ShuttlePix — новая эра в цифровой микроскопии

Впервые этот прибор (рис. 1) был представлен на рынке в 2010 году, и сегодня, благодаря своим уникальным возможностям, он входит в число лучших решений цифровой микроскопии.

Рис. 1. Цифровой микроскоп ShuttlePix

Разработка цифрового микроскопа ShuttlePix велась с учетом всего многолетнего опыта работы специалистов Nikon Metrology, которые опираются на регулярные исследования интересов потенциальных потребителей, а в результате в новом приборе были воплощены современные достижения науки и техники.

Уникальная портативность для такого класса оборудования позволяет использовать его как в традиционном — стационарном режиме применения, так и в переносном. А отсутствие проводов дает возможность работать с микроскопом не только в лабораторных условиях, но и вне помещения (с использованием аккумуляторной батареи, встроенной подсветки и SD-карты для сохранения снимков). В этом режиме ShuttlePix показывает 60-кратное оптическое увеличение, которое при использовании 17″ сенсорного ЖК-монитора возрастает до 400 крат. (При этом системное увеличение достигает 1000 (!) крат.) Оптическая числовая апертура объектива (0,2 NA) позволяет захватывать изображение с высоким разрешением, однако по простоте использования ShuttlePix сравним с обычной цифровой камерой.

Работая в стационарном режиме, микроскоп имеет еще более высокое разрешение и увеличение изображения, расширенную глубину фокуса (EDF), а также обладает мощными измерительными возможностями.

При подключении к компьютеру становится доступной работа с изображением в режиме реального времени, а именно: обработка графики, создание отчетов и трехмерных моделей (рис. 2). Подобного рода многоцелевое использование цифровых микроскопов совсем недавно считалось недоступным, но эволюционное развитие микроскопов производства Nikon Metrology подтверждает обратное.

Рис. 2. Обработка результатов измерений на компьютере

Специфика работы в переносном режиме

Согласно девизу “Grab It and Go” (в приблизительном переводе — «Получи изображение одним нажатием клавиши»), цифровой микроскоп ShuttlePix идеально подходит для исследования больших и тяжелых образцов. При помощи этого оборудования могут быть выполнены такие операции, как инспекция, анализ электронных компонентов и собранных из них электронных устройств. Сфера применения ShuttlePix достаточно многогранна: от производства и ремонта оборудования до работы с музейными объектами и судебно-медицинской экспертизы. Подобное разнообразие обусловлено возможностью захвата цифрового изображения в любом месте, при этом сам процесс настолько прост, что выполняется всего в три шага:

1. Удерживая микроскоп в одной руке, приблизить его к образцу.
2. Настроить фокус.
3. Нажать кнопку захвата.

Работа с ShuttlePix в этом (переносном) режиме не требует специальных знаний или сложных действий (различное увеличение реализуется без сложной замены оптических линз), а легкий вес и эргономичность микроскопа делают его доступным для любого пользователя. При этом качество получаемого изображения за счет превосходных технических характеристик оборудования остается на высоком уровне. С помощью специальной опции «Режим получения наилучшего снимка» (Best Shot Mode) автоматически захватывается до 10 кадров, и только один — с более резким фокусом (выбирается среди непрерывных снимков) — сохраняется (рис. 3). Таким образом, пользователь имеет возможность получить изображение наилучшего качества даже при большом увеличении и неблагоприятных для съемки условиях.

Рис. 3. Действие опции «Режим получения наилучшего снимка»

Новейшая разработка — 4-сегментная светодиодная круговая подсветка — гарантирует поддержание равномерной яркости при всех уровнях увеличения. Полная подсветка (горят все четыре сегмента) обеспечивает яркое и равномерное освещение объекта, в то время как разделенная подсветка реализует изображение объекта с тенями (рис. 4).

Рис. 4. Изображения объекта с полной и разделенной подсветкой

Компания Nikon Metrology использует свои собственные запатентованные достижения в оптике для реализации точных наблюдений и обработки изображений с числовой апертурой до 0,2 (при увеличении до 400 крат) и 20 мм FOV (полем обзора) при 20-кратном увеличении. Также возможен выбор оптимальных режимов типа Preferred Mode для получения изображения с наилучшим разрешением (рис. 5а) или с наилучшей глубиной фокуса (Depth-of-Focus) (рис. 5б).

Рис. 5. Изображения: а) с наилучшим разрешением; б) с наилучшей глубиной фокуса

Специфика работы в стационарном режиме

Микроскоп оснащен вертикальной моторизированной станиной и цветным 17-дюймовым сенсорным ЖК-монитором с разрешением 1280×1024 (рис. 6). Точный захват изображения и простые измерения осуществляются с помощью стилуса или мыши (USB). Интерфейс пользователя и ярлыки управления идентичны тем, которые используются в цифровых камерах Nikon Coolpix.

Рис. 6. Микроскоп на станине с цветным сенсорным ЖК-монитором

Моторизированная станина ShuttlePix разработана таким образом, что одним нажатием расположенных на ней кнопок можно получить на экране изображение исследуемого образца, в том числе с расширенной глубиной фокуса. При этом камера автоматически настраивается под различные типы образцов (микросхема, металл, печатная плата и т. п.).

С микроскопом ShuttlePix становится доступным создание изображений образцов размером до 75×50×148 мм. Для удобства работы Nikon Metrology предлагает на выбор 3 вида столиков, соответствующих объекту наблюдения.

Режим подключения к ПК

Специализированное программное обеспечение открывает перед пользователем широкий спектр возможностей. При его установке и подключении к компьютеру возможно создание 3D-изображения и измерение высоты исследуемого объекта. Также доступны операции вращения, увеличения/уменьшения зума, масштабирование отображения, изменение цвета и т. д. С помощью цифрового микроскопа ShuttlePix можно выполнить демонстрацию EDF-сечения и произвести его измерение по высоте, углу наклона, ширине и т. д. с одновременным отображением данных на мониторе и записью в формате Excel.

Это программное обеспечение полностью совместимо с Windows XP и Windows 7.