体视显微镜属于一种特殊的显微镜种类,我最早接触这类设备还是在医院手科手术室中。它和普通的显微镜不全相同,它有两条光路,中轴形成一个夹角,因此双眼观测会呈现很强的立体感,会产生一种视觉印象,容易直接配合手动工具操作;而且,此类显微镜的放大倍率较低,一般不超过100X,从严格意义上讲属于放大镜。它最适合的工作场合是精细手工操作。例如手术操作;电路板维修;电路板制作;芯片检查等等需要精细操作的场合。目前在医院里和各个专业维修场所,工厂质检室,科研部门,实验室等等场所都在大量使用体视显微镜。
如今的电子电路板的集成度越来越高,不仅手机电路板,就算是数码录音机、MP3播放器、甚至有源音箱中的放大板的密集程度都越来越高。要想维修这些电路板,要想制作贴片电路板,如果没有一台体视显微镜,几乎就是不可能的。早年我曾买过一台数码显微镜,显示效果也不错,但我发现问题很大,使用困难,因为电镜和体视显微镜的用途完全不一样。电镜的特点是只有一条光路,得到的图像是纯粹的2D平面图。这样,如果你利用电镜来操作,拿着镊子去接触某个元器件,或者用烙铁头去焊接集密的IC引脚,在屏幕上就不会表现出工具尖端和电路板的距离,完全没有立体感,你几乎无法掌控器件和工具的位置,操作起来相当费力,不可靠。而体视显微镜就完全不同。因为成像是3D的,立体感很强,通过实践,很快你就能精确掌控工具的位置,和器件之间的距离,因此,操作起来得心应手,非常舒适。因此说,当初的选择是一个错误。
那么,如果你去网店搜索,就会出现大量的体视显微镜产品,价格差距非常巨大,从数百元到数万元都有,结构也不尽相同,那么应该怎么选择?我发现大多数消费者的选择并不正确,但是,他们并不知道其中的奥秘,第一看价格,第二看功能,仅凭这两个方面来选购。
首先说需求。仅仅从电子维修的应用场合来考虑,我们并不需要超高倍数的放大率。因为你不是芯片生产商,你不需要看清几个纳米的细部,你需要的是看清微小电路板和器件,有45X的放大率已经足够了。就像很多人选择望远镜一样,认为倍数越高越好,结果买了一个20X望远镜,到手以后才发现使用太困难了,几乎没法用!因为抖得厉害。体视显微镜也是同理,放大倍率越高,成像质量越差,色差和场曲越明显,所以,选择倍率以够用为准,最高也不要超过65X。传统的体视显微镜的设计不是连续变焦的,而是用转换物镜的方式设计几个固定倍率的,如10X/20X/40X。这种产品价格低,但使用不太方便,需要小倍率就没有了;新式的体视显微镜都采纳了连续变倍结构,使用效果就像变焦镜头一样,观察方便。下一个关键数据就是观测距离了。就是物镜到被观测物之间的尺寸。对于电子维修来说,这个距离不能太小,因为当你使用烙铁、风枪、镊子、剪线钳这些工具时必须要有足够的操作空间。但是,光路设计往往会注定了这个物距,例如7X倍率的物距可能是在100mm,倍率越高,物距越小,物距都是固定尺寸无法选择也无法改变,几乎每种品牌型号的产品都一样。为了增加这个物距,你可以另购一个0.7X、0.5X的增距镜,可以大幅度增加这个物距,但同时,放大倍率也会下降。
说到显微镜的品牌,国际大牌的影响很大,医院里使用的产品一般都来自奥林帕斯、尼康、徕卡、蔡司这些大公司,每一款的价格都在数万、数十万不等,那么,作为个人使用投资过高,因此,认真考虑国产品牌还是更为实际。由于此类显微镜的放大倍率较低,因此,相对来说它们的光学成像水平普遍优于高放大倍率的普通显微镜,景深也远远大于一般的显微镜。因此,国产品仍然能达到很不错的成像质量。国产体视显微镜也像made in China产品一样,各个厂家都在卷价格,使得这个领域的价格走势越来越低。大家心里都明白,卷价格并不等于正确的发展道路,对很多硬核产品往往会遵循一分钱一分货的道理,价格卷得越低,质量就会越下降,在用料和加工精度上都会下降。所以,不能总是把眼光盯在最廉价的产品上。首先说一个重点,就是平场镜。我们知道凸透镜的成像原理。一片凸透镜或者是一个凸透镜组,必然存在明显的场曲,如果把视场的中心聚焦清晰,边缘就会模糊;如果你把边缘聚焦清晰,中心又会变得模糊。这并不是景深不够导致的结果,而是凸透镜的成像原理所致。因此,为了解决场曲问题,各个光学公司都开始大量使用“非球面透镜”。在相机镜头中如果没有非球面透镜就必然会存在比较明显的场曲。而在显微镜中,这种透镜被称作“平场镜”。它就是一种用计算机模拟计算的特殊曲面透镜,能把边缘成像聚焦准确。我发现,有没有平场镜,体视显微镜效果差距十分明显!没有这种透镜时,视场的边缘会呈现线性模糊状;只有中心区是清晰的;有了平场镜,整个像场几乎都是清晰的,边缘模糊线变得很窄。因此说,选择此类产品的关键就是看它有没有平场镜!我发现,大量的廉价体视显微镜都不带平场镜,而且都隐瞒这个事实。在宣传页上不会告诉你这个关键点,而那些特别说明了带有平场目镜的产品,就值得关注了。如果能负担得起,我是强烈建议你选择带有平场镜的产品型号。
下一个重点就关乎到功能了。本来很多电子维修工作者并不需要让显微镜输出数字图像,他们仅仅需要借助显微镜来工作。但是在选购时,为了多一个功能,一定要选择带有数字摄像头连接口的三目显微镜产品。目前此类产品的价格和双目的比较也没有高很多,他们的想法是有备无患,需要时就能装上高清摄像头输出图像,用于展示,用于存档等等。这个想法并不一定正确,其中道理很深。新型的三目体式显微镜都设计了一个分光棱镜,把来自物镜的图像分出50%的光线给摄像口,那么目镜就剩下了50%。更有甚者,分给摄像口的光量更大,那么,目镜里看到的图像就会更暗。图像亮度不足会导致对比度、明艳度下降,就不得不增大照明亮度,但这是否能100%回复成像观感我不敢确定。在较老的产品中,设计者采取的方法是转换光路而不是分割光路。这类产品上通常会有一个拉杆,拉出来会让内部的棱镜移位,分别对应目镜或者摄像口。其优点是不损失亮度,成像质量和双目镜一样;缺点是不能摄像、目视同时进行,操作还需要麻烦一点儿。但实际上此类设计效果优于新式的分光设计,很多奥林帕斯体视镜一直都沿用这种设计。因此说,如果你非要选择三目镜,可以选这种,不过因为结构复杂了,价格也会高出更多。
最后说说其他注意事项。底板:作为维修使用,大底板优于小底板;平底板优于凸底板,最好选择大而平的底板;立柱:方立柱优于圆立柱,更稳定,刚性更好;调焦钮:非常可惜,几乎低价格产品都不会给你微调钮设计,都是一般的粗调钮,没得选,除非你去看奥林帕斯;光源:底光没用,不要也可以;顶光并非LED环形灯最好,因为这种灯的立体感不理想还不如侧灯;而且环形灯的直径很大,更妨碍工具的使用,非常不方便,如果只有环灯,尽量选择小直径的环灯,最好还是DIY一个侧灯,它的立体感更好。如有可能,你最好在侧灯上安装一块偏振镜,再在物镜上也安装一块偏振镜,两者旋转配合,能大幅度提高成像的清晰度,消除反射光,效果极佳;其他:就没有什么了,选购体式显微镜注意这些元素就够了。国产品牌尽可能选择大牌,如舜宇,江南,等等。
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