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由光学纤维组成的照明纤维束能用于传递光通量很大的光,有较好的柔韧性、稳定性和较高的透射率,还有一个突出优点是光源灯泡本身的热量和红外线不能通过它到达被照面,因此,它广泛地应用于需要“冷光”照明的医用光学仪器之中。本课题研究的目的就是利用由光学纤维构成的光锥,应用在显微镜透射照明中,并且通过软件程序对采集的光锥照明光的数据进行分析,得出光照度,光稳定性,光均匀性等方面的结论。
本课题在总结、分析了传统透射照明方法的基础上,设计了利用光锥进行显微镜透射照明的聚光系统。根据光锥的光学特性,将其引入显微镜透射照明光学系统,对显微镜透射照明系统进行了创新,并对光锥透射照明系统进行了进一步的改进和完善。选择光锥代替聚光镜做聚光元件,改进了临界照明存在的一些问题。在软件方面,利用VC++与OpenGL结合,编写了三维分析软件程序,对采集的图像进行分析,提高了分析结果的可视性与明确性。
在对显微镜光锥透射照明特性进行分析的过程中,完成了大量有效的实验。首先确定了光锥照明光学系统的光源:天然光源和人工光源,无论是天然光源还是人工光源,光锥聚光系统均可以满足显微镜观察的需要;然后对光锥照明光图像与临界照明光图像进行了光均匀性,光强等的比对,得出结论:使用光锥照明的图像,光强有所提高,但照明具有不均匀性。可以通过调节光锥与光源间的距离来提高光强度。
显微镜光锥照明系统中,利用了光锥进行聚光,相比较传统显微镜透射照明系统中使用光学元件多、调节困难、故障率高等特点,光锥体积小质量轻,整个光锥照明系统结构简单,透光率高,使用操作方便。显微镜的发展水平,要与我国科技发展和运用水平相适应,本研究对于提高显微镜透射照明的先进性以及工业的实用性有重要的意义。