一、概述:
将物镜的实像投影到照相胶片或CCD等成像装置上的镜头,安装在三目镜筒的直管部分。使用35mm胶片拍摄照片时,投影放大倍率一般为2.5倍至5倍左右,但随着近来电视摄像机和数码摄影的普及,由于成像设备的尺寸较小,投影放大倍率已增加到1倍以下。现在常用的有:图显示了观察视野、摄影胶片和成像设备范围之间的关系。
观察视野和摄影范围
显微镜数码相机适配器是连接显微镜和数码相机所必需的设备,它不仅起到连接作用,而且对显微成像的好坏具有重要作用。
二、名称:相机接口(C接口)
C接口摄像接筒 cinema television、数码C接筒、摄像头、CCD接口、TV适配器、相机适配器
缩写代码——英文名称——英文释义——应用含义
C——cinema——电影——C接口
TV——television——电视机——摄像接筒
三、放大原理:虚物成实像
1、显微成像系统构成:一次成像+二次成像+接收器
一次成像光学系统[(有限远物镜)或(无限远物镜+管镜)]、
二次成像光学系统[(目镜)或(摄像接筒)]、
接收器[(人眼)或(CCD相机)]
若为CCD相机接收,则涉及到摄像接筒的光学系统。
2、一次成像光学系统:有限远+无限远
3、二次成像光学系统——目镜:
目镜的作用是将成像系统产生的实像转换成进一步放大的虚像,以便用眼睛观看。
4、二次成像光学系统——摄像接筒:虚物成实像
1)摄像接筒作用:
将一次成像光学系统的像,再次进行放大或缩小至接收器CCD靶面上。
2)CCD接收器属性:数码相机将光信号转换成电信号
CCD接收器为物理平面成像,所以一定是接收的实像。
3)摄像接筒光学成像原理的选择:
由于CCD接收器属性决定,所以摄像接筒一般成像方式只能可有两种选择,一种是将实物成实像,另一种就是将虚物成实像。
若实物成实像,则实际显微镜的尺寸空间会拉长很多,并且受显微一次成像光学系统出瞳位置因素影响,跟另一种成像机制比较,其摄像接筒的光学件尺寸也会加大很多。
故,实际一般会选择“虚物成实像”机制进行光学系统设计。
后面则只针对"虚物成实像“进行原理解说。
4)凸透镜成像原理:
《凸透镜成像规律——物镜(成实像)、目镜(成虚像)、放大镜(成虚像)》
“规律5:u<f,正立放大的虚像,像与物体在透镜的同侧”
当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。
5)凸透镜成像原理与摄像接筒对应关联释义:
如步骤4)中的图示,可理解成,一次成像光学系统位于图示的右侧,物体从右侧往左追迹,一次像面为图示的虚线蜡烛,则实线蜡烛为二次成像(即为CCD接收位置),即实现了虚物成实像。
6)《凸透镜与虚像》原理与摄像接筒对应关联释义:
如图示,可先将物镜与人眼光学系统去掉,只看目镜光学系统的部分。然后可假设物面置是从右侧开始追迹,A"B"为一次成像光学系统的像,A'B'则为二次成像光学系统的像(即为CCD接收平面),此时的光学系统中的目镜部分可看成摄像接筒了。
四、CCD相机靶面:
1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。
2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。
1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。
1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。
1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。
五、物方视场与摄像接筒换算公式:
适配器实际视场(mm)=CCD对角线/适配器的放大倍数
例如:2/3 inch CCD,TV0.5X适配器,适配器实际视场(mm)=11mm/0.5X=22mm
显微镜的C型接口适配器除了常见的1X接口以外,还有0.35X、0.5X、0.63X两种可提供选择。
适配器的选择与显微镜的一个重要参数-视场数相关。
视场数(FN)是透过目镜可观察到的视场的直径(mm)。标本在显微镜下实际能被观察到的圆形区域的直径称为实际视场。
六、设计规格:
1、光学倍率;
2、视场大小;
3、波长范围;
4、数值孔径;
5、入瞳位置;
6、工作距离;
7、调焦范围(由一次成像位置公差决定);
8、齐焦距离;
9、共轭距离;
10、螺纹类型;
11、外观尺寸;
12、重量;
13、其他。
七、目视光学仪器:
显微镜
八、显微镜部件化设计汇总:
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