Парфокальность позволяет сохранять резкость наблюдаемой детали во всём диапазоне увеличения операционного микроскопа без повторной фокусировки. Для этого необходимо правильно настроить оптическую систему, в том числе индивидуально подобрать диоптрийную коррекцию окуляров, а также сохранять неизменным положение микроскопа и наблюдаемого объекта. Ниже описана процедура настройки и проверки парфокальности на примере офтальмологического микроскопа Leica M822 F40.
Парфокальность на практике
На фотографии мы отметили точку в сердцевине апельсина, на которую была наведена резкость. На видео видно, что при изменении увеличения эта точка всё время остаётся резкой.
Значение диоптрийной коррекции
Диоптрийная коррекция позволяет адаптировать окуляры микроскопа к зрению пользователя отдельно для правого и левого глаза. Благодаря аккомодации — естественной способности глаза изменять фокусировку — неправильная настройка может остаться незамеченной. Поэтому изображение, которое кажется резким при одном увеличении, не обязательно останется резким после его изменения.
Пошаговая настройка парфокальности
В описанной процедуре резкость оценивается через окуляры микроскопа, без использования камеры. Для настройки подготовьте плоский предмет с чётко различимыми деталями, например лист с мелким печатным текстом. Перед разблокировкой тормозов микроскопа убедитесь, что он правильно сбалансирован.
Сохранение резкости при изменении увеличения проверяют таким же способом и на других операционных микроскопах. Однако сама процедура настройки может различаться в зависимости от модели, поэтому последовательность действий и исходные значения диоптрийной коррекции необходимо уточнить в руководстве по эксплуатации соответствующего микроскопа.
1. Настройте расстояние между окулярами в соответствии со своим межзрачковым расстоянием
Посмотрите в оба окуляра и установите расстояние между ними в соответствии со своим межзрачковым расстоянием. Регулируйте его, пока не увидите единое круглое поле зрения.
2. Установите угол наклона бинокулярного тубуса
Если вы используете бинокулярный тубус с регулируемым углом наклона, возьмите его обеими руками и установите наклон так, чтобы вам было удобно смотреть в оба окуляра.
3. Установите механизм фокусировки в исходное положение
Включите функцию Reset Focus и дождитесь завершения движения механизма. В микроскопе Leica M822 в этом положении остаётся 1/3 диапазона перемещения вверх и 2/3 вниз. Это позволяет регулировать фокусировку в обоих направлениях после предварительной установки рабочего расстояния.
4. Предварительно установите рабочее расстояние
WD (от английского working distance) — рабочее расстояние, то есть расстояние между объективом и поверхностью наблюдаемого предмета, при котором получается резкое изображение.
Проверьте обозначение WD на объективе. На Leica M822 F40 возьмитесь за обе рукоятки управления и поверните одну из них, чтобы разблокировать тормоза. С помощью поворотной консоли установите головку микроскопа на нужном расстоянии от предмета, затем отпустите повёрнутую рукоятку, чтобы снова зафиксировать положение.
Например, для WD 200 mm установите расстояние 20 см — его можно проверить линейкой.
Точную фокусировку вы выполните на шаге 6 с помощью механизма фокусировки. Если головка окажется слишком далеко от предмета или слишком близко к нему, диапазона перемещения этого механизма может не хватить для получения резкого изображения.
5. Установите минимальное увеличение
С помощью ножной педали установите минимальное увеличение, доступное в микроскопе.
6. Наведите резкость при минимальном увеличении
Посмотрите на подготовленный предмет через оба окуляра. С помощью кнопок фокусировки на ножной педали наведите резкость на выбранную деталь, например букву на листе. Оставьте поворотную консоль в прежнем положении.
7. Установите максимальное увеличение и точно настройте фокусировку
С помощью ножной педали установите максимальное увеличение, доступное в микроскопе. Наблюдая ту же деталь через оба окуляра, точно настройте фокусировку кнопками на ножной педали.
8. Вернитесь к минимальному увеличению
С помощью ножной педали снова установите минимальное увеличение. На этом этапе не регулируйте фокусировку и не меняйте положение микроскопа и наблюдаемого предмета — сохраните настройку, полученную на предыдущем шаге.
9. Установите оба окуляра на +5 диоптрий
Не глядя в окуляры, установите кольца диоптрийной коррекции обоих окуляров на +5 D. Это исходное положение для адаптации каждого окуляра к вашему зрению на следующем шаге.
10. Настройте диоптрийную коррекцию отдельно для каждого глаза
Посмотрите в один окуляр, закрыв другой глаз. Медленно поворачивайте кольцо диоптрийной коррекции от +5 D в сторону −5 D. Остановитесь, когда наблюдаемая деталь станет резкой — доходить до −5 D не требуется. Повторите это действие для другого глаза.
На этом этапе наводите резкость только кольцами окуляров. Не используйте кнопки фокусировки на ножной педали. Значения, установленные для правого и левого глаза, могут различаться.
11. Проверьте резкость при максимальном увеличении
С помощью ножной педали установите максимальное увеличение. Посмотрите в оба окуляра и проверьте, остаётся ли выбранная ранее деталь резкой. На этом этапе не корректируйте фокусировку ножной педалью — вы проверяете результат выполненной настройки.
12. Отрегулируйте выдвижение наглазников
Вращайте наглазники, чтобы выдвинуть или задвинуть их и установить удобное расстояние от глаз до окуляров. Подберите его так, чтобы видеть всё поле зрения. Сохраните ранее установленную диоптрийную коррекцию.
13. Проверьте резкость во всём диапазоне увеличения
Глядя через оба окуляра на одну и ту же деталь, меняйте увеличение ножной педалью от минимального до максимального и обратно. Выбранная деталь должна оставаться резкой на протяжении всей проверки, без дополнительной фокусировки. Во время проверки сохраняйте положение микроскопа и наблюдаемого предмета.
Если резкость меняется вместе с увеличением, ещё раз проверьте диоптрийную коррекцию каждого окуляра.
Частые вопросы
Можно ли использовать одну и ту же процедуру для любого операционного микроскопа?
Способ проверки парфокальности одинаков: выбранную деталь наблюдают при изменении увеличения. Однако последовательность регулировок и исходные значения диоптрийной коррекции могут различаться в зависимости от модели. Описанная процедура относится к Leica M822 F40; для другого микроскопа необходимо обратиться к его руководству по эксплуатации.
Почему изображение резкое при одном увеличении, а при другом — нет?
Одной из причин может быть диоптрийная коррекция окуляров, не соответствующая зрению пользователя. Аккомодация может маскировать неправильную настройку при одном увеличении. Поэтому после регулировки мы проверяем одну и ту же деталь во всём диапазоне увеличения.
Нужно ли при регулировке доходить до −5 D?
Нет. В описанной процедуре +5 D — это исходная настройка, а −5 D указывает направление вращения кольца. Регулировку необходимо остановить, когда наблюдаемая деталь станет резкой. Коррекцию подбирают отдельно для каждого глаза, и полученные значения могут различаться.
Что делать, если после настройки резкость по-прежнему меняется вместе с увеличением?
Ещё раз проверьте диоптрийную коррекцию каждого окуляра. Во время проверки сохраняйте положение микроскопа и наблюдаемого предмета и смотрите на одну и ту же деталь. Не корректируйте в это время фокусировку ножной педалью — вы проверяете результат выполненной настройки.
Источники
Описание регулировки подготовлено на основе руководства по эксплуатации Leica M822 и дополнено практическими пояснениями. Объяснение влияния аккомодации основано на материалах о наблюдении через окуляры микроскопа.
- Leica Microsystems, M822 — руководство по эксплуатации, документ № 10 743 504, версия 04, издание на английском языке. Разделы 7.3–7.4, 8.2.1 и 8.4.3, с. 30–31, 43 и 46–47. Источник процедуры настройки тубуса и окуляров, установки микроскопа и проверки парфокальности.
- Nikon MicroscopyU, Depth of Field and Depth of Focus. Объяснение влияния аккомодации глаза на резкость, оцениваемую при наблюдении через окуляры, и отличия от регистрации изображения на неподвижной матрице.
- Peter Evennett, Depth of Field and depth of Focus Explained, Proceedings of the Royal Microscopical Society, 31/1, 1996, с. 64–66. Объяснение того, как аккомодация может маскировать неправильное положение плоскости изображения; особенно с. 66.