介绍了一种基于MTF的显微物镜景深仿真测量方法。将光学设计CAD软件中评价像质的光学传递函数MTF移植用于景深仿真测量之中。即人为设置离焦方式,通过增大或减小物镜工作距离来察看显微物镜的MTF值改变情况,当MTF值降低到一定程度刚刚不能满足成像质量要求时,该工作距离即临界最大或临界最小工作距离,两者差值即为显微物镜景深仿真测量值。

为研究出更合理的光学显微镜机械结构设计原理及相关规范,基于人机工程学的设计理念,参阅我国光学显微镜的相关规范,对金相显微镜的机械结构——载物台、调焦装置、物镜转换器等的设计进行了分析。从安全可靠和舒适经济的角度,提出了适合金相显微镜机械结构的人性化设计方法和原则。该设计原则和机械结构设计尺寸的计算公式具有普遍适用性。

研制了基于AT89C2051单片机的自动显微镜伺服控制系统.该系统采用分布式监控方式,由PC机经RS-232通信接口向单片机发送数据和命令,通过微控制器驱动控制环节和执行环节来实现显微镜载物台在X方向和Y方向上的二维运动(重复精度为±0.02mm),具有自动调焦(精度为0.5μm)和物镜的自动切换功能,能满足与医疗仪器主机配套的要求.该系统的研发不仅为显微镜的自动化作出了贡献,而且也将为提高我国显微镜的水平和行业的技术进步起到促进作用.

针对光电仪器行业对降低光电仪器成本日趋渐高的呼声,提出了运用价值工程理论对光电仪器结构设计中的经济性进行研究的思路。从产品结构设计成本、材料成本、产品制造成本、生产周期这四个方面对光电仪器结构设计中的经济性进行了分析研究。研究结果表明,光电仪器结构设计经济性分析有助降低光电仪器产品的生产成本、缩短生产周期、提升产品价值,从而获得较好的社会效益和经济效益。

为了动态地观测眼底显微图像, 为了便于进行图像处理,眼底电视或摄录兼容已成为眼底照相机近年来的一个重要发展方向.眼底电视光学系统是建立在传统Zeiss眼底照相机光学系统之上的,并具有渐进创新.卧式不散瞳广角眼底观测仪光学系统是眼底电视光学系统的具体化和复杂化.给出了设计实例.眼底电视光学系统的设计方法对眼底照相机类仪器的光学系统设计具有参考价值.

光学系统是自动生化分析仪的核心部件,其性能的好坏将直接影响整机性能.根据生化分析的检测要求,通过理论分析和实验对该仪器光学系统的各个部分进行了研究和设计.实现了两种设计方案,通过实验分析选择了较优的方案.

高精度工作台控制系统是现代自动显微系统的重要组成部分,其精度直接影响显微镜对样品的检测质量.介绍了一种基于AT89C52单片机的显微镜工作台闭环控制系统的设计方案.工作台移动时作为检测元件的光栅输出脉冲信号.单片机控制电路实现脉冲的计数并计算误差值,控制步进电机进行反馈补偿.步进电机通过细分驱动模块可以以四种不同的步距驱动工作台移动,以实现显微镜对工作台移动速度的不同需要.8位数码管实时显示工作台移动的实际位置.实验结果表明,该系统的重复定位精度可达到0.020mm,可满足显微镜对控制工作台的要求.

激光共焦扫描显微镜大多采用点共焦扫描成像形式,扫描机构复杂,成本高.新型的线结构光共焦显微成像技术是对样品进行线共焦成像,只需对样品进行一维扫描就可以得到整个平面的像.设计了线结构光共焦成像实验装置,进行了线结构光共焦显微成像实验.实验结果证明了线结构光共焦成像的可行性,杂散光明显地减少,提高了成像清晰度,并且有光学层析能力.采用低照度高分辨率CCD代替价格昂贵的像增强器大大降低了系统成本.

环形透镜暗场落射照明系统越来越多被应用在特型显微镜上。该系统设计的难点是当采用现有的光学设计CAD软件设计计算时，由于环形透镜所具有的焦移特性的影响，难以保证预期的设计效果，也在一定程度上制约了该系统的推广应用。通过理论分析、实验论证和用自编制的照明设计CAD软件进行光线追迹，较好地确定了该系统的焦移量。并在此基础上提出了照明设计CAD与光学设计CAD软件互动迭代的设计方法。

在光学仪器结构中使用O形橡胶密封圈 ,具有减少光学零部件压紧附加应力、紧固、防松、密封等功能 ;据实际情况巧用它 ,可简化结构、提高标准化程度、减少工序、降低成本。论文介绍了几种应用型式及相应的设计参数。把O形橡胶密封圈应用于光学仪器设计中有一定的推广价值 ,尤其是文中推介的低、中倍显微物镜的简化结构很有希望能进一步发展成为光学仪器新的典型结构。