小型电子显微镜和普通凸透镜的组合

大辉哥27

版主，你好。我想问下能否通过凸透镜使物呈现缩小的实像后再通过小型电子显微镜放大那个小实像？这个方案可行吗？类似这种usb高清显微镜 类似这种usb高清显微镜

ytwscc

您好，谢谢信任和咨询，其实我也不肯定，我高中学的实像虚像的内容有些忘了。。听您说的，我觉得对。不过，会不会显微镜本身就已经在放大目标了，好像没有必要改成，先找个放大镜，去成一个“缩小的实像”，那做出来的东西，观察目标的能力不是反而变小了吗？

对这种电子显微镜，想提高倍数还有个方法，就是拉长显微镜镜头，和感光芯片的距离。不过这往往就需要拆开了。比如本来显微镜镜头，和芯片的距离是1厘米，咱们拉长到3厘米，这个电子显微镜的倍数就增大了很多很多

大辉哥27

回复 2# ytwscc

谢谢你的回复！因为我要观察的样品在设备里面，那种显微镜不能直接在里面观察，所以希望通过将里面的物体通过凸透镜将缩小的实像投影到外界，再通过显微镜放大观察，但就是不知需要缩小到多小的程度才能被显微镜捕捉到图像，是不是越小越好？这个显微镜本身就可以通过旋钮来调节放大倍数的。

ytwscc

回复 3# 大辉哥27


   不客气！这个设备有透明罩子吗？

您采取这种方法，是透镜在玻璃罩子内，靠近目标，然后投射出来的影像穿过透明罩，被外侧的显微镜观察？

如果是这种，光学成像其实对光路中的干净和均匀要求挺高的。。中间夹杂一个普通的透明的东西，效果应该是会急剧下降的。

大辉哥27

回复 4# ytwscc


   设备有一个玻璃窗口，就是这样的 。我准备将玻璃去掉，把透镜和pvc管组合起来保证气密性。我买的透镜是很便宜的那种消色差透镜，焦距260mm,直径612mm,不知道究竟要缩小到何种程度才能被usb显微镜镜头补集到？

ytwscc

怎么买了个这么大的透镜。。。。您买这个60厘米的透镜，和仪器的玻璃直径差不多？

您做这个，正常是需要放大多少倍啊？可能不一定用USB显微镜这种方式，这种方式虽然我不很确定，但觉得可能要做好效果，难度高一些。
另外您观察的目标直径是多大的？（需要看完整的范围的尺寸）


另外，没考虑过用wifi摄像头来改吗，就不用破坏机器了。不知道装不装的进去。

另外，不知道从这个玻璃罩子，到最接近加工位置的那个点，这两者之间的，可以放进去一个仪器的空间（或者说空间的长度）有多大，其实就算采用光学的方法，也不一定需要破坏玻璃罩子，做的合适的话，让玻璃罩子在光路中间，但是是在目镜之后（这个位置对精度要求比较低），就可以几乎不造成效果影响。

大辉哥27

不好意思，写错了,透镜直径是61.2mm，照片上是玻璃窗口。系统至少要放大一百倍左右才能看清细小的尘粒，目标直径在2~10微米。wifi摄像头装应该是可以装的进去，但是会影响风流的方向，而且我是需要将图像放大不仅仅是为了拍摄过程。从玻璃罩到夹具有15cm,为什么玻璃罩子是在目镜后？您的意思是不是把玻璃罩放在夹具和透镜中间，让光线直接穿透过来？

ytwscc

听您说感觉好像要求挺高的，自己DIY的东西，放大100倍，想保持效果。为了防止干扰气流，好像还不能距离太近，或者体积太大形状复杂？

您说那个方案，应该还真是可以试试，先用镜头成个实像，再用显微镜放大，可以先在机器之外试。我的脑子感觉应该不存在“缩小到什么程度”的问题，不管成像大小，显微镜都会直接放大它，好像唯一的问题，就是成像如果大了，后面的显微镜会无法观察到完整的目标全貌。


这三个物件之间的距离和规律应该是这样：



安装的时候，透镜和显微镜之间的距离B越大，会导致：透镜和观察目标的距离A变小才可调节清晰，同时整体系统出来的倍数越大。

B小一点的话，会导致：倍数小，同时A的距离也会变长才能观察到清晰画面。

B的距离应该有限制，应该是需要大于透镜的焦距（这条不肯定）。

ytwscc

更完美一点的话，为了提高画面效果，可以在透镜前加一个中间有几毫米开口的遮挡，类似：





内部肯定需要加光源照明的，建议采用绿色的发光二极管，蓝色对眼睛会有害，红色的成像上可能不如绿色。在这种DIY的系统里，色差很多时候是个严重的干扰，用这种单色照明，可以去掉色差对画质清晰度的影响。

ytwscc

再接下来，可能还是要您试试啊- -

要是我，其实可能尽量减少DIY，我现在有点不明白您为什么要加一个镜头先成像，既然如果加镜头也要破坏仪器的玻璃。我的话，会尽量用现成的，直接用数码显微镜。同时用单色的二极管照明（如果不需要观察颜色）。

哦，是怕距离太近，干扰气流么。。
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如果只是因为气流，有没有别的办法，别改动光学系统，改别的，比如还是做一个套筒，显微镜放里面，镜头做一点防灰尘的保护，然后这个套筒可以轻轻的负压抽气，机器的别的位置，有均匀分布的导气管被动自然的向里面补充气体。

就好象一个物体，如果有气流吹向它，气流会反弹扰动之类，但是如果这个物体上很多小孔，在一定速度的缓慢吸气，将本来即将弹射出去并造成影响的气流吸走，反正现在电机可以调速都很简单，在某个吸气速度下，可能就对气流大大减弱干扰了。。。
（如果机器里气体需要密封，不能和外界交流也没问题的）

大辉哥27

回复 10# ytwscc


   我在黑暗环境下和白天正常情况下都做了实验，倍率最小的情况下还能看到像，但倍率一调大就无比模糊，根本看不到像。我不需要看到全貌，只要能看到部分就可以了。



                                                         

大辉哥27

回复 10# ytwscc


   我用的是led强光手电，[attach]1369[/attach]，光线很强，但经过透镜色散很严重，物体虽然放大了，但很模糊，微小粒子依然看不见，用的是普通凸透镜，不知道换消色差会不会好很多？


                                   

大辉哥27

回复 10# ytwscc


   至于您说的缓和气流的方法挺好，但考虑到气溶胶流场的分布极其复杂，不太容易实施。

ytwscc

回复 11# 大辉哥27


   感觉您搞的东西好像很复杂- -，从上面拍的照片，，，确实能看出来明显的就是色差的干扰了。解决方法一个是用您说的消色差的透镜，另一个就是用单色光。

单纯就这一个问题，倒是能缓解非常显著。

ytwscc

我有个想法，不知道适不适合这个场合，就是原来的场容易被干扰，可能是因为自身比较弱，如果只是需要这个场“均匀”，对其它方面没要求的话。比如也可以人为制造一个均匀的、强化的场。

这个人造的场因为是通过均匀的有孔洞的板，或者均匀的网形成的，显微镜在孔洞板之外，应该是可以很靠近目标，也形不成什么气流干扰。因为显微镜在洞板或者网的外面。

大辉哥27

回复 14# ytwscc


   因为我是考虑到放大很多倍，这样需要的光强就很大，这才买的强光手电。我担心二极管发光亮度太小，无法提供足够的光线