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Por que objetivas com controle de aberração de frente de onda são essenciais para um bom projeto de microscópio

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Objetivas de microscópio com controle de aberração de frente de onda

Estamos sempre trabalhando para fazer avançar as áreas de pesquisa científica, industrial e médica das ciências biológicas, projetando peças, componentes e equipamentos ópticos de alta qualidade. Uma maneira de fazer isso é fornecer aos fabricantes de sistemas de imagem baseados em microscópio e análise de imagens as mais recentes objetivas de alto desempenho para integração em seus dispositivos.

Nossas conversas com os fabricantes geralmente revelam que eles têm dificuldade em garantir que seus dispositivos forneçam imagens de qualidade uniforme. Mesmo os fabricantes que projetam dispositivos de alto desempenho não conseguem atingir a qualidade, o custo e o tempo de entrega prometidos se ocorrerem variações ou erros significativos em seus processos de fabricação devido ao desempenho das objetivas integradas do microscópio. São conversas como essas que nos levam a continuar inovando.

Nossa mais recente inovação em imagens são as objetivas X Line. Nós as lançamos em 2019, quebrando as barreiras tradicionais de imagem ao fornecer altos níveis de abertura numérica, correção de aberração cromática e nivelamento ao mesmo tempo — três parâmetros críticos que se contrapunham no passado. Também adotamos o controle de aberração da frente de onda para essas objetivas, oferecendo aos fabricantes de microscópios e análises de imagens uma solução para problemas decorrentes de variações no desempenho da objetiva

A forma padrão como o desempenho óptico de uma objetiva é medido é a cociente de Strehl. Este é o cociente, expresso como uma porcentagem, da razão de convergência atingível em um sistema óptico real com aberrações para a razão de convergência (ou a intensidade no centro) no campo de imagem de um sistema óptico aplanático ideal. Isso significa que quanto maior o cociente de Strehl, maior a qualidade do sistema óptico Por exemplo, nossas objetivas MPLAPON50X e MPLAPON100X têm cociente de Strehl de 95% ou mais.

Então, por que a aberração da frente de onda é tão importante? Leia mais para descobrir!

Como o controle da aberração da onda frontal reduz as variações objetivas de desempenho

As melhorias de desempenho nas objetivas do microscópio levaram a uma estrutura de lente interna mais complexa e miniaturizada (Figura 1). Como resultado, as objetivas tendem a ter diferenças de qualidade devido a erros de fabricação e, às vezes, essas diferenças causam variações no desempenho de um produto final.

Projeto de lente objetiva de microscópio

Figura 1: Exemplo de um grupo complexo e compacto de lentes dentro de uma objetiva.

Para minimizar a chance desse tipo de variação, os técnicos da Olympus medem a aberração da frente de onda durante os processos de montagem da X Line e alguns outros tipos de objetivas. A aberração da frente de onda é causada pelo desvio da imagem ideal formada e é controlada como um parâmetro de qualidade.

Inspeção da aberração da frente de onda em lentes objetivas de microscópio Inspeção da aberração da frente de onda em lentes objetivas de microscópio

Figura 2: Os técnicos da Olympus inspecionam a aberração da frente de onda das lentes objetivas do microscópio.

Ao medir e controlar a aberração da frente de onda de cada objetiva para trazê-la mais perto de seu estado ideal (livre de aberrações), produzimos objetivas com muito menos variação no desempenho óptico em comparação com as objetivas convencionais (ver Figura 3 (a) abaixo). O resultado é uma qualidade consistente, conforme mostrado na Figura 3 (b).

Frente de onda quase livre de aberrações com lentes objetivas X Line Frente de onda quase livre de aberrações com lentes objetivas X Line

Figura 3: Exemplos de frentes de onda. (a) Esquerda: frente de onda com aberrações (objetiva convencional). (b) Direita: frente de onda quase livre de aberrações (objetiva X Line).

Três razões para integrar objetivas com o controle de aberração de onda frontal em um dispositivo de imagem

Aqui estão os principais motivos para integrar lentes objetivas com controle de aberração de frente de onda em seu projeto de microscópio:

  1. Produz imagens estáveis e de alta qualidade
    A qualidade da imagem afeta a rapidez e a precisão com que o software de um dispositivo pode medi-la. Objetivas com controle de aberração de frente de onda podem fornecer imagem estável e de alta qualidade, portanto, se a confiabilidade é importante em seu produto final, integrar uma objetiva com controle de aberração de frente de onda é uma necessidade.
  2. Reduz custos
    Um dispositivo de imagem que não funciona adequadamente devido a variações do desempenho das objetivas causará custos extras. Por exemplo, você pode precisar descartar a objetiva e comprar uma substituta. Objetivas com controle de aberração de frente de onda podem reduzir esses custos devido ao seu alto desempenho.
  3. Estabiliza sua programação de entrega de produtos
    Um dispositivo que deve fornecer alto desempenho precisa de ajustes extras para lidar com as variações objetivas de desempenho. Isso pode indicar um tempo de espera de produção mais longo. Em contraste, adotar objetivas projetadas com controle de aberração de frente de onda para qualidade consistente significa que você pode entregar os dispositivos nas datas de entrega prometidas. Além disso, você pode manter um inventário de backup de objetivas confiáveis.

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Gerente de OEM

Bunryu Arashi trabalha como gerente de OEM (fabricante do equipamento original) na Evident na Europa. Com 12 anos de experiência em desenvolvimento de produtos para microscópios, Bunryu projetou objetivas e adaptadores de câmera, assim como sistemas de iluminação óptica para os microscópios da série BX™ e CKX™. Ele tem um mestrado em Engenharia pela Universidade de Osaka, no Japão.

Nov 16 2020
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