質分析中，選擇像差畸變，顏色為 M，運行 DIS
我們有了一個非常好的10倍顯微目鏡。
很高興您選擇 SYNOPSYS 來設計您的鏡頭，它可以快速的做出非常好的設計。
展開 共聚焦顯微鏡在光學膜片表面微結構測量中的應用
液晶面板消費需求的不斷增長帶動了上游背光顯示模組和作為模組核心材料光學膜片的大量投產。
光學膜片作為背光顯示模組的核心材料，其對光線的匯聚效果決定著背光模組的效能，進而直接影響著液晶面板的顯像效果。而光學膜片對光線的匯聚效果則是由分布在其表面的陣列微結構的輪廓尺寸所決定，因而需要對微結構的輪廓尺寸參數進行檢測與管控，以滿足設計要求和確保最終液晶面板有著良好的顯像效果。
光學膜片
光學膜片工件具有尺寸大、輕薄的特點，其重心易受空氣流動而產生抖動，其表面呈透明反射率低的特征，且微結構有微棱鏡結構、微透鏡結構和金字塔結構等多種類型，均具備較大的傾角特征，整體輪廓尺寸又在微米量級因而精度要求到亞微米級。針對具有四個測量難點的光學膜片檢測需求，在微納級檢測儀器領域面臨著精度夠的角度測量能力不足、角度測量能力夠的精度無法滿足要求的窘境。
共聚焦顯微鏡搭配50×、100×高數值孔徑的APO復消色差物鏡。在測量時由于其基于鏡頭焦深的原理不會受到樣件本身輕微抖動的影響，同時高倍APO物鏡所具有的大角度測量能力搭配儀器自身納米級的掃描分辨率，能夠輕松實現透明表面微結構的3D圖像重建和輪廓尺寸的高精度測量，在下述視頻中可直觀的了解光學膜片表面微結構的測量過程。
中圖儀器共聚焦顯微鏡能夠對光學膜表面微結構實現快速自動化測量，并提供高度、寬度和角度等一系列輪廓尺寸參數對表面質量進行表征，幫助客戶實現光學膜片表面質量的檢測與管控。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程四十九：一個40倍顯微物鏡
課程四十九： 一個40倍顯微物鏡
顯微鏡是實驗室、科研院所和學校常用的目視光學儀器。顯微鏡通常由照明系統、成像系統和探測器系統組成。成像系統主要由顯微物鏡、目鏡和轉像棱鏡構成。下面給出一個 40 倍顯微物鏡設計的例子。
本課將給出一個學習例子：
1.鏡片數8片,不使用非球面
2.視場角為25°
3.數值孔徑NA=0.55
4.波長為VIS
5.總長小于46mm
6.蓋玻片0.17mm
7.工作距越長越好，下限為2.2mm（鏡片到蓋玻片的最近距離）
首先，根據技術指標計算鏡頭的外形尺寸：
1.物鏡機械筒長根據國家標準GB/T22057.1-2008規定，為160mm
2.焦距f=160/40=4mm
3.F數F#=1/（2*NA）=0.91
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
設計時倒置設計，物鏡為目鏡所在位置，像面為蓋玻片底部待觀察物，依次后焦為0。
下面是對 DSEARCH 的輸入：
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運行宏文件，我們得到了一個比較合適的初始結構。
該程序創建了一個優化宏文件并將其加載到編輯器窗口中。在這里，您可以看到程序生成的目標以及 DSEARCH輸入中給出的特殊目標。
【評論留言聯系工作人員獲取代碼】
命令窗口輸入 SPEC
焦距為4.0098mm，F數為0.9033，總長26.8492mm<46mm,放大率為-0.02484，由于倒置設計，實際放大率為1/0.02484=40.25。
命令窗口輸入TH 16 ? ,查看工作距離
工作距離為2.36930345mm>2.2mm。
展開 微觀特征輪廓尺寸測量：光學3D輪廓儀、共焦顯微鏡與臺階儀的應用
隨著科技進步，顯微測量儀器以滿足日益增長的微觀尺寸測量需求而不斷發展進步。多種高精度測量儀器被用于微觀尺寸的測量，其中包括光學3D表面輪廓儀（白光干涉儀）、共聚焦顯微鏡和臺階儀。有效評估材料表面的微觀結構和形貌，從而指導生產過程、優化產品性能。
光學3D表面輪廓儀（白光干涉儀）
光學3D表面輪廓儀是一種利用白光干涉原理進行非接觸式測量的高精度儀器。它通過分析反射光的干涉模式來重建表面的三維形貌。
非接觸無損測量，超高縱向分辨率，測量從光滑到粗糙等各種精細器件表面。測量分析樣品表面形貌的關鍵參數和尺寸，典型結果包括：
表面形貌（粗糙度，平面度，平行度，臺階高度，錐角等等）；
幾何特征（關鍵孔徑尺寸，曲率半徑，特征區域的面積和體積，特征圖形的位置和數量等等）。
光學3D表面輪廓儀廣泛應用于對器件表面質量要求超高的光學加工、半導體制造與封裝、超精密加工、3C產業鏈等，同時在航空航天、國防工業以及科學研究等領域也存在普遍使用。它能以優于納米級的分辨率，測試各類表面并自動聚焦測量工件獲取2D，3D表面粗糙度、輪廓等一百余項參數。
共聚焦顯微鏡
共聚焦顯微鏡以共軛共焦技術為基礎研制而成的用于樣品表面3D微觀形貌檢測的精密光學儀器。
非接觸式無損檢測方式，復雜結構的大角度形貌測量能力，優異的橫向分辨率，低反射率表面的適應性強。
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