生物实验设计上遇到的光学问题，请大家指点

现有1由计算机驱动的投影仪作为光源，欲使其投射到奥林巴斯显微镜的载物台上，形成一个0.7mmX0.7mm大小的清晰像。

现在的做法是：通过显微镜的左光路出口，利用光路可逆原理，使其在载物台上成像。我发现如果直接将投影仪对准光路出口，在显微镜目镜中只能看到一个很亮的灯炮（疑为投影仪灯泡）。如果在投影仪和显微镜中间放一张白纸，则能从显微镜目镜中看到正确的图形。

现经我测试，目前光路如下

投影仪-----37cm-白纸-38cm-------显微镜的左光路出口。

虽然现在可以成清晰的像，但是由于白纸的存在，光强损失了２０－３０倍。本人是学生物的，对于光路设计几乎不懂，故此请教各位
1.有没有什么办法可以提高透过率，同时确保将投影仪的光转换成平面光源。
2.能否通过其他光路，将投影仪的像通过显微镜成到载物台上？

不胜感激

liujj	2006-01-09 15:26
这个方法比较奇怪，为什么要用投影仪来做光源呢？显微镜的光源有很多种，你主要是要看什么？我可以给你个比较好的方案

qhyocean

2006-01-10 10:29

1;楼主可以使用较为透明的白纸,通明程度,自己可以多找几种纸来试验,如果找的好，可以解决问题的.
显微镜的一些简单的照明就是用类似的原理.
2:或者可以试试将投影仪的灯源位置变化,但你需要成像的物体位置不变.不过要在灯源可以变换的情况下。
3:要想通过光路解决,好象不太可行.不是做不了，是有可能做起来很麻烦。

一条龙

2006-01-10 11:35

楼主为何要这样做呢????????
你把电脑里的清晰且大的图象经过投影再经过显微反路缩小成像在载物台,然后干什么呢? 目的是什么? 再显微放大来看吗? 拍摄吗?
即使清晰地成像了亮度也够高,但是图象的分辨率肯定不会赶上原图象的,经过了两套光学系统多组镜片的再次成像,图象的各个方面都要损失的.
请告诉大家你为什么要这样做.

sillyfish

2006-01-10 16:22

首先，谢谢楼上各位的回帖。

1.
首先,搭这个光路的目的是为了用图形刺激去刺激实验标本:视网膜。而视网膜是固定在显微镜的载物台上的，尺寸大概是1mmX1mm。因此，无论采用什么方法，我们最后的结果是在1mmX1mm大小见方的面积上产生一个清晰的像。

2.考虑到生物实验装置的存在，不太容易在标本上方引入光。（Olympus 倒置式显微镜 IX-70,71，上方为背景光源）因此，我们尝试从显微镜的左路光出口引入光刺激，利用光路可逆原理，在载物台上成像。

3.我们曾通过一个广角镜头，将CRT显示器产生的刺激光引入。示意如下：

显示器------80cm-相机广角镜头(28mm焦距)-左光路出口-1xcm--显微镜中心光轴

这样做，我们确实可以达成上面的基本要求。但同时也存在一个很大的问题。由于显示器距离显微镜较远，且相机广角镜头的镜头尺寸很小，所以能够进入显微镜的光少的可怜。因此，我们考虑到使用投影仪来作为光源，以提高光强。

但是，使用投影仪也有几个难点：
1.投影仪的绝对黑相对于显示器而言太亮了，我们正在联系上海光机所镀膜中心的老师设计一块变密度滤光片。

2.投影仪本身是一个投影系统，和CRT显示器的发光原理不一样。我们目前采用的方法是用纸将其转换为平面光源。同时也在考虑采用磨砂玻璃，不知道效果会怎样？

当然，如果各位能提出更好的方法，不使用投影仪的话，上面说的就是不是问题了。

题外话：这个问题，我们曾多次请Olympus上海分部的工程师来看，最后也没有得到一个很好的解决方案。

liujj	2006-01-11 11:30
是不是可以这样理解： EaWS. eK 在1mm*1mm成一个清晰的像，亮度应该要求不是很高---这样应该是将物体缩小，而不是放大，那么建议将可以用望远系统+显微系统的倒用，这样能克服你们目前所遇到的问题

sillyfish	2006-01-12 13:21
1.在使用显示器的方案中，我们在显微镜左光路出口上安装的是单个广角镜头，并不是望远系统。能得到不错的效果（除了亮度不让人满意）。 rvyrxw%[ Vp<seO;7o 2.用投影仪的话，是不是必须经过一个转换过程（纸）？能不能想办法让其通过显微镜之后直接成像在标本上？

liujj	2006-01-12 14:50
从投影仪出来的图像可以认为物距为无穷远，所以应该使用望远系统，投影仪上本身就有一个镜头，你们是不是这样处理的： >/#KI~}'N 投影机（含镜头）+广角镜头+物镜 b]7GmRekl j+^oz'q 如果中间有成像面，你加不加纸都没有关系的

liujj	2006-01-14 08:24
楼主，现在项目做得怎么样了？

northwolf	2006-01-15 19:36
有没有考虑将屏幕图像通过光纤耦合进入显微镜呢？这样可以不使用投影仪和广角镜头，大大减少光能损失。

sillyfish

2006-01-17 14:55

谢谢大家的关心

1.刚刚尝试过了用磨砂玻璃替代白纸的方法，结果发现了一个很严重的问题：
投影仪产生的图像亮度中心和边缘严重不均。由于白纸的滤光比较强，当时没有发现这一问题。
换用磨砂玻璃之后，发现中心图像亮度明显较四周高。
看样子很难采用投影仪作光源。

2.如果用光纤耦合的方法，请问具体应该怎么做才能把CRT显示器上的图像引入显微镜？

sillyfish	2006-01-17 15:16
另外问个问题 a,o_`s< m{7^EF 我对光纤不是很熟悉，请问用光纤耦合会不会产生盲点？分辨率能达到多少？

liujj	2006-01-18 10:57
还是这句话： \]9.zlB 建议将可以用望远系统+显微系统的倒用，这样能克服你们目前所遇到的问题 CAT.4GM 可以和我联系： 5/QRL\ liujunjun@vip.sina.com

northwolf	2006-01-18 14:27
对于光纤我也了解不深，具体的耦合光路我也不知道，这需要找专门作光纤图像传感的专家来解决问题，可能成本也比较高。但使用光纤的光能损失会很少，肯定会保证图像的亮度，而且分辨率也不会降低。

意遵守本	2006-04-03 16:11
太感谢了，建议奖励

查看本帖完整版本: [-- 生物实验设计上遇到的光学问题，请大家指点 --] [-- top --]