显微镜基础知识 什么是显微镜玉崎
深圳市京都玉崎电子有限公司 周冰冰
显微镜是一种用来放大和观察物体的设备。
在工业领域，“显微镜”一词通常指的是配备数码相机的显微镜，它与传统的光学显微镜有所区别。与光学显微镜相比，它的主要特点包括更大的景深以及测量角度和长度的能力。
显微镜和光学显微镜的根本区别在于它们的镜头配置。光学显微镜使用由物镜和目镜组成的复合透镜系统，而显微镜则只有一个物镜和一个内置摄像头。它们的工作原理是利用图像传感器捕捉光学放大后的图像，并将其以电信号的形式输出到显示器。
显微镜的用途
显微镜不仅能放大和观察物体，还能对获得的图像数据进行各种评估和分析。它广泛应用于汽车和航空航天、电子设备、医疗和化妆品、化学和材料等行业，其应用范围涵盖研发到质量保证等各个方面。
1. 用于牙科治疗
显微镜的一个典型应用领域是牙科治疗。通过调节焦距，即使是肉眼难以察觉的微小病变区域也能清晰可见。这极大地提高了医生的视野，从而提升了治疗质量，并降低了因病变组织清除不而导致的复发风险。
2. 在美容行业的应用
它还用于美容诊断和治疗，例如整形手术和皮肤状况检查。通过在屏幕上显示皮肤的放大图像，可以直观地检查皮肤状况，从而更容易评估受影响区域的状况。对于接受诊断的患者来说，能够在屏幕上看到自己皮肤的状况是一项优势，因为它可以增强他们对检查的信心。
3. 电子元件的检验与故障分析
在工业领域，扫描电子显微镜（SEM）被广泛用作电子元件和半导体集成电路（IC）微米级内部分析的替代设备。它们可以处理各种检测任务，包括IC芯片的目视检查、缺陷产品的失效分析、异物污染检测以及对发现的异物的尺寸和形状进行分析。此外，*型号还集成了自动物镜切换机构和自动对焦功能，几乎可以实现全自动的放大倍率切换。
显微镜的原理
这种显微镜在与光学显微镜目镜对应的部分集成了一个数码相机。其工作原理是利用图像传感器检测物镜放大后的图像，并将该图像显示在显示器上。
1. 观察放大倍率
观察放大倍率表示为物镜放大倍率与显示器放大倍率的乘积。显示器放大倍率是显示器尺寸除以图像传感器尺寸所得的值。例如，如果一个尺寸为 1 毫米的物体显示在尺寸为 100 毫米的显示器上，则显示器放大倍率为 100 倍。
因此，显示器尺寸和相机图像传感器尺寸会影响观察放大倍率这一事实是显微镜特有的概念，被称为“相对放大倍率”。另一方面，光学显微镜的放大倍率表示为物镜和目镜放大倍率的乘积，被称为“*放大倍率”。在这方面，两者的放大倍率概念存在显著差异。
2. 决议
分辨率是指在表面上能够分辨的*小物体间距。在显微镜中，分辨率受物镜分辨率、数码相机镜头分辨率、图像传感器分辨率和显示器分辨率的影响。此外，数值孔径（表示镜头从样本收集光线能力的值，通常称为NA）越大，分辨率越高。
如果分辨率不足，观察到的图像会模糊，无法清晰地观察细节。因此，根据观察对象和目的选择合适的放大倍率和分辨率至关重要。
显微镜的特点
显微镜的一个关键特点是使用数码相机代替目镜，从而无需持续透过镜头观察。这有利于减少长时间观察造成的眼部疲劳。
另一项功能是可以在显示器上进行观察和记录（视频录制），允许多人共享相同的图像信息。此外，还可以执行诸如使用图像软件进行尺寸测量、图像处理（例如图像合成和图像拼接）以及生成报告等任务。
此外，为了满足对高分辨率处理能力的需求，近年来出现了4K显示器类型的产品。同时，针对特定应用场景的显示器也在不断发展，例如那些优先考虑低延迟和高帧率，以满足外科手术和治疗应用需求的显示器。
