Olympus Microscopy Resource Center

Olympus Microscopy Resource Center is 10xOculairs (Oculars)

Oculairen werken in combinatie met microscoop doelstellingen verder te vergroten het tussenbeeld zodat specimen informatie kan worden waargenomen. oculairs is een andere naam voor kijkers die veelvuldig gebruikt wordt in de literatuur, maar van consistentie in deze bespreking zullen we verwijzen naar alle oculairen als oculairs.

Een optimale benutting microscopie voor dat doel worden gebruikt in combinatie met oculairs die past bij de correctie en type objectief. De basis anatomie van een typische moderne oculair wordt geïllustreerd in figuur 1. Aanduidingen op de zijkant van het oculair beschrijven de bijzondere kenmerken en functie.


De in figuur 1 beschreven met oculair U W. wat een afkorting voor de ultra Wide Viewfield. Vaak oculairs zal ook een H aanduiding, afhankelijk van de fabrikant, om een ​​high-eyepoint brandpunt waarmee microscopisten bril te dragen tijdens het bekijken van de monsters aan te geven. Andere inscripties vaak te vinden op ooglenzen omvatten WF voor Breed veld ; UWF voor Ultra Wide-Field ; SW en SWF voor Super Wide-Field; HIJ voor high Oogafstand ; en CF voor oculairs bedoeld voor gebruik met CF gecorrigeerd doelstellingen. Compenseren oculair worden vaak beschreven met K. C. of comping en de vergroting. Oculair gebruikt met een flatscreen-field doelstellingen worden soms aangeduid Plan-Comp. Het oculair vergroting van het oculair in figuur 1 is 10x (aangegeven op de behuizing) en de inscriptie A / 24 geeft het veldnummer is 24, die verwijst naar de diameter (in millimeters) van het vaste membraan in het oculair. Deze oculairs hebben ook een scherpstelling en een schroef die het mogelijk maakt hun positie vast te stellen. Fabrikanten produceren nu vaak ooglenzen met rubber eye-cups die dienen zowel voor de ogen de positie van de juiste afstand van de lens, en om ruimte te licht te blokkeren uit weerkaatst op de lens oppervlak en interfereren met het uitzicht.

Er zijn twee belangrijke types van kijkers die zijn gegroepeerd op basis van de lens en het middenrif arrangement: de negatieve ooglenzen met een interne membraan en positief oculair dat een diafragma onder de lenzen van het oculair te hebben. Negatieve oculairs twee lenzen: de bovenste lens, die het dichtst bij het oog van de waarnemer, is de ooglens en de onderste lens (onder het membraan) genoemd wordt vaak aangeduid als de veldlens. In hun eenvoudigste vorm, beide lenzen zijn plano-convex, met bolle zijden "geconfronteerd" het monster. Ongeveer halverwege tussen deze lenzen is er een vaste cirkelvormige opening of interne membraan die door zijn grootte, wordt de cirkelvormige gezichtsveld dat wordt waargenomen in het zoeken naar de microscoop.

De eenvoudigste negatieve oculair ontwerp, vaak aangeduid als de Huygenian eye-piece (geïllustreerd in figuur 2), is te vinden op de meeste onderwijs en laboratorium microscopen uitgerust met achromatische doelstellingen. Hoewel de Huygenian oog en veld lenzen zijn niet goed gecorrigeerd, hun afwijkingen hebben de neiging om elkaar te annuleren. Meer sterk gecorrigeerd negatief oculairs hebben twee of drie lenselementen gecementeerd en samen gecombineerd om de ooglens te maken. Wanneer een onbekende oculair draagt ​​alleen de vergroting aangeduid op het huis, is het zeer waarschijnlijk een Huygenian oculair, het best geschikt voor gebruik met achromatische objectieven 5x-40x vergroting zijn.

De andere belangrijke soort oculair is de positieve oculair met een membraan onder de lenzen, algemeen bekend als Ramsden oculair, zie figuur 2 (links). Dit oculair heeft een ooglens en veldlens die ook plano-convex, maar de veldlens is aangebracht met het gekromde oppervlak gericht naar de ooglens. De voorste brandvlak van het oculair ligt net onder de veldlens, ter hoogte van het oculair membraan, waardoor deze oculair gemakkelijk aan te passen voor de montage reticles. Om een ​​betere correctie bieden, kunnen de twee lenzen van de Ramsden oculair samen gecementeerd.

Een aangepaste versie van de Ramsden oculair bekend als Kellner oculair, zoals afgebeeld aan de linkerkant in figuur 3. Deze verbeterde oculairs bevatten een doublet van eye-lenselementen gecementeerd elkaar en hebben een hogere oogafstand dan zowel de Ramsden of Huygenian oculair en een veel groter gezichtsveld. Een aangepaste versie van het eenvoudige Huygenian oculair wordt ook geïllustreerd in figuur 3, aan de rechterkant. Hoewel deze gemodificeerde ooglenzen beter dan hun simpele één-lens tegenhangers uit te voeren, ze zijn nog steeds alleen bruikbaar met low-power achromaat doelstellingen.

Eenvoudige oculairs zoals de Huygenian en Ramsden en hun achromatized collega’s zal niet corrigeren voor de resterende chromatische verschil van vergroting in het tussenbeeld, vooral bij gebruik in combinatie met hoge vergroting achromatische doelstellingen alsmede fluoriet of apochromatic doelstellingen. Om dit te verhelpen, fabrikanten produceren compenseren oculairs dat de invoering van een gelijke, maar tegengesteld, chromatische fout in de lenselementen. Compensatie oculairen kunnen zijn van de positieve of negatieve type zijn en worden gebruikt op alle vergrotingen met fluoriet, apochromatische en alle variaties van plandoelstellingen (ze kunnen ook met voordeel worden toegepast met achromatische doelstellingen van 40x en hoger). In de afgelopen jaren, modern microscoopobjectieven hun correctie voor chromatische vergrotingsverschillen ofwel ingebouwd in de doelstellingen zelf (Olympus en Nikon ) Of gecorrigeerd in de buis lens (Leica en Zeiss ).

Compenseren oculairs spelen een cruciale rol bij de resterende chromatische aberraties inherent aan het ontwerp van zeer gecorrigeerde doelstellingen elimineren. Daarom heeft het de voorkeur dat de microscopist gebruikt compenserende oculairs door een bepaalde fabrikant ontworpen begeleiden hogere gecorrigeerde doelstellingen van deze fabrikant. Het gebruik van een verkeerde oculair met een apochromatische objectief is ontworpen voor een eindige (160 of 170 millimeter) buislengte toepassing resulteert in een sterk toegenomen contrast met rode franjes aan de buitenste diameters en blauwe franjes op de binnenste diameters van specimen detail. Bijkomende problemen ontstaan ​​uit een beperkte vlakheid van het Viewfield in eenvoudige oculairs, zelfs die gecorrigeerd met eye-lens wambuizen.

Meer geavanceerde oculair ontwerpen resulteerde in de PERIPLAN oculair dat is geïllustreerd in figuur 4 hierboven. Dit oculair bevat zeven lenselementen die gecementeerd één doublet, triplet één en twee afzonderlijke lenzen. Ontwerpverbeteringen in periplan oculairs tot betere correctie voor resterende laterale chromatische aberratie, verhoogde vlakheid van het veld en een algemene algemene betere prestaties bij gebruik van hogere macht doelstellingen.

Modern microscopen voorzien van sterk verbeterd plan -gecorrigeerd doelstellingen waarbij het primaire beeld heeft veel minder kromming van het veld dan oudere doelstellingen. Daarnaast hebben de meeste microscopen nu over veel bredere lichaam buizen die sterk de grootte tussenbeelden toegenomen. Om deze nieuwe functies aan te pakken, fabrikanten produceren nu wide-eyefield oculairs (in figuur 1), die het zichtbare gebied van het monster met maar liefst 40 procent te verhogen. Omdat de strategieën van oculair-objectief correctie technieken variëren van fabrikant tot fabrikant, is het zeer belangrijk (zoals hierboven aangegeven) alleen oculairs aanbevolen door een specifieke fabrikant om hun doel te gebruiken.

Onze aanbeveling is om zorgvuldig te kiezen het doel eerst, dan de aankoop van een oculair dat is ontworpen om te werken in combinatie met de doelstelling. Bij de keuze oculairs, is het relatief eenvoudig te maken tussen eenvoudige en hoger gecompenseerd oculairs. Eenvoudige oculairs zoals Ramsden en Huygenian (en hun hoger gecorrigeerde tegenhangers) verschijnt een blauwe ring rond de rand van het oculair middenrif wanneer bekeken door de microscoop of aangehouden tot een lichtbron. Daarentegen hoger gecorrigeerd compenseren oculairs met een geel-rood-oranje ring rond het membraan onder dezelfde omstandigheden.

Eigenschappen van Commercial Oculairs
tafel 1

De kenmerken van verschillende gemeenschappelijke commercieel beschikbare oculairs (vervaardigd door Olympus America, Inc.) zijn gerangschikt aan typen tabel 1. De drie belangrijkste typen oculairs in Tabel 1 opgesomde vinder. Breed veld. en Super Widefield. De terminologie gebruikt door diverse fabrikanten kunnen erg verwarrend zijn en zorgvuldige aandacht moet worden besteed aan hun verkoop brochures en handleidingen microscoop om ervoor te zorgen dat de juiste oculairs worden gebruikt met een specifiek doel. In tabel 1 zijn de afkortingen die groot veld en super groothoek oculairen wijzen gekoppeld tot correcties voor hoge eyepoint en zijn WH en SWH. respectievelijk. De vergrotingen zijn ofwel 10x en 15x en de Field Numbers (Hieronder besproken) varieert 14-26,5, afhankelijk van de toepassing. De dioptrie-instelling is ongeveer hetzelfde voor alle oculairen en vele bevatten ook ofwel een fotomasker of micrometer dradenkruis.

Lichtstralen afkomstig van het oculair samenkomen op exit pupil of oogafstand, vaak aangeduid als de Ramsden disc. waar de pupil van het microscopisten oog in oog moet worden gelegd voor haar om het gehele gezichtsveld zien (meestal 8-10 mm van de ooglens). Bij een hogere vergroting van het oculair wordt de oogafstand getrokken dichter bij het bovenoppervlak van de ooglens, waardoor het veel moeilijker voor de microscopist te gebruiken, vooral als ze bril. Om dit te compenseren, speciaal ontworpen high eyepoint oculairs zijn vervaardigd die functie eyepoint afstanden naderen 20-25 mm boven het oppervlak van de ooglens. Deze verbeterde oculairs hebben grotere diameter ooglenzen die meer optische elementen bevatten en meestal voorzien van een verbeterde vlakheid van het veld. Dergelijke oculair worden vaak aangeduid met de inscriptie "H " ergens op het oculair behuizing, alleen of in combinatie met andere afkortingen, zoals hierboven besproken. We moeten vermelden dat high-eyepoint oculairs zijn vooral nuttig voor microscopisten die een bril dragen om te corrigeren voor dichtbij of ver vooruitziende blik, maar dat doen ze niet correct zijn voor een aantal andere visuele gebreken, zoals astigmatisme. Vandaag de dag, hoge eyepoint oculairs zijn erg populair, zelfs met mensen die geen bril hoeft te dragen, omdat de grote ogen speling vermindert vermoeidheid en maakt het bekijken van foto’s door de microscoop veel aangenamer.

Op een gegeven moment, oculairs waren beschikbaar in een breed spectrum van vergrotingen gaande van 6,3x tot 25x en soms zelfs hoger voor speciale toepassingen. Deze oculairs zijn zeer nuttig voor observatie en fotomicrografie met laagvermogen doelstellingen. Helaas, met hogere vermogensdoelstellingen, het probleem van lege vergroting wordt belangrijk bij het gebruik van zeer sterke vergroting oculairs en moeten worden vermeden. Tegenwoordig zijn de meeste fabrikanten beperken hun oculair mogelijkheden die in de 10x tot 20x bereik. De diameter van de Viewfield per oculair wordt uitgedrukt "field-of-view nummer" of in het veld nummer (FN ), Zoals hierboven besproken. Informatie over het veldnummer van een oculair kan de werkelijke diameter van het object Viewfield met de formule:

Viewfield Diameter = (FN) / (M (O) × M (T))

waar FN is het veld getal in millimeters, M (O) is de objectiefvergroting en M (T) is de buis lens vergrotingsfactor (indien aanwezig). Het toepassen van deze formule om de Super Widefield oculair in tabel 1, komen we op het volgende voor een 40x objectief met een buis lens vergroting van 1,25: FN = 26,5 / M (O) = 40 × M (T) = 1,25 = Viewfield een diameter van 0,53 mm. Tabel 2 geeft de Viewfield maten over de gemeenschappelijke scala aan doelstellingen die zou plaatsvinden met behulp van deze oculair.

Viewfield Diameters
(SWF 10x oculair)
tafel 2

Voorzichtigheid is geboden bij de keuze van oculair / objectief combinaties om de optimale vergroting van specimen detail te waarborgen, zonder toevoeging van onnodige voorwerpen. Bijvoorbeeld, een vergroting van 250x Daartoe zouden de microscopist een 25x oculair gekoppeld met een 10x objectief kiezen. Een alternatieve keuze voor dezelfde vergroting zou een 10x oculair met een 25x objectief zijn. Omdat de 25x objectief heeft een hogere numerieke lensopening (ongeveer 0,65) dan doet de 10x doelstelling (ongeveer 0,25), en gezien het feit dat numerieke apertuur waarden resolutie objectief definiëren, is het duidelijk dat de tweede mogelijkheid zou het beste. Als microfoto van dezelfde Viewfield werden met elkaar bovenvermelde doelstelling / oculair combinatie, zullen duidelijk dat de 10x oculair / 25x objectief duo microscoopfoto die excelleerde in specimen details en helderheid in vergelijking met de andere combinaties zou produceren.

De "waaier van zinvolle vergroting " een objectief / oculair combinatie wordt gedefinieerd door de numerieke apertuur van het systeem. Er is een minimale vergroting noodzakelijk voor de details die in een beeld op te lossen, en deze waarde is meestal vrij arbitrair als 500 maal de numerieke apertuur (500 × NA). Aan het andere uiteinde van het spectrum, wordt de maximale zinvolle vergroting van een beeld doorgaans op 1000 maal de numerieke apertuur (1000 × NA). Vergrotingen hoger dan deze waarde zal opleveren verder geen bruikbare informatie of fijner resolutie van beelddetails en zal meestal leiden tot een verslechtering van het beeld. Boven de grens van zinvolle vergroting zorgt ervoor dat de afbeelding te lijden hebben van het fenomeen van "lege vergroting ", Waarbij het verhogen van de vergroting door het oculair of tussenliggende buis lens zorgt ervoor dat alleen de afbeelding om meer vergroot met geen overeenkomstige stijging van detail resolutie geworden. Tabel 3 geeft de gemeenschappelijke doelstelling / oculair combinaties die in het gebied van zinvolle vergroting liggen.

Bereik van zinvolle vergroting
(500-1000 × NA van Objective)
tabel 3

Oculairs kan worden aangepast meetstoffen door een kleine cirkelvormige schijfvormige glazen dradenkruis (soms aangeduid als raster of handtasje ) Op het vlak van het velddiafragma van het oculair. Reticles hebben meestal markeringen, zoals een meetlat of raster, geëtst op het oppervlak. Omdat het vizier ligt in hetzelfde vlak als het veld diafragma, verschijnt het in scherpe focus gelegd op de afbeelding van het monster. Oculair gebruik kruisdraden moet focusserende mechanisme (gewoonlijk een spiraalvormige schroef of schuifregelaar) waarmee het beeld van het dradenkruis in beeld worden gebracht bevatten. Aantal typische reticles zijn geïllustreerd in figuur 5 hieronder.

Het dradenkruis in figuur 5 (a) is een gemeenschappelijk element oculairs ter "omlijsting" viewfields voor fotomicrografie. De kleine rechthoekige element omschrijft het gebied dat zal worden vastgelegd op film met behulp van 35 mm formaat. Andere filmformaten (120 mm en 4 × 5 inch) worden afgebakend door reeksen "hoeken" binnen de grotere rechthoek 35mm. In het midden van het dradenkruis een reeks cirkels omgeven door vier stellen parallelle lijnen aangebracht in een "X" patroon. Deze lijnen worden gebruikt om het masker beeld en focus parfocal het filmvlak in een camera weer bevestigd aan de microscoop zijn. Het dradenkruis in figuur 5 (b) een lineair micrometer die kan worden gebruikt om afstanden te meten beeld en de gekruiste micrometer 5 (c) wordt bij het polariserende microscoop om de uitlijning monsters te lokaliseren ten opzichte van de polarisator en analysator. Het raster in figuur 5 (d) wordt gebruikt om een ​​deel van de Viewfield voor het tellen partitioneren. Er zijn vele andere variaties van oculair reticles, en dient de lezer veel fabrikanten van microscopen en optische onderdelen om de soorten te bepalen en beschikbaarheid van deze nuttige meetapparatuur raadplegen.

Voor zeer nauwkeurige metingen een Filar Micrometer vergelijkbaar met die in figuur 6 wordt gebruikt. Dit micrometer vervangt de conventionele oculair en bevat een aantal verbeteringen ten opzichte van conventionele reticles. In de Filar micrometer, een masker met een meetschaal (er zijn vele variaties in schaal types) en een zeer fijne draad wordt in beeld gebracht met het monster (Figuur 6 (b)). De draad is gemonteerd zodat deze langzaam over de Viewfield kan worden bewogen door de gekalibreerde schroef aan de zijkant van de micrometer (figuur 6 (a)). Een volledige draai van de schroef (verdeeld in 100 gelijke delen) is gelijk aan de afstand tussen twee aangrenzende dradenkruis merken. Door langzaam de draad van de ene positie het monster afbeelding naar de andere op en het nemen van nota van de veranderingen in de duimschroef aantallen, het microscopist heeft een veel nauwkeuriger meten van de afstand. Filar micrometers (en andere eenvoudige reticles) gekalibreerd met een fase micrometer per doelstelling waarmee het zal worden gebruikt.

Sommige oculairs een beweegbare "wijzer" gelegen binnen het oculair en gepositioneerd zodat het verschijnt als een silhouet in het beeldvlak. Deze pointer is handig bij het geven van bepaalde kenmerken van het model, in het bijzonder wanneer een microscopist leert studenten over specifieke kenmerken. De meeste oculair pointers kan in 360 graden rond het monster en meer geavanceerde versies worden gedraaid kan vertalen in het hele Viewfield.

Fabrikanten produceren vaak gespecialiseerde ooglenzen, vaak aangeduid als foto oculairs. die zijn ontworpen voor gebruik met fotomicrografie. Deze oculairs zijn meestal negatief (Huygenian type) en zijn niet in staat om visueel gebruikt. Daarom worden ze meestal genoemd projectielenzen. Een typische projectielens is geïllustreerd in figuur 7 hieronder.

Projectielenzen moet zorgvuldig worden gecorrigeerd zodat ze produceren platte veldbeelden, definitieve "moet" voor nauwkeurige microfotografie. Ze zijn over het algemeen ook kleur-gecorrigeerd voor getrouwe weergave van kleur in kleur fotomicrografie garanderen. Vergrotingsfactoren in fotomicrografie projectielenzen lopen van 1x tot ongeveer 5x en deze kunnen worden verwisseld om de grootte van het uiteindelijke beeld passen in de microfoto.

Camera systemen zijn een integraal onderdeel van de microscoop te worden en de meeste fabrikanten bieden photomicrographic attachment camera’s als optioneel accessoire. Deze geavanceerde camera systemen hebben vaak gemotoriseerde zwarte dozen die op te slaan en automatisch doorlopen film frame per frame als microfoto’s worden genomen. Een gemeenschappelijk kenmerk van deze integrale camerasystemen is een bundelsplitser focussen telescopische oculair (zie figuur 8), die het mogelijk maakt de microscopist te bekijken, focus en frame monsters voor fotomicrografie. Deze telescoop bevat een fotomicrografie reticule, vergelijkbaar met die in figuur 5 (a) die is ingeschreven met een rechthoekig element dat het gebied dat met 35 mm film en ook hoeksteunen voor groter formaat films omgeeft. Voor het gemak in het scannen en het fotograferen van monsters, kunnen de microscopist de telescopische oculair te passen zodat het parfocaal met het oculair oculair om het gemakkelijker maken om uit en neemt hij microfoto.

meewerkende auteurs

Mortimer Abramowitz – Olympus America, Inc. Twee Corporate Center Drive. Melville, New York, 11747.

Michael W. Davidson – National High Magnetic Field Laboratory, 1800 Oost-Paul Dirac Dr. The Florida State University, Tallahassee, Florida, 32310.

www.olympusmicro.com

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

zes + vijftien =