微觀結構的精確測量是實現材料性能優(yōu)化和器件功能提升的核心，超景深顯微鏡技術以其在測量中的高精度和高景深特性，為材料科學界提供了一種新的分析工具，用以精確解析微觀世界的復雜結構。美能光子灣將帶您了解超景深顯微鏡的成像機制以及工作原理，并展示其在各領域的實際應用。

Part.01

超景深顯微鏡

超景深顯微鏡是指一種利用激光束進行三維成像的高級顯微鏡。

超景深顯微鏡的原理包括兩個方面：

一是光學裝置的設計，二是圖像處理技術的應用。

在光學設計方面，超景深顯微鏡采用了高數值的物鏡和光闌，通過調節(jié)光源的光斑大小和光闌的位置，使光線在不同深度處的聚焦度不同，從而實現超景深效果。在圖像處理方面，超景深顯微鏡通過數學算法將不同深度處的圖像進行拼合，已獲得清晰的立體圖像。

傳統(tǒng)光學顯微鏡由于景深淺，往往只能放大倍率進行平面的二維觀察，對于立體物體，偏出景深范圍的區(qū)域則會存在離焦現象，無法構建精準的3D圖像。超景深顯微鏡與其相比，能夠穿透樣本的厚度，顯示出在靠近和離遠鏡片表面深度處的具體信息。區(qū)別在于使用了像干涉條紋顯微鏡和相移干涉顯微鏡等設備，同時通過計算機控制實現三維成像。

Part.02

變焦物鏡的特點

變焦物鏡是一種可以改變焦距的鏡頭，它允許用戶在不更換鏡頭的情況下調整拍攝視角和放大倍數。這種鏡頭內置了機械結構，使得用戶可以通過改變透鏡之間的間距進行調節(jié)，從而實現從廣角到長焦的連續(xù)變化。

變焦物鏡結構-焦距的變化原理圖

Part.03

變焦物鏡的性能——景深

當用透鏡觀察物體時，物體在透鏡的聚焦位置時觀察得非常清楚。盡管物體和透鏡之間的距離有微小的改變，在一個容差區(qū)域中還是能清楚地觀察物體的。物體被聚焦的這段容差就被稱之為“景深”。當使用景深較大的透鏡時,可以精確快速地觀察整個凹凸不平的物體。

超景深顯微鏡工作原理

容差較大的透鏡景深也較大，容差較小的景深就較小。對于顯微鏡來說景深越大越好，景深越大在觀察高低不平整的物體表面時，能夠得到更好更立體的清晰度畫面。景深大,可以看到被檢物體的全層，而景深小，則只能看到被檢物體的一個薄層。

景深隨數值孔徑和物鏡的放大倍率而變化，在某些情況下，高數值孔徑系統(tǒng)（通常具有更高的放大倍率）比低數值孔徑系統(tǒng)具有更深的焦深，即使景深更小。在高倍率下聚焦產生的小誤差不像在低倍率物鏡下聚焦產生的小誤差那么嚴重。下圖表給出了一系列物鏡隨著數值孔徑和放大倍率的增大，中間像面的景深和像深的計算變化。

景深和圖像深度隨物鏡孔徑變化表

總結可得出：
數值孔徑：數值孔徑越大，景深越小；數值孔徑越小，景深越大。

鏡頭工作距離：鏡頭離樣品越近，景深越小；鏡頭離樣品越遠，景深越大。

放大倍數：放大倍數越大，景深越??；放大倍數越小，景深越大。

Part.04

超景深顯微鏡應用范圍

超景深顯微鏡具有景深大、分辨率大等特點。超景深顯微鏡可連續(xù)變倍，它的物鏡超出普通顯微鏡的鏡頭，能夠對很長一段距離內的物體清晰成像，還可以進行3d形貌成像、粒徑測量、高度測量、寬度測量。主要應用于表面微觀形貌的觀察、測量和分析，在多個領域有著廣泛的應用，包括半導體、材料科學、生命科學、醫(yī)學等領域。

ME-UD6300

美能光子灣超景深顯微鏡

美能光子灣超景深顯微鏡是一款用于對各種精密器件及材料表面進行亞微米級測量的檢測儀器。與傳統(tǒng)的光學顯微鏡不同，該設備擁有更大的景深、更廣的視野、更高的放大倍率、更全的觀測角度，足以應對各種極具挑戰(zhàn)的觀測場景。

• 超清數字成像器件，3840*2160 800W 像素超高速實時傳輸

• 多種HDR技術結合運用，實現亮區(qū)暗區(qū)真實呈現

先進的遠心光學系統(tǒng)設計，保證真彩與銳利、低畸變圖像質量

在微觀世界的探索中，每一次技術的飛躍都為我們揭開自然奧秘的神秘面紗提供了新的工具。超景深顯微鏡的應用范圍廣泛，從材料科學的表面微觀形貌觀察到生命科學中的細胞結構分析，再到醫(yī)學領域的精確診斷，它的高景深和高分辨率特性使其成為多個領域不可或缺的工具。美能光子灣，作為這一領域的先行者，將繼續(xù)推動超景深顯微鏡技術的發(fā)展，為科學研究和技術創(chuàng)新提供更強大的支持。