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光学技术2025年第01期:用于病理切片检测的大视场变焦显微镜光学系统设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韦晓孝;戴振秋;何晓冰;周辰;胡蝶;

单位:上海理工大学光电信息与计算机工程学院先进成像及精密检测系统实验室;

摘要:针对传统显微系统在覆盖较大面积的病理切片时需多次成像,并且运用图像拼接技术的挑战,设计了一款大视场变焦显微光学系统。通过巧妙结合大视场显微物镜和变焦筒镜,该系统实现了对病理切片的一次成像,从而获取了病理切片的全部信息。通过调整变焦筒镜系统的放大倍率,可以观察到局部疑似病变组织。使用ZEMAX光学软件分别对大视场显微物镜和变焦筒镜进行了优化设计。设计结果表明,组合系统焦距范围为90~800mm,实现12倍变焦,工作距离为100mm,分辨率可达到3.45μm,在全视场范围内,MTF在75lp/mm处均大于0.3,接近衍射极限。仿真结果表明镜头像质优良,最大物方视场达到18mm×18mm,成功实现了大面积的待测样品从细节到全貌的观测,显著提高了检测效率。

关键词:光学设计;;大视场;;显微系统;;变焦;;一次成像

基金资助:国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项(2021YFF0700400)