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Importance des composants optiques sans compensation pour la conception de microscopes

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Composants optiques pour les FEO

Olympus est connue pour ses microscopes de pointe utilisables dans les secteurs des sciences de la vie, de la médecine et de l’industrie (et bien d’autres encore). Vous pourriez toutefois ne pas réaliser qu’outre la conception de nos propres microscopes, nous fournissons également des objectifs et d’autres pièces optiques à des fabricants de systèmes d’imagerie microscopique afin d’aider les équipes d’ingénieurs du monde entier.

Lors de la conception de nouveaux dispositifs, ces ingénieurs veillent à s’assurer de l’excellente qualité d’image et de la flexibilité des microscopes. L’une des solutions mises en avant pour atteindre ce but est de mettre au point des systèmes optiques d’imagerie dotés d’objectifs sans compensation. Lisez pour en apprendre plus sur la manière dont ces systèmes optiques améliorent la conception et les performances des microscopes.

Conception d’un système optique d’imagerie pour un microscope

Un système optique d’imagerie pour un microscope se compose d’un objectif placé à proximité de l’échantillon et d’une lentille de tube optique qui focalise la lumière émanant de l’objectif. Actuellement, les objectifs sont souvent conçus pour émettre des rayons lumineux parallèles (à corriger à l’infini) de sorte que des composants optiques, tels qu’un demi-miroir pour diviser un faisceau et un filtre pour l’observation en fluorescence, peuvent être ajoutés sur le trajet optique entre l’objectif et la lentille de tube optique.

Pour produire des images de haute qualité, les concepteurs d’objectifs font appel à la technologie de correction de l’aberration. Deux méthodes sont généralement utilisées : la méthode avec compensation et la méthode sans compensation.

Voici un résumé de chaque méthode :

  1. Méthode avec compensation

    Lorsqu’un système optique est développé avec la méthode avec compensation, l’objectif et la lentille de tube optique corrigent les aberrations de manière complémentaire.

  2. Méthode sans compensation

    En revanche, dans un système optique développé avec la méthode sans compensation, l’objectif et la lentille de tube optique corrigent entièrement les aberrations indépendamment l’un de l’autre.

La différence entre ces deux méthodes est illustrée dans les figures 1 et 2 ci-dessous.

Correction de l’aberration dans les systèmes optiques utilisant la méthode avec compensation

Figure 1 : Mécanismes de correction de l’aberration utilisant la méthode avec compensation. L’objectif et la lentille du tube optique corrigent les aberrations de manière complémentaire.

Correction de l’aberration dans les systèmes optiques utilisant la méthode sans compensation

Figure 2 : Mécanismes de correction de l’aberration utilisant la méthode sans compensation. L’objectif et la lentille du tube optique corrigent les aberrations indépendamment l’un de l’autre.

Avantages de la méthode sans compensation pour la conception des microscopes

Si vous développez un objectif et une lentille de tube optique selon la méthode avec compensation, vous ferez face à de nombreux problèmes dans le cas où vous souhaitez uniquement intégrer l’objectif ou la lentille de tube optique à votre système.

Par exemple, le schéma ci-dessous (figure 3) montre comment un faisceau laser pénètre dans un échantillon via un objectif. Si l’objectif a été développé avec la méthode sans compensation (figure 3a), le faisceau laser ne sera pas affecté par la longueur d’onde du laser. En revanche, si l’objectif a été mis au point à l’aide de la méthode avec compensation (figure 3b), le faisceau laser sera dévié vers un point non prévu, car les aberrations générées au niveau de l’objectif n’auront pas été éliminées.

Figure 3 (a)Figure 3 (b)

Figure 3 : (a) conséquences de l’utilisation de la méthode de conception optique sur la pénétration du faisceau laser. Avec la méthode sans compensation, le faisceau laser n’est pas affecté par la longueur d’onde du laser. (b) Avec la méthode avec compensation, le faisceau laser est dévié vers un point non prévu.

Avantages liés à l’intégration de composants optiques sans compensation pour la conception de microscopes

L’utilisation d’un système optique d’imagerie conçu selon la méthode sans compensation permet de :

  1. Donner à votre système la capacité d’acquérir une image parfaitement nette sans flou de couleur sur l’entièreté du champ de vision, même si seul l’objectif est utilisé
  2. Améliorer la précision du positionnement du laser lorsque des lasers de différentes longueurs d’onde sont utilisés

Les systèmes optiques d’imagerie conçus selon la méthode sans compensation permettent d’améliorer la fiabilité et les performances des systèmes d’imagerie microscopique. Tel est le cas pour nos objectifs Olympus UIS2 associés à notre lentille de tube optique super large. En outre, les objectifs X Line, qui sont corrigés pour des aberrations comprises sur une plage de 400 - 1000 nm, peuvent être utilisés pour des observations de grand champ et à haute résolution sur une large plage de longueurs d’onde. La lentille de tube optique, qui est également conçue selon la méthode sans compensation, peut être utilisée indépendamment. Les deux composants optiques sont compacts et légers, ce qui permet de les intégrer facilement aux systèmes.

En résumé, ces composants optiques aident les ingénieurs à concevoir des microscopes capables de produire une qualité d’image uniforme sur l’entièreté du champ de vision, même lorsqu’ils sont associés à des lentilles disponibles sur le marché.

Pour en savoir plus sur les optiques, les composants, les statifs et les pièces de haute qualité d’Olympus destinés aux FEO et intégrables à vos microscopes, consultez le site Web www.olympus-lifescience.com/oem-components.

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Brochure : Solutions de composants de microscope pour les FEO

OEM Manager

Bunryu Arashi works as an OEM manager at Olympus Scientific Solutions in Europe. With 12 years’ experience in microscope product development, Bunryu has designed objectives and camera adapters, as well as illumination optical systems for Olympus BX and CKX series microscopes. He has a master's degree in engineering from Osaka University in Japan.

janv. 21 2021
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