体视显微镜,又称立体显微镜,其设计目标不是为了获得极高的放大倍数和分辨率,而是为了获得立体的三维视觉感受和较大的工作距离。 这使得它非常适合用于操作、装配、 dissection(解剖)和检查较大样品。
一、 核心光学原理:为什么能看到立体图像?
人之所以能感知物体的立体感(深度和远近),是因为我们的双眼从略有差异的角度(大约12-14°的夹角)观察同一物体,大脑将这两个略有视差的图像融合,从而产生立体视觉。
体视显微镜的核心原理就是模拟人眼的这种双目视觉。
两条独立的光路:体视显微镜拥有两个独立的物镜和两个独立的目镜通道。
不同的观察角度:这两个物镜从不同的角度(通常有一个夹角,例如尼康的SMZ系列)对准样品上的同一点。
大脑图像融合:使用者的左眼和右眼通过各自的目镜,接收到来自不同角度的图像。大脑将这些信息处理融合,从而形成一个具有强烈立体感的三维图像。
尼康应用与特点(以SMZ25/SMZ18等为代表):
优点:
平坦的视野:因为光路通过大物镜后是平行的,所以焦平面是一个完美的平面,非常适合观察平坦的样品(如PCB板、晶圆)。
极高的分辨率和色彩保真度:大尺寸的共用物镜可以做得非常精密,实现更高的数值孔径(NA),从而获得更优的分辨率和像差校正。
无缝的模块化扩展:由于光路是平行的,在物镜和镜身之间可以非常方便地插入各种附件,如荧光模块、相机端口、倍率变换器,而几乎不影响光学性能。