Olympus es una empresa reconocida por sus microscopios de última generación que prestan apoyo en los campos de las ciencias de la vida, medicina, industria, como también en muchos otros. Pero, lo que quizá se tenga poco presente es que, además de diseñar sus propios microscopios, Olympus suministra objetivos y otro componentes ópticos a los fabricantes de sistemas de imágenes microscópicos con el fin de ayudar a los equipos de ingeniería de todo el mundo.
Al diseñar nuevos dispositivos, estos ingenieros tienen el objetivo común de garantizar una calidad de imagen y flexibilidad elevadas. Una de las formas que nos permite cumplir este objetivo es el desarrollo de sistemas ópticos para el procesamiento de imagen con lentes sin compensación. Continúe su lectura para conocer cómo estos sistemas ópticos mejoran el diseño y el rendimiento de los microscopios.
Diseño de un sistema óptico dedicado al procesamiento de imágenes con un microscopio
Un sistema óptico dedicado al procesamiento de imágenes con un microscopio consiste principalmente en un objetivo, ubicado cerca del espécimen/muestra, y la lente del tubo que enfoca la luz a partir del objetivo. Actualmente, los objetivos son diseñados a menudo para emitir rayos de luz paralelos (con corrección de infinito), de modo que los componentes ópticos, como un semiespejo que divide un haz y un filtro dedicado a la observación de la fluorescencia, pueden ser añadidos a la trayectoria de la luz entre el objetivo y la lente del tubo.
Para producir imágenes de alta calidad, la corrección de aberración se integra al diseño del objetivo. Por lo general, esta se emplea de dos formas: el método de compensación y el método sin compensación.
A continuación, se proporciona una breve descripción sobre cada método:
Método de compensación
Cuando se diseña un sistema óptico con el método de compensación, el objetivo y la lente del tubo trabajan de forma complementaria para corregir las aberraciones.
Método sin compensación
Por el contrario, cuando un sistema óptico es diseñado con un método sin compensación, el objetivo y la lente del tubo corrigen de forma completa e independiente las aberraciones.
La diferencia entre estos dos métodos se ilustra en la Figura 1-2 a continuación.
Figura 1: Mecanismos de corrección de aberración con el método de compensación. El objetivo y la lente del tubo trabajan de forma complementaria para corregir las aberraciones.
Figura 2: Mecanismos de corrección de aberración con el método sin compensación. El objetivo y la lente del tubo corrigen de forma independiente la aberración.
Ventajas del método sin compensación en el diseño microscópico
Cuando se diseña un objetivo y una lente de tubo con el método de compensación, puede que ocurran varios problemas si sólo se quiere integrar el objetivo o la lente del tubo a su sistema.
Por ejemplo, el diagrama esquemático a continuación (Figura 3) muestra cómo un haz láser ingresa a un espécimen por medio de un objetivo. Si el objetivo está diseñado con el método sin compensación (Figura 3a), el haz de láser no se verá afectado por la longitud de onda del láser. En cambio, si el objetivo fue diseñado con el método de compensación (Figura 3b), el haz de láser será dirigido a un punto inesperado pues las aberraciones del objetivo no han sido eliminadas.
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Figura 3: (a) Efecto del método por el diseño óptico en el ingreso del láser. Con el método sin compensación, el haz de láser no se ve afectado por la longitud de onda del láser. (b) Con el método de compensación, el haz de láser es dirigido a un punto inesperado.
Ventajas de integrar la óptica sin compensación en el diseño microscópico
Integrar un sistema óptico dedicado al procesamiento de imágenes con el método sin compensación aventaja a su dispositivo, ya que:
- Permite que su sistema tenga la capacidad de adquirir imágenes claras sin colores borrosos a través de todo el campo de visión, incluso cuando sólo el objetivo está implementado.
- Mejora la precisión de posicionamiento del láser cuando este último es introducido con diferentes longitudes de onda.
Los sistemas ópticos, dedicados al procesamiento de imágenes y que han sido diseñados con el método sin compensación, pueden mejorar la fiabilidad y el rendimiento de los sistemas de imágenes microscópicos. Un ejemplo de ello son los objetivos UIS2 de Olympus combinados con su lente de tubo súper ancho. De forma más específica, los objetivos X Line, que vienen corregidos para aberraciones entre un rango de 400 a 1.000 nm, son utilizados para observaciones de campo amplio y alta resolución con una amplia serie de longitudes de onda. La lente del tubo, que también ha sido diseñada con el método sin compensación, puede ser usada de forma independiente. Ambos componentes ópticos son compactos y ligeros para una fácil integración.
En resumen, estos dispositivos ópticos ayudan a los equipos de ingeniería a diseñar microscopios que pueden mantener con facilidad una calidad de imagen uniforme en todo el campo de visión, incluso al ser combinados con componentes de lentes disponibles en el mercado.
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