在顯微鏡領(lǐng)域，快速Z軸聚焦和圖像穩(wěn)定性一直是一個(gè)艱難的權(quán)衡。由于速度慢（步進(jìn)電機(jī)Z軸執(zhí)行器）或小行程和振動(dòng)（壓電定位器），步進(jìn)電機(jī)Z軸或壓電定位器等當(dāng)前技術(shù)正在影響生命科學(xué)業(yè)務(wù)的吞吐量。一直有必要將兩種不同的技術(shù)結(jié)合起來(lái)以克服這些瓶頸，從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

我們的可調(diào)焦液體鏡頭提供了一種多功能、緊湊且具有成本效益的解決方案來(lái)克服這一挑戰(zhàn)。由于沒(méi)有平移力學(xué)，液體鏡頭可以在幾毫秒內(nèi)對(duì)焦，結(jié)合粗調(diào)和精細(xì)對(duì)焦范圍，確保無(wú)振動(dòng)和可靠性，使用壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億次。一個(gè)特別有趣的用例是使用液態(tài)鏡頭進(jìn)行z軸堆疊、獲取3D信息 (DFF) 或計(jì)算具有擴(kuò)展景深 (EDOF) 的圖像。

優(yōu)點(diǎn)

• 快速Z軸堆疊

• 無(wú)振動(dòng)

• 工作距離范圍大

• 無(wú)色差

• 使用壽命長(zhǎng)（>1B循環(huán)）

顯微鏡的快速Z聚焦和圖像穩(wěn)定性

在哪里集成液體鏡頭

非遠(yuǎn)心配置

液體透鏡在顯微鏡系統(tǒng)中最直接的集成是將其放置在物鏡正上方，這對(duì)于無(wú)限遠(yuǎn)校正物鏡尤其實(shí)用。這種配置的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非常大的 Z 范圍。例如，在 40 倍放大倍數(shù)下，具有5屈光度調(diào)諧范圍的液體透鏡將產(chǎn)生大約160微米的工作距離范圍。Z軸范圍內(nèi)的放大倍數(shù)變化呈線性且可重復(fù)。

非遠(yuǎn)心和遠(yuǎn)心視覺

無(wú)倍率變化的遠(yuǎn)心配置

不希望放大倍率變化的顯微鏡系統(tǒng)需要一種液體透鏡不影響放大率的配置。這可以通過(guò)將其放置在共軛瞳孔位置的中繼透鏡系統(tǒng)中來(lái)實(shí)現(xiàn)。在非遠(yuǎn)心配置中，可實(shí)現(xiàn)的Z軸范圍通常更小。

放大率的變化是線性的，可以通過(guò)軟件進(jìn)行補(bǔ)償

無(wú)散斑熒光照明

Optotune 的激光散斑減少器可用于在使用激光進(jìn)行照明時(shí)提高圖像質(zhì)量。典型的配置是將激光聚焦到振蕩擴(kuò)散器上，并通過(guò) 4f 系統(tǒng)將光斑成像到多模光纖中。

使用電動(dòng)聚焦可調(diào)透鏡EL-10-30在顯微鏡中進(jìn)行軸向聚焦的示例

液體透鏡EL-16-40-TC

EL-16-40-TC具有16毫米的通光孔徑，是世界上最大的電動(dòng)可調(diào)焦鏡頭，廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、顯微鏡、眼科設(shè)備中的屈光矯正等應(yīng)用中，它的設(shè)計(jì)在很多方面都得到了優(yōu)化：

• 光圈比其前身EL-10-30大60%，光通量提高2.5倍

• 可調(diào)透鏡可以從平坦的零態(tài)變成平凹或平凸透鏡，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá)-10至+10屈光度（-250至+250mA）的焦距調(diào)諧范圍

• 該設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可將熱漂移效應(yīng)降至最低至0.02 dpt/°C，并且通過(guò)內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)典型的 +/- 0.05 屈光度的總體再現(xiàn)性

• 響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間分別為5毫秒和25毫秒，這仍然比大多數(shù)機(jī)械替代品要快幾個(gè)數(shù)量級(jí)

• 將鏡片成形器集成到容器內(nèi)可實(shí)現(xiàn)可調(diào)鏡片的最高定位精度

EL-16-40-TC可提供用于OEM集成的緊湊形式，但也提供多螺紋適配器和用于工業(yè)用途的堅(jiān)固Hirose連接器，其中可調(diào)鏡頭可以輕松地與現(xiàn)成的成像鏡頭結(jié)合使用。

左圖：EL-16-40-TC帶螺紋適配器（OEM 版本），右圖：EL-16-40-TC帶螺紋適配器（工業(yè)版）

電動(dòng)調(diào)焦鏡頭EL-10-30-C 和 EL-10-30-Ci

電動(dòng)調(diào)焦鏡頭EL-10-30-C是機(jī)器視覺、顯微鏡、生物識(shí)別系統(tǒng)和光學(xué)相干斷層掃描等應(yīng)用的理想選擇，使用它設(shè)計(jì)更快、更緊湊的光學(xué)系統(tǒng)，無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械裝置。通過(guò)施加0到300mA的電流，10 毫米光圈鏡頭的焦距可以在幾毫秒內(nèi)調(diào)整到特定值。EL-10-30-C的兩側(cè)還帶有螺紋，便于安裝，并且可以用固定焦距偏移鏡頭替換蓋板玻璃，允許根據(jù)您的應(yīng)用要求自由調(diào)整焦距范圍。

左圖：EL-10-30-C（OEM版），右圖：EL-10-30-Ci（工業(yè)版）

電動(dòng)調(diào)焦鏡頭EL-10-30-C有兩種主要的光學(xué)配置：

• 基本配置具有平面蓋板玻璃和200mm至100mm的焦距調(diào)諧范圍，使其成為微距成像的最佳選擇。

• “MV”配置針對(duì)機(jī)器視覺市場(chǎng)進(jìn)行了優(yōu)化。它包含一個(gè)負(fù)偏移鏡頭，因此整個(gè)焦距調(diào)整范圍從略微負(fù)向下降到286毫米，使其成為與無(wú)限遠(yuǎn)校正定焦鏡頭組合的理想選擇。

激光散斑衰減器(LSR)

激光散斑衰減器只不過(guò)是移動(dòng)的漫射器,主要應(yīng)用于激光散斑減少和光束均勻化，但它們的驅(qū)動(dòng)方式絕對(duì)是獨(dú)一無(wú)二的。其中磁阻LSR于2016 年推出，特別適合需要大幅面玻璃漫射器的應(yīng)用。這種方法的基礎(chǔ)是一個(gè)單一的薄鋼結(jié)構(gòu)，它通過(guò)用電流脈沖驅(qū)動(dòng)線圈來(lái)產(chǎn)生共振，產(chǎn)生強(qiáng)大的磁阻。由于高 q 因子，即使對(duì)于重型玻璃漫射器，也能以低功耗實(shí)現(xiàn) 800um 范圍內(nèi)的大振幅。磁阻 LSR帶有集成執(zhí)行器的緊湊型設(shè)計(jì)，集成在柔性電纜上的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備中，適用于不同的擴(kuò)散器材料，具有適用于惡劣環(huán)境和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

磁阻LSR

我們還可以基于其新的電磁驅(qū)動(dòng)平臺(tái)定制LSR，該平臺(tái)支持2D中的大通光孔徑和大圓振幅。這些器件可以用高能效的PWM驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。如果需要，可以添加閉環(huán)控制。當(dāng)放置在中間圖像平面中時(shí)，此類設(shè)備適用于平視顯示器 (HUD) 中的去斑。