Tại sao vật kính có kiểm soát quang sai mặt sóng lại là một phần thiết yếu của kính hiển vi được thiết kế tốt

Chúng tôi liên tục phát triển các lĩnh vực khoa học đời sống, công nghiệp và nghiên cứu y tế bằng cách thiết kế các thiết bị, linh kiện và bộ phận quang học chất lượng cao. Để thực hiện điều này, chúng tôi cung cấp cho các nhà sản xuất hệ thống phân tích hình ảnh và hình ảnh vi mô các vật kính hiệu suất cao mới nhất được thiết kế để tích hợp vào thiết bị của họ.

Khi nói chuyện với các nhà sản xuất, chúng tôi thường thấy rằng họ gặp khó khăn trong việc khiến hệ thống của mình tạo ra hình ảnh có chất lượng ổn định. Ngay cả những nhà sản xuất thiết kế các thiết bị hiệu suất cao cũng không thể cung cấp chất lượng, chi phí và tiến độ như họ đã hứa nếu có những biến đổi hoặc lỗi đáng kể xảy ra trong quá trình sản xuất do hiệu suất thấu kính tích hợp vào kính hiển vi của họ không đủ. Những phát hiện này thúc đẩy chúng tôi tiếp tục đổi mới.

Ống kính X Line đại diện cho tiến bộ mới nhất của chúng tôi trong lĩnh vực hình ảnh. Ra mắt vào năm 2019, chúng vượt qua các trở ngại hình ảnh truyền thống bằng cách kết hợp khẩu độ số cao, hiệu chỉnh quang sai màu và độ phẳng, ba thông số thiết yếu chưa từng được kết hợp trước đây. Chúng tôi cũng đã trang bị tính năng kiểm soát quang sai mặt sóng cho các vật kính này để cung cấp cho các nhà sản xuất hệ thống phân tích hình ảnh và kính hiển vi một giải pháp cho các vấn đề liên quan đến sự bất thường về hiệu suất vật kính.

Phương pháp tiêu chuẩn để đo hiệu suất quang học của ống kính là tỷ lệ Strehl. Đó là tỷ lệ, được biểu thị bằng phần trăm, giữa tỷ lệ hội tụ có thể đạt được trong một hệ quang học thực có quang sai và tỷ lệ hội tụ (hoặc cường độ ở tâm) trong trường ảnh của một hệ thống quang học phẳng lý tưởng. Điều này có nghĩa là tỷ lệ Strehl càng cao thì chất lượng của hệ thống quang học càng cao. Ví dụ: vật kính MPLAPON50X và MPLAPON100X của chúng tôi có tỷ lệ Strehl ít nhất là 95%.

Tại sao quang sai mặt sóng lại quan trọng đến vậy? Đọc tiếp.

Kiểm soát quang sai mặt sóng làm giảm sự bất thường về hiệu suất của ống kính như thế nào?

Những cải tiến về hiệu suất của vật kính hiển vi đã đạt được thông qua việc phức tạp hóa và thu nhỏ cấu trúc bên trong của vật kính (hình 1). Vì sự phức tạp này, các ống kính có xu hướng có sự khác biệt về chất lượng do lỗi sản xuất và đôi khi những khác biệt này dẫn đến hiệu suất không nhất quán của thành phẩm.

Hình 1: Ví dụ về nhóm thấu kính phức tạp và nhỏ gọn bên trong vật kính.

Để giảm khả năng xảy ra những loại bất thường này, các kỹ thuật viên của Olympus đo quang sai mặt sóng trong quá trình lắp ráp ống kính X Line và các loại ống kính khác. Quang sai mặt sóng là do độ lệch của hình ảnh được hình thành so với mặt sóng lý tưởng và là một trong những tiêu chí chất lượng mà chúng tôi kiểm soát.

Hình 2: Các kỹ thuật viên của Olympus kiểm tra vật kính hiển vi để phát hiện quang sai mặt sóng

Bằng cách đo và kiểm soát quang sai mặt sóng của từng thấu kính để đưa nó đến gần trạng thái lý tưởng (không quang sai), chúng tôi tạo ra những thấu kính có hiệu suất quang học thay đổi ít hơn đáng kể so với thấu kính thông thường (xem Hình 3 (a) bên dưới). Điều này dẫn đến chất lượng ổn định, như trong Hình 3(b).

           (a) Mặt trận sóng bị lệch (mục tiêu thông thường).                                                                       (b) Mặt trận sóng gần như không có quang sai (vật kính X Line).

                                                                                                          Hình 3: Ví dụ về mặt sóng.

Ba lý do để tích hợp vật kính kiểm soát quang sai mặt sóng vào hệ thống hình ảnh

Dưới đây là những lý do chính để tích hợp vật kính kiểm soát quang sai mặt sóng vào kính hiển vi của bạn:

1. Hình ảnh ổn định, chất lượng cao
   Chất lượng hình ảnh ảnh hưởng đến tốc độ và độ chính xác của phép đo phần mềm của thiết bị. Ống kính có khả năng kiểm soát quang sai mặt sóng có thể mang lại chất lượng hình ảnh rất tốt với độ ổn định cao. Do đó, nếu độ tin cậy của thành phẩm của bạn đóng vai trò quan trọng thì bạn cần phải tích hợp ống kính có chức năng kiểm soát quang sai mặt sóng.
2. Giảm chi phí
   Một hệ thống hình ảnh không hoạt động bình thường do hiệu suất ống kính không ổn định sẽ phải chịu thêm chi phí. Ví dụ: bạn có thể cần phải bỏ ống kính này và mua một ống kính khác. Các ống kính có khả năng kiểm soát quang sai mặt sóng có thể giảm chi phí nhờ hiệu suất cao.
3. Giao sản phẩm đúng thời hạn
   Một hệ thống phải đảm bảo hiệu suất cao sẽ cần những điều chỉnh bổ sung để điều chỉnh những bất thường trong hiệu suất mục tiêu. Điều này có thể dẫn đến thời gian sản xuất dài hơn. Mặt khác, bằng cách sử dụng ống kính có quang sai mặt sóng đã được kiểm soát để đảm bảo chất lượng ổn định, bạn có thể giao sản phẩm đúng thời hạn. Ngoài ra, bạn có thể xây dựng một kho dự phòng các ống kính đáng tin cậy.