多功能数码显微镜

James DeRose 博士 Georg Schlaffer徕卡显微系统数码显微系统是显微镜学的流行语之一，此外，还有一些非常有用的常识。徕卡显微系统的产品经理 Georg Schlaffer 常常会被客户和同仁问及有关数码显微系统方面的问题。为了答疑解惑，他与科学作家 Jim DeRose 共同合作，对最重要的几个问题进行了全方位解答。到底什么是数码显微系统？数码显微镜属于带数码相机的光学显微镜，无需配备目镜。电子监控器显示屏会直接显示观察和分析的样品图像。数码显微镜还可以是常规体视或复式显微镜，它们同时配备目镜和相机，能够保存显微镜状态和相机设定值的反馈信息。在本文的接下来部分中，我们提到的“数码显微镜”是指不带目镜的显微镜，例如，Leica DVM6、Leica DMS1000，和 Leica DMS300，而不是配备相机的体视或复式显微镜。左：Leica DVM6 数码显微镜右：镀金焊盘，汽车用电子设备，总放大倍率：120:1。图像由 Leica DVM6 获取。哪些应用领域可以使用数码显微镜？在研发、生产和检测、质量控制和保证，以及失效分析过程中，数码显微镜是分析部件和样品并生成检测报告的理想仪器。左：镀金焊盘，汽车用电子设备，总放大倍率：360:1。图像由 Leica DVM6 获取。右：通过 Leica DVM6 倾斜显示屏予以显示。数码显微镜的优势何在？数码显微镜最显著的优势在于仪器的人机工程学设计。由于监控器会直接显示样品图像，用户可以在保持舒适、放松的直立坐姿的同时，还能即时观察样品，并利用软件分析样品图像，保证用户能以舒适的姿态高效地完成工作。在需要处理高通量样品，或每天需要在显微镜上花费较长时间的情况下，数码显微镜的人机工程学设计就显得意义非凡了。此外，很多数码显微镜还提供允许存储多个用户配置文件的软件。在多人共用一台显微镜时，这项功能非常有用，凭借这项功能，每个用户只需选择自己的显微镜配置文件，几乎无需调节显微镜工作台，即可轻松开始工作。左：纸上印刷图案，总放大倍率：750:1，环形光照明。图像由 Leica DVM6 获取。右：纸上印刷图案，总放大倍率：750:1，起偏镜开启时的同轴照明。图像由 Leica DVM6 获取。数码显微镜有哪些限制条件？相比体视或复式显微镜，数码显微镜存在一个明显的限制条件，即需要电源连接，因为数码显微镜未配备目镜，而样品图像却始终需要显示在监控器上。因此，至少需要一根电源线。通常情况下，数码显微镜还需要连接 PC，或至少需要连接显微镜的显示屏。通过传统的显微镜，用户仍可以选择使用目镜获取样品图像。左：Leica DMS1000 数码显微镜右：金属部件上的一个孔；自动更新每项变焦设置比例，实现快速测量。图像由 Leica DMS1000 获取。通过数码显微镜和目镜分别观察到的样品图像相比，结果如何？原则上，图像是相同的。视场角可能存在差别，这主要取决于我们正在讨论的数码相机和目镜的类型。但是，还有一个重要差别：采用体视显微镜的双筒目镜观察样品，将为您带来数码显微镜的二维图像无法达到的深度。左：表壳，通过环形光照明 (Leica LED3000 RL) 和入射光座捕捉。图像由 Leica DMS1000 获取。右：Leica DMS1000 B 图像：利用透射光座捕捉的秀丽隐杆线虫图像；因不断编码变焦，从而保证快速、简单地测量，即使在不配备电脑的单机模式下亦可实现。数码显微镜操作上比带目镜的显微镜要简单吗？尤其对于无经验的用户而言，利用数码显微镜，他们也能够更简单、更快速地获取样品图像。造成上述差别的主要原因是，熟悉设置和调整传统型显微镜，并透过目镜观察样品，这些操作需要花费较长时间。左：果蝇属筛查。图像由 Leica DMS1000 B 获取。右：利用固定在摇臂机架上的 Leica DMS300 观察印刷电路板样品“编码”的含义是什么？当显微镜硬件可直接与计算机软件进行通信，且能够利用图像数据完成对特定参数值的追踪和保存时，表示显微镜已完成“编码”。这些特定参数将得以被设定，并因此被称之为已编码参数值。正常情况下，触摸相关按钮，即可调用这些已编码参数，令重复工作和报告变得更轻松。必须成为显微系统的专家，才能操作数码显微镜吗？当然不需要。无论是显微系统的新手还是专家，都可以轻松使用数码显微镜。徕卡显微系统提供的数码显微镜，其设计宗旨就是简单易用、开箱即用，最大程度地减少培训时间。它们配备已编码的功能，能够轻松生成分析报告，令重复工作更加高效。数码显微镜需要配备哪些部件？所需配件依据应用领域而定。例如，可以根据所需的放大倍率范围，选择物镜透镜。您还可以在一系列主机和照明系统中进行选择。以下这些问题会帮助您决定需要哪些部件或功能： 是否需要快速获取高质量数字图像？如果需要，您可以选择高分辨率数码相机。 是否需要高通量样品的快速、实时图像显示？如果需要，您可以将相机速度设置为每秒 30 帧或更快。 是否需要从不同角度观察样品？如果需要，倾斜显微镜镜头或转动样品载物台，实现工作过程或物体的动态观测。 是否需要定性或定量分析样品？如果需要，必须认真选择软件功能。 是否需要平衡图像，同时清晰展示明亮和暗色部分？如果需要，您可以选择 HDR（高动态范围）功能，它能够为您精确提供所需的图像类型。了解更多：https://www.leica-microsystems.com/?nlc=20191231-SFDC-008340

自2019年发布以来，奥林巴斯DSX1000数码显微镜凭借卓越性能，为无数用户提供了精准、高效的观察和测量体验。回顾2021年10月，日本GOOD DESIGN AWARD 2021年度获奖作品正式公布。作为全球四大设计奖之一，素有“东方设计奥斯卡”之称的GDA，每年都会带来极具权威的优秀设计奖。而DSX1000不负众望，获评2021 Good Design设计大奖。奥林巴斯DSX1000显微镜不仅在研发部门、生产部门、失效实验室应用广泛，在各大实验室、大学和研究机构，都能满足客户对多功能一体和高精度的要求，从宏观到微观，通过确保放大倍率的重复性和测量精度，大大提升了工作效率。披荆斩棘，再获殊荣2022年，DSX1000凭借自身过硬的实力，再次获得iF设计大奖。（iF产品设计奖创立于1954年，由德国历史最悠久的工业设计机构——汉诺威工业设计论坛iF Industrie Forum Design每年定期举办，已经被国际公认为当代工业设计领域中的卓有声望的大奖。资料节选自百度百科。）该奖项评委会表示：“一台工业显微镜，通常无法同时对应从宏观形貌到微观结构的快速切换。使用多个显微镜则会涉及复杂的工作流程，包括在显微镜之间转移样品。DSX1000 允许用户使用单个设备，进行从宏观到微观级别的观测。该设备提供高精度的 3D 观察，并配备了操作手柄和可倾斜机身等功能。同时设备也能输出高分辨率的3D图像，并且整体设计易于使用，操作十分便利。”

奥林巴斯公司（代表董事兼总裁：竹內康雄）宣布在全球范围内推出 DSX1000 数码显微镜，它极大地改善了用户的检验工作流程，能够通过简易的操作实现对各种样品的分析。这款新产品由奥林巴斯科学事业于2019年6月3日面向全球发布。 DSX 系列数码显微镜将我们卓越的光学技术与先进的数字技术融为一体。DSX1000 数码显微镜用于观察和测量各种样品，包括电子元件和金属材料。此显微镜使用简单，只要放上样品，就可以轻松地完成 3D 观察、测量、报告自动生成等一系列操作。 您只需要一台 DSX1000 显微镜就可满足各种观察和分析需要，改善检验的工作流程。镜头数量增加至 15 个，涵盖20-7,000X的放大倍率。用户还可以利用该显微镜的六种观察方法，对各种样品进行观察与测量。比如突出显示样品表面的不规则和轮廓形貌。显微镜头部和载物台可以分别进行± 90°的自由角度调节，从而满足对各种复杂外形样品的任意角度观察。另外，新开发的算法可以实现更快的 3D 图像采集，与奥林巴斯传统数码显微镜相比，速度快了近十倍。最后，我们将根据每位用户的工作环境校准显微镜，以帮助用户实现精确、高效的观察和测量。新 品 首 发NEW ARRIVAL主要特点放大倍率范围 20–7,000X，可旋转式载物台。可迅速切换物镜和六种观察方式。远心光学系统保证了在整个放大范围内的测量准确度。放大倍率范围 20–7,000X，可旋转式载物台DSX1000 数码显微镜新增了 5 个物镜，物镜总数达到 15 个。20-7,000X 的放大倍率范围实现了精确观察，而长工作距离物镜则实现了对不规则样品的观察，例如电路板和机加工零件。显微镜头部和载物台都可以旋转± 90°，更易于观察和分析薄样品，如晶圆，或大型样品，如汽车部件。 可调节的头部和载物台显微镜头部和载物台可以分别旋转± 90°使用高分辨率长工作距离的物镜长工作距离使用户能够观察不规则形状的电子基板。 20–7,000X 放大倍率下的晶圆图像对比可迅速切换物镜和六种观察方式显微镜的电动变焦光路结合了先进的观察功能，可实现六种观察方法和对比度增强功能：明场、暗场、MIX、偏光、简易偏振和微分干涉。偏光观察和对比度增强功能可以突出样品表面的不规则和轮廓形貌。例如，此功能可用于在观察晶圆表面较大的不规则形状与细微破损和划痕之间快速切换。从而用户可以观察到使用其他方法难以检测到的对象。太阳能电池图像对比（左图：明场观察，右图：偏光观察）单侧光线照射突出了表面的不规则形状。该项技术适用于观察不规则形状、扭曲的样品和槽口。集成电路 (IC) 芯片图像对比（左图：常规；右图：带对比度增强功能）色彩清晰明亮的图像替代了明暗图像。远心光学系统保证了在整个放大范围内的测量精确性。*汽车制造商、精密设备和其他产品制造商必须精确测量和分析产品的规格，以证明产品的安全性。DSX1000 数码显微镜使用远心光学系统，在整个放大范围内图像失真极低，实现了有保证的准确度和重复性的高精度测量。为了确保准确度，在完成 DSX1000 显微镜的安装后，奥林巴斯的技术人员将根据客户使用环境对每台显微镜进行校准。 远心光学系统和非远心光学系统的图像采集对比图改变聚焦位置不会改变图像大小。此新闻稿中的公司名称和产品名称分别是其对应公司的商标或注册商标。*必须由奥林巴斯进行校准。奥林巴斯科学事业科学事业的主要产品为光学显微镜、工业视频内窥镜、无损检测设备和合金分析仪。通过这些产品，科学事业帮助维持社会基础设施的安全和稳定，包括医疗、生命科学和工业领域的研发；生产设施的质量改善；飞机和其他大型设备的检验等等。奥林巴斯将于 2019 年 10 月 12 日迎来百年华诞。我们向支持我们公司发展的客户和股东表示诚挚的感谢。我们期待秉承“实现世界人民的健康、安心和幸福生活”的使命，继续为社会做出贡献。