Thành phần quang học của kính hiển vi quyết định đến chất lượng hình ảnh như thế nào?

Giới thiệu

Một trong những tiêu chí quan trọng cần xem xét để mua kính hiển vi huỳnh quang là các lĩnh vực bắt buộc. Một yếu tố về quang học cũng quan trọng không kém là sự hiệu chỉnh quang sai, cụ thể là vật kính. Vật kính của kính hiển vi là bộ phận quan trọng trong kính hiển vi huỳnh quang, đóng vai trò chính trong việc quyết định chất lượng hình ảnh của kính hiển vi. Vật kính cũng là công cụ để xác định độ phóng đại của mẫu vật cụ thể và độ phân giải, theo đó có thể quan sát và ghi lại chi tiết mẫu vật khi quan sát dưới kính hiển vi. Vật kính là bộ phận khó thiết kế và sản xuất nhất trong kính hiển vi huỳnh quang và là nơi đầu tiên mà ánh sáng chiếu tới khi nó đi từ mẫu vật đến mặt phẳng hình ảnh.

Thành phần quang học của kính hiển vi được gắn trên bàn sa trượt cố định, được thiết kế công thái học cho phép chuyển đổi nhanh chóng, định tâm chính xác, điều chỉnh cẩn thận giữa các cụm lắp ráp phụ thuộc về mặt quang học. Thành phần cơ học và huỳnh quang bao gồm mẫu vật được gắn vào vi tiêu bản và lam kính, tạo thành một hệ thống quang học có trục định tâm giữa bàn sa trượt và chân đế. Hệ thống huỳnh quang của kính hiển vi với hệ thống chiếu sáng điển hình (bao gồm nguồn sáng và thấu kính hội tụ), tụ quang để tập trung những tia ánh sáng vào hình ảnh, mẫu vật, vật kính, thị kính và máy dò.

Kính hiển vi cho quan sát cũng có thể bao gồm các thiết bị nguồn sáng thường được đặt giữa đèn chiếu sáng và tụ quang, và một máy dò hoặc bộ lọc được lắp vào giữa vật kính và thị kính hoặc máy ảnh. Các thiết bị này và máy dò hoạt động cùng nhau để thay đổi độ tương phản của hình ảnh như chức năng của tần số không gian, pha, độ phân cực, độ hấp thụ, huỳnh quang, chiếu sáng ngoài trục và/hoặc các đặc tính khác của mẫu vật và kỹ thuật chiếu sáng. Ngay cả khi không bổ sung các thiết bị để điều chỉnh ánh sáng và lọc sóng tạo ảnh, một số mức độ lọc tự nhiên vẫn xảy ra với cấu hình kính hiển vi cơ bản nhất.

Trong khi một số thành phần quang học của kính hiển vi đóng vai trò là thành phần tạo ảnh, thì những thành phần khác tạo ra các sửa đổi khác nhau đối với việc chiếu sáng mẫu vật và cũng có chức năng lọc hoặc biến đổi. Các bộ phận liên quan đến việc tạo ảnh bằng hệ thống quang học của kính hiển vi là thấu kính hội tụ (được đặt bên trong hoặc gần đèn chiếu sáng), tụ quang, vật kính, thị kính và các phần khúc xạ của mắt người hoặc thấu kính máy ảnh. Mặc dù một số thành phần này thường không được coi là thành phần hình ảnh, nhưng với đặc tính hình ảnh tối, chúng rất quan trọng trong việc xác định chất lượng cuối cùng của hình ảnh kính hiển vi.

Tụ quang

Trong kính hiển vi soi thẳng, tụ quang nằm dưới bàn sa trượt để thu thập các sóng ánh sáng của kính hiển vi và tập trung chúng thành một hình nón ánh sáng chiếu tới mẫu vật với cường độ đồng đều trên toàn bộ trường quan sát. Kinh hiển vi đảo ngược gắn thiết bị ngưng tụ phía trên bàn sa trượt và mẫu vật trên cột khung. Điều quan trọng là hình nón ánh sáng của tụ quang phải được điều chỉnh phù hợp để tối ưu hóa cường độ và góc của ánh sáng đi vào thấu kính phía trước vật kính. Mỗi lần thay đổi vật kính, một sự điều chỉnh tương ứng phải được thực hiện trên tụ quang để cung cấp nón ánh sáng phù hợp với nón ánh sáng (khẩu độ số) của vật kính mới. Một tụ quang Abbe hai thấu kính đơn giản được minh họa trong Hình 2. Trong hình này, màng chắn sáng, nằm ở giá đỡ của tụ quang và được tập trung bởi các thấu kính bên trong, sau đó chiếu ánh sáng qua mẫu vật theo các bó song song từ mọi góc phương vị. Kích thước và khẩu độ số của hình nón ánh sáng được xác định bằng cách điều chỉnh màng khẩu độ. Sau khi đi qua mẫu vật, ánh sáng phân kỳ thành một hình nón ngược với góc thích hợp để lấp đầy thấu kính phía trước của vật kính.

 

Điều chỉnh khẩu độ và lấy nét thích hợp của tụ quang (liên quan đến chiều cao so với vật kính) có tầm quan trọng đặc biệt để xác định vật kính tốt nhất hay không. Cụ thể, việc sử dụng màng chắn sáng thích hợp có thể điều chỉnh (được tích hợp vào tụ quang hoặc bên dưới tụ quang) đảm bảo độ chính xác về độ sáng, độ tương phản và độ sâu trường ảnh. Kích thước mở màng chắn sáng này kiểm soát các góc của mặt sóng chiếu sáng (và do đó là kích thước khẩu độ) che phủ mẫu vật. Chiều cao của tụ quang được điều khiển bởi hệ thống giá đỡ và bánh răng cho phép điều chỉnh tiêu điểm của tụ quang để chiếu sáng thích hợp cho mẫu vật.

Tụ quang được phân thành các phân loại theo phương thức hình ảnh chủ yếu (chẳng hạn như trường sáng, trường tối và độ tương phản pha), theo mức độ hiệu chỉnh quang học của chúng. Có bốn loại tụ quang chính liên quan đến hiệu chỉnh quang sai, như được liệt kê trong Bảng 1. Tụ quang đơn giản nhất và ít hiệu chỉnh nhất (cũng ít tốn kém nhất) là Tụ quang Abbe có thể có khẩu độ số lên đến 1,4 và có 3 thành phần thấu kính bên trong trở lên. Mặc dù tụ quang Abbe có khả năng cho ánh sáng truyền qua mạnh mẽ, nhưng nó không được hiệu chỉnh quang sai sắc hoặc cầu. Một tụ quang Abbe điển hình được minh họa trong Hình 2. Ở dạng đơn giản nhất, tụ quang Abbe có hai thành phần thấu kính quang học tạo ra hình ảnh của màng chắn sáng không sắc nét và được bao quanh bởi màu xanh lam và đỏ ở các cạnh, đặc trưng của quang sai màu.

Mức độ phức tạp tiếp theo của tụ quang được phân chia giữa tụ quang aplanatic và achromatic được hiệu chỉnh dành riêng cho quang sai quang học hình cầu (aplanatic) hoặc tiêu sắc (achromatic). Tụ quang tiêu sắc thường chứa ba đến bốn thành phần thấu kính và được hiệu chỉnh ở hai bước sóng (đỏ và lam) cho quang sai màu. Bộ tụ tiêu sắc thường chứa bốn thành phần thấu kính và có khẩu độ số nằm trong khoảng từ 0,9 đến 1,4. Thiết kế tụ quang này rất hữu ích cho cả phân tích trong phòng thí nghiệm thông thường và quan trọng với các vật kính “khô” hoặc ngâm trong dầu cũng như chụp ảnh kỹ thuật số và chụp ảnh kỹ thuật số đen trắng hoặc màu. Mức hiệu chỉnh cao nhất đối với quang sai được kết hợp trong tụ quang aplanatic-achromatic. Tụ quang này được hiệu chỉnh tốt cho cả quang sai màu và cầu và là tụ quang được lựa chọn để sử dụng trong chụp ảnh màu quan trọng với ánh sáng trắng. Một tụ quang aplanatic-achromatic điển hình có tám thấu kính bên trong được gắn vào hai thấu kính kép và bốn thấu kính đơn.

Các chữ được khắc trên vỏ tụ quang bao gồm các phân loại của nó (achromatic, aplanatic, v.v.), khẩu độ số và thang chia độ cho biết điều chỉnh gần đúng (kích thước) của màng khẩu độ. Tụ quang có khẩu độ số trên 0,95 hoạt động tốt nhất khi nhỏ một giọt dầu vào thấu kính phía trên của chúng tiếp xúc với mặt dưới của lam kính mẫu. Điều này đảm bảo rằng các tia sáng xiên phát ra từ tụ quang không bị phản xạ từ bên dưới lam kính mà hướng vào mẫu vật. Trên thực tế, những điều này thường không được thực hiện ở các kính hiển vi thông thường, nhưng rất cần thiết khi làm việc ở độ phân giải cao và để chụp ảnh chính xác bằng cách sử dụng các vật kính công suất cao (và khẩu độ số).

Khi vật kính được thay đổi, ví dụ từ 10x thành 20x, màng khẩu độ của tụ quang cũng phải được điều chỉnh để cung cấp hình nón ánh sáng mới phù hợp với khẩu độ số của vật kính mới. Điều này được thực hiện bằng cách xoay núm có khía hoặc cần gạt điều khiển màng khẩu độ tụ quang. Có một dấu chấm, mũi tên hoặc chỉ số nhỏ màu vàng hoặc trắng nằm trên tụ quang cho biết kích thước tương đối của khẩu độ khi so sánh với tỷ lệ chuyển màu tuyến tính trên vỏ tụ quang. Nhiều nhà sản xuất sẽ đồng bộ hóa sự chuyển màu này để tương ứng với khẩu độ số gần đúng của tụ quang. Ví dụ: nếu nhà kính hiển vi đã chọn vật kính 10x có khẩu độ số 0,25, thì mũi tên sẽ được đặt bên cạnh giá trị 0,18-0.

Thị kính hoặc Ống quan sát

Thị kính hoạt động kết hợp với vật kính của kính hiển vi để phóng đại thêm hình ảnh trung gian để có thể quan sát được các chi tiết của mẫu vật. Ống quan sát là một tên thay thế cho thị kính. Kết quả tốt nhất trong kính hiển vi đòi hỏi vật kính phải được sử dụng kết hợp với thị kính phù hợp với hiệu chỉnh và loại vật kính. Giải phẫu cơ bản của một thị kính hiện đại điển hình được minh họa trong Hình 3. Chữ khắc ở mặt bên của thị kính mô tả các đặc điểm và chức năng cụ thể của nó. Có hai loại thị kính chính được phân nhóm theo cách sắp xếp thấu kính và màng chắn: thị kính âm có màng chắn bên trong và thị kính dương có màng chắn bên dưới thấu kính của thị kính. Thị kính âm có hai thấu kính: thấu kính trên, gần mắt người quan sát nhất, được gọi là thấu kính mắt và thấu kính dưới (bên dưới màng chắn) thường được gọi là thấu kính trường. Ở dạng đơn giản nhất của chúng, cả hai thấu kính đều phẳng-lồi, với các mặt lồi đối diện với mẫu vật. Khoảng giữa các thấu kính này có một lỗ tròn cố định hoặc màng chắn bên trong, theo kích thước của nó, xác định trường nhìn vòng tròn được quan sát thấy khi nhìn vào kính hiển vi.

Thiết kế thị kính âm đơn giản nhất, thường được gọi là thị kính Huygenian , được tìm thấy trên hầu hết các kính hiển vi giảng dạy và phòng thí nghiệm được trang bị vật kính tiêu sắc. Mặc dù thị kính Huygenian và thấu kính trường không được hiệu chỉnh tốt, quang sai của chúng có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau. Các thị kính âm hiệu chỉnh cao hơn có hai hoặc ba thấu kính được gắn kết và kết hợp với nhau để tạo thành thấu kính. Nếu một thị kính không xác định chỉ mang độ phóng đại được ghi trên vỏ, thì rất có thể đó là thị kính Huygenian, phù hợp nhất để sử dụng với các vật kính tiêu sắc có độ phóng đại từ 5x đến 40x. Thị kính phổ biến khác là thị kính dương có màng chắn bên dưới thấu kính của nó, thường được gọi là Thị kính Ramsden. Thị kính này có một thấu kính mắt và thấu kính trường cũng là phẳng-lồi, nhưng thấu kính trường được gắn với bề mặt cong hướng về phía thấu kính mắt. Mặt phẳng tiêu cự phía trước của thị kính này nằm ngay bên dưới thấu kính trường, ngang với màng chắn của thị kính, làm cho thị kính này có thể dễ dàng điều chỉnh để lắp các ô lưới.

Thành phần quang học

Các thị kính đơn giản như Huygenian và Ramsden và các kính tương tự tiêu sắc của chúng sẽ không hiệu chỉnh sự chênh lệch màu còn lại của độ phóng đại trong hình ảnh trung gian, đặc biệt khi được sử dụng kết hợp với các vật kính tiêu sắc tiêu sắc có độ phóng đại cao cũng như bất kỳ vật kính tiêu sắc fluorit hoặc tiêu sắc nào. Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất sản xuất thị kính bù đưa ra sai số màu bằng nhau, nhưng ngược lại, trong các thành phần thấu kính. Thị kính bù có thể thuộc loại dương hoặc âm và phải được sử dụng ở mọi độ phóng đại với fluorite, apochromatic và tất cả các dạng của vật kính (chúng cũng có thể được sử dụng để tạo lợi thế với vật kính tiêu sắc 40x trở lên).

Thị kính bù đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp loại bỏ quang sai màu còn lại vốn có trong thiết kế vật kính hiệu chỉnh cao trên kính hiển vi có chiều dài ống đời cũ hơn. Điều tốt nhất là nhà kính hiển vi sử dụng thị kính bù được thiết kế riêng đi kèm với vật kính được điều chỉnh cao hơn. Việc sử dụng thị kính không chính xác với vật kính tiêu sắc được thiết kế cho chiều dài ống cũ hơn (160 hoặc 170 mm) dẫn đến độ tương phản tăng đáng kể với các viền màu đỏ trên đường kính ngoài và viền màu xanh lam trên đường kính trong của chi tiết mẫu vật. Các vấn đề khác phát sinh từ độ phẳng hạn chế của trường quan sát trong các thị kính đơn giản, ngay cả những thị kính được điều chỉnh bằng cặp thấu kính. Thiết kế thị kính tiên tiến hơn như Thiết kế thị kính Periplan (xem Hình 3). Thị kính này chứa bảy thấu kính được gắn vào một thấu kính kép, một thấu kính ba và hai thấu kính riêng lẻ. Những cải tiến về thiết kế trong thị kính periplan dẫn đến hiệu chỉnh tốt hơn đối với quang sai màu còn lại ở bên, tăng độ phẳng của trường và hiệu suất tổng thể tốt hơn khi được sử dụng với các vật kính có công suất cao hơn.

Kính hiển vi hiện đại có các vật kính hiệu chỉnh plan được cải tiến rất nhiều trong đó hình ảnh chính có độ cong trường ít hơn nhiều so với các vật kính cũ. Ngoài ra, hầu hết các kính hiển vi hiện nay đều có thân ống rộng hơn nhiều giúp tăng đáng kể kích thước của hình ảnh trung gian. Để giải quyết các tính năng mới này, các nhà sản xuất hiện sản xuất các thị kính giúp tăng diện tích có thể nhìn thấy của mẫu vật lên tới 40 phần trăm. Do các chiến lược của kỹ thuật hiệu chỉnh vật kính của thị kính khác nhau giữa các nhà sản xuất, nên điều rất quan trọng là chỉ sử dụng các thị kính do nhà sản xuất cụ thể khuyến nghị để sử dụng với vật kính của họ. Ngoài ra, hầu hết các thị kính trên kính hiển vi cấp độ nghiên cứu đều có vòng lấy nét, giúp có thể lấy nét chính xác vào các ô được gắn vào không gian chứa hình ảnh trung gian. Vòng lấy nét cũng cho phép thiết lập một điều kiện trên kính hiển vi được gọi là parfocal , trong đó người vận hành có thị lực khác nhau có thể định cấu hình kính hiển vi sao cho hình ảnh do vật kính tạo ra vẫn được lấy nét khi một vật kính mới được đưa vào đường dẫn quang học.

Vật kính

Các vật kính của kính hiển vi là bộ phận phức tạp nhất trong hệ thống quang học. Khác với tụ quang và thị kính, bao gồm từ 2-8 thấu kính, vật kính được hiệu chỉnh cao với khẩu độ trên 1.0 và có lên đến 15 hoặc nhiều hơn thành phần và nhóm thấu kính (Hình 1). Vật kính được thiết kế với các mức độ hiệu chỉnh quang học khác nhau cho cả quang sai đơn sắc và đa sắc, cũng như kích thước và độ phẳng của trường, dải truyền sóng, khả nănn lưỡng chiết, không phát quang và nhiều yếu tố khác. Hai tiêu chí chính trong sản xuất vật kính là loại bỏ các lỗi màu sắc và độ phẳng của hình ảnh trung gian mà khi được hiệu chỉnh tốt sẽ mang lại hình ảnh có độ sắc nét từ cạnh này sang cạnh khác, ngay cả với trường nhìn lớn. Tùy thuộc vào mức độ hiệu chỉnh, các vật kính thường được phân loại thành achromatsfluorit và apochromats , với ký hiệu mặt phẳng được thêm vào các thấu kính có độ cong trường thấp. Hơn nữa, vật kính có thể được phân loại cụ thể thành loại có ánh sáng truyền qua và loại có ánh sáng phản xạ. Các loại ánh sáng truyền qua phổ biến trong các ứng dụng sinh học thường được thiết kế để sử dụng với lớp phủ (trong hầu hết các trường hợp, độ dày 170 micromet). Vật kính ánh sáng phản xạ (thường được gọi là Epi ) có bề mặt kính được phủ đặc biệt (lớp phủ chống phản xạ) để tránh phản xạ trong quang học khi kiểm tra mẫu vật thiếu lớp phủ. Trên thực tế, những vật kính này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trên các mẫu vật không có lớp phủ.

Các vật kính của kính hiển vi hiện đại được gọi là quang học hiệu chỉnh màu vô cực tạo ra một chùm sóng song song, sau đó được hội tụ vào mặt phẳng hình ảnh trung gian bằng cách sử dụng một thấu kính dạng ống. Do các tia sáng trong quang học vô cực này được chiếu song song giữa vật kính và thấu kính ống, nên các bộ lọc, lăng kính, bộ tách chùm tia, gương phản xạ và các thành phần song song mặt phẳng khác có thể được đưa vào hệ thống quang học mà không cần thêm các thành phần quang học. Ngoài ra, các vật kính đã hiệu chỉnh vô cực được kết hợp cụ thể về các yếu tố quang học với một thấu kính ống để tạo ra hình ảnh trung gian cuối cùng được hiệu chỉnh hoàn toàn. Kính hiển vi cổ điển với hệ thống quang học hữu hạn yêu cầu thấu kính của thị kính thực hiện bù quang sai. Độ dài tiêu cự của các hệ thống quang học được hiệu chỉnh vô cực (trên thực tế, khoảng cách từ giá đỡ vật kính đến mẫu vật) trong hầu hết các trường hợp là 45 mm để các vật kính riêng lẻ được hiệu chỉnh về mặt quang học và cơ học sao cho mặt phẳng tiêu điểm được duy trì sau khi thay đổi vật kính.

Hầu hết các vật kính hiệu suất cao đều có giá treo lò xo (xem Hình 1) để bảo vệ mẫu vật và nhiều vật kính ngâm có các rô-to có thể được gắn vào vị trí trên cùng của giá treo lò xo để cho phép dễ dàng sử dụng chất lỏng ngâm. Kính được chọn để chế tạo vật kính phải có chiết suất và độ tán sắc phù hợp, đồng nhất, không bị biến dạng, kháng hóa chất cao, giãn nở nhiệt thấp, chống lại sự thay đổi của khí hậu và truyền ánh sáng cao qua các phần tử ngoại, khả kiến ​​và cận hồng ngoại của quang phổ. Về cách phân loại các yếu tố hiệu chỉnh khác nhau cho vật kính, tiêu sắc có khả năng hiệu chỉnh màu tốt ở hai bước sóng, có các trường tương đối phẳng ở trung tâm hình ảnh, nhưng yêu cầu lấy nét lại để quan sát chi tiết ở các vùng ngoại vi (DIC). Vật kính plan và epi-plan là phiên bản tiêu sắc cải tiến với độ phẳng của trường lên đến đường kính từ 24 mm trở lên. Ngoài ra, các vật kính tiêu sắc ánh sáng phản xạ thể hiện độ tương phản cao và nhiều khoảng cách khác nhau. Thông số kỹ thuật cần thiết để xác định vật kính (xem Hình 4) thường được ghi trên vỏ bảo vệ các thành phần thấu kính bên trong.

Các vật kính fluorite và plan-fluorite được hiệu chỉnh cao hơn có khả năng hiệu chỉnh màu tốt hơn (ít nhất là ba bước sóng) và có các trường phẳng trong các trường quan sát có đường kính lên tới 26 mm. Do sử dụng các loại kính chuyên dụng tiên tiến hơn, fluorit có thể truyền các bước sóng cực tím với hiệu quả cao. Vật kính Fluorite có sẵn cho tất cả các chế độ tăng cường độ tương phản và các phiên bản chất lượng cao đặc biệt có sẵn cho ánh sáng phân cực và DIC. Các vật kính apochromat là những vật kính hoạt động tốt nhất và do đó được tạo ra ở khẩu độ số cao nhất với hiệu chỉnh màu cho ít nhất bốn bước sóng. Các phiên bản plan làm giảm hiệu suất truyền, nhưng tạo ra những hình ảnh với độ phẳng trường cao trên toàn bộ trường nhìn.

Vật kính tiêu sắc được sử dụng rộng rãi nhất và thường thấy trên cả kính hiển vi phòng thí nghiệm cấp giảng dạy và nghiên cứu. Chúng là những vật kính phù hợp để sử dụng trong phòng thí nghiệm thông thường, nhưng vì chúng không được hiệu chỉnh đối với tất cả các màu nên chi tiết mẫu vật không màu có khả năng hiển thị, dưới ánh sáng trắng, màu lục nhạt ở điểm lấy nét tốt nhất. Các vật kính tiêu sắc thường chứa hai bộ đôi thấu kính và bộ ba thấu kính để hiệu chỉnh nâng cao cả quang sai màu và cầu. Với các vật kính apochromat và fluorit, hầu như có thể loại bỏ được sự phân bố cường độ do nhiễu xạ gây ra. Vật kính tiêu sắc vẫn có cường độ đáng kể ở vân đầu tiên, trong khi apochromat tiếp cận giới hạn độ phân giải lý thuyết trong đó quang sai màu dọc lớn hơn độ sâu trường quang sóng. Vì các vật kính apochromat yêu cầu các thành phần thấu kính có đặc điểm phân tán bất thường, nên thông số kỹ thuật của chúng có thể không lý tưởng cho một số ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như kích thích huỳnh quang trong vùng tử ngoại gần, DIC và các dạng kính hiển vi khác sử dụng ánh sáng phân cực. Vì lý do này, vật kính fluorit có thể phù hợp hơn. Do các công nghệ phủ hiện đại trong các apochromat mới được thiết kế, có thể thu được hình ảnh cực kỳ sắc nét với độ tương phản cao ngay cả trong những trường hợp mà apochromat vốn đã bị hạn chế. Thông số kỹ thuật của chúng có thể không lý tưởng đối với một số ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như kích thích huỳnh quang trong vùng cực tím gần, DIC và các dạng kính hiển vi khác sử dụng ánh sáng phân cực. Vì lý do này, vật kính fluorit có thể phù hợp hơn. Do các công nghệ hiện đại trong các apochromat mới được thiết kế, có thể thu được hình ảnh cực kỳ sắc nét với độ tương phản cao ngay cả trong những trường hợp mà apochromat bị hạn chế.

Kết luận

Bộ phận đầu tiên trong hệ thống quang học của kính hiển vi là buồng đèn, chứa các tập hợp đèn và thấu kính hội tụ. Bộ phận này chịu trách nhiệm thiết lập các điều kiện chiếu sáng chính cho kính hiển vi. Ánh sáng phát ra từ vonfram-halogen hoặc phóng điện hồ quang được truyền qua hệ thống thấu kính hội tụ và dây tóc hoặc hồ quang được hội tụ vào mặt phẳng tiêu điểm phía trước của tụ quang (vật kính trong phản xạ huỳnh quang epi). Mặt phẳng hình ảnh đầu tiên trong hệ thống quang học của kính hiển vi xuất hiện ở vị trí của màng trường. Do đó, buồng đèn kết hợp với màng chắn sáng tạo ra kiểu chiếu sáng cần thiết để có đủ hình ảnh mẫu vật ở nhiều chế độ hình ảnh khác nhau. Trong kính hiển vi huỳnh quang, các mặt phẳng liên hợp tạo ảnh và có thể được quan sát chung khi kiểm tra mẫu vật trong thị kính. Khẩu độ màng chắn, tiếp giáp với thấu kính hội tụ đèn, được tạo ảnh sắc nét vào cùng mặt phẳng với mẫu vật bằng bộ tụ quang của kính hiển vi. Hình ảnh của cả màng chắn và mẫu vật được hình thành trong mặt phẳng ảnh trung gian bởi vật kính và được chiếu vào màng chắn sáng cố định của thị kính, nơi đặt ô lấy nét. Sau đó, thị kính (kết hợp với mắt của người quan sát) tạo thành hình ảnh của cả ba mặt phẳng hình ảnh trước đó trên bề mặt cảm biến của hệ thống hình ảnh hoặc võng mạc của mắt người. Màn chắn sáng, mẫu vật, hình ảnh trung gian và võng mạc đều tạo thành một tập hợp các mặt phẳng hình ảnh liên hợp, được đặt cách nhau trong chuỗi quang học của kính hiển vi, xuất hiện đồng thời trong tiêu điểm.

Nguồn: https://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/basics/opticalsystems.html