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奧林巴斯始終致力于通過(guò)研發(fā)制造高品質(zhì)的光學(xué)設(shè)備、部件和零件，推動(dòng)生命科學(xué)、工業(yè)和醫(yī)療研究領(lǐng)域不斷發(fā)展。其中一項(xiàng)光學(xué)產(chǎn)品是我們?yōu)閳D像分析和基于顯微鏡的成像系統(tǒng)制造商最新推出的可以集成到他們?cè)O(shè)備中的高性能物鏡。

我們從與制造商的對(duì)話中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，他們很難確保生產(chǎn)的所有設(shè)備都提供一致的高質(zhì)量圖像。即使是那些設(shè)計(jì)出高性能設(shè)備的制造商，如果在制造過(guò)程中由于集成顯微鏡物鏡的性能不好而出現(xiàn)了重大差異或誤差，也將無(wú)法實(shí)現(xiàn)他們?cè)谫|(zhì)量、成本和交貨時(shí)間方面做出的承諾。正是這樣的對(duì)話，促使著我們不斷推陳出新，研發(fā)出新的產(chǎn)品。

我們?cè)诔上耦I(lǐng)域中的突破是研發(fā)了X Line系列 物鏡。2019年推出的X Line系列 物鏡，可以同時(shí)提供高水平的數(shù)值孔徑、色差校正和平坦度三種功能，從而清除了傳統(tǒng)的成像障礙 -- 在過(guò)去，這三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是相互制衡的。我們還對(duì)這些物鏡進(jìn)行了波前像差控制，為成像分析和顯微鏡制造商提供了一種通過(guò)統(tǒng)一物鏡性能而避免出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案。

測(cè)量物鏡光學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)方法是計(jì)算其Strehl（斯特列爾）比率。Strehl（斯特列爾）比率是以百分比表示的，帶有像差的實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)可達(dá)到的收斂比與理想的無(wú)像差光學(xué)系統(tǒng)像場(chǎng)中的收斂比（或中心強(qiáng)度）的比值。這意味著Strehl（斯特列爾）比率越高，光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量越好。例如，奧林巴斯的MPLAPON50X和MPLAPON100X物鏡具有95%或更高的Strehl（斯特列爾）比率。

那么，為什么波前像差控制如此重要？請(qǐng)繼續(xù)閱讀，找尋答案。

波前像差控制如何降低物鏡性能的差異

顯微鏡物鏡性能的提高促使其內(nèi)置透鏡結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化和微型化（圖1）。因此，物鏡往往會(huì)因制造誤差而在質(zhì)量上出現(xiàn)差異，有時(shí)這些差異還會(huì)造成最終產(chǎn)品性能的參差不齊。

為了盡量降低出現(xiàn)這類差異的風(fēng)險(xiǎn)，奧林巴斯的技術(shù)人員在裝配X Line和其他類型物鏡的過(guò)程中會(huì)測(cè)量物鏡的波前像差。波前像差是指所生成圖像與理想圖像之間的偏差，并被作為一項(xiàng)質(zhì)量參數(shù)加以控制。

通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)每個(gè)物鏡的波前像差進(jìn)行測(cè)量和控制，使其更接近理想狀態(tài)（無(wú)像差），我們的新型物鏡與傳統(tǒng)物鏡（參見(jiàn)下圖3（a））相比，在光學(xué)性能上表現(xiàn)的差異要小得多。其所獲得的圖像質(zhì)量也更為一致，如圖3（b）所示。

將波前像差得到控制的物鏡集成到成像設(shè)備中的3個(gè)原因

以下是將波前像差得到控制的物鏡集成到顯微鏡設(shè)計(jì)中的幾個(gè)首要原因：

1. 可生成高質(zhì)量的穩(wěn)定圖像
   圖像質(zhì)量會(huì)影響設(shè)備軟件對(duì)圖像進(jìn)行測(cè)量的速度和準(zhǔn)確性。波前像差得到了控制的物鏡有助于生成高質(zhì)量的穩(wěn)定圖像，因此如果可靠性對(duì)于您的最終產(chǎn)品非常重要，那么就一定要集成一個(gè)波前像差得到了控制的物鏡。

2. 可降低成本
   由于所集成物鏡在性能上的差異而不能正常工作的成像設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生額外的成本。例如：您可能需要放棄使用當(dāng)前的物鏡，并購(gòu)買一個(gè)替代物鏡。而波前像差得到了控制的物鏡由于性能出色，可以避免產(chǎn)生這些成本。

3. 按時(shí)間表順利交貨
   如果成像設(shè)備中裝配的是性能參差不齊的物鏡，那么要使設(shè)備發(fā)揮優(yōu)質(zhì)性能，就需要進(jìn)行更多的調(diào)整。這就意味著生產(chǎn)周期更長(zhǎng)。相反，采用波前像差得到了控制的物鏡，則可以確保最終產(chǎn)品具有統(tǒng)一的上乘質(zhì)量，從而可使商家信守承諾，按期交貨。另外，您還可以保留一批性能可靠物鏡的備份庫(kù)存。