BSM系列 - 短波红外显微系统
产品介绍
在严格的尺寸和功率限制下，紧凑型高性能成像系统的需求推动了 CMOS 传感器技术的演变，推动了数字显微镜的重大进步。短波红外 (SWIR) 模块化显微系统（以 ToupTek SWIR 显微系统等为例）现在通过将成像范围从传统的可见光谱 (400-700 nm) 扩展到 900-1700 nm 范围，为工业和科学应用提供了变革性功能。
SWIR 模块化显微系统弥补了传统光学系统和专业红外成像之间的差距，为下一代材料和电子检测提供了无与伦比的精度。
技术特点
- 光学兼容性：SWIR 显微系统利用标准玻璃透镜系统，避免了中波 (MWIR) 和长波红外 (LWIR) 成像所需的反射光学元件，与传统显微镜平台无缝集成，降低制造成本。
- 硅穿透能力：SWIR 光子的能量低于硅的带隙（1.1 eV），可对硅基材料的内部缺陷进行无损检测，例如半导体晶片中的微裂纹或电子元件中的焊接故障。
- 照明模块：结合针对 SWIR 波长优化的红外LED，确保均匀的样品照明。
- 成像模块：高灵敏度传感器和具有大 NA 的精细光路，实现微米级分辨率和小景深。
- 高灵敏度 InGaAs 传感器（例如 SWIR5000KM 系列相机），实现微米级分辨率。
- 相机紧凑设计：80×80×45.5 mm³，双增益模式，支持高速成像（高达 35.5fps（USB3）、93fps（CL）、118fps（10G））和低噪声成像。
- 机械模块：采用精密 CNC 加工和防振设计，可在自动化或高通量工作流程中保持稳定性。
应用领域
产品详情
基本技术参数
系统特性
光学兼容性
利用标准玻璃透镜系统，与传统显微镜平台无缝集成
硅穿透能力
SWIR光子能量低于硅带隙，可进行无损检测
成像性能
高灵敏度InGaAs传感器，实现微米级分辨率
紧凑设计
80×80×45.5 mm³，支持高速成像
光学筒规格参数
| 产品型号 | 筒镜焦距 | 像面尺寸 | 光谱范围 | 相机接口 | 照明方式 | 光源 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BSM-T180VA/BSM-T090VA | 180mm / 90mm | 24mm (180mm管镜) | 900-1700nm | C接口 | 同轴落射式科勒照明 | 1550/1400/1300/1200nm LED |
| BSM-T100VA | 100mm | 33mm (200mm管镜) | 900-1700nm | C接口 | 同轴落射式科勒照明 | 1550/1400/1300/1200nm LED |
物镜参数表
| 产品型号 | 数值孔径(NA) | 工作距离(WD) | 焦距 | 分辨率 | 景深 | 视场数(FN) | 重量 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M Plan Apo NIR 5X | 0.14 | 37.5mm | 40mm | 2.0μm | 14μm | 24mm | 220g |
| M Plan Apo NIR 10X | 0.26 | 30.5mm | 20mm | 1.1μm | 4.1μm | 24mm | 250g |
| M Plan Apo NIR 20X | 0.4 | 20mm | 10mm | 0.7μm | 1.7μm | 24mm | 300g |
| M Plan Apo NIR 50X | 0.42 | 17mm | 4mm | 0.7μm | 1.6μm | 24mm | 315g |
| M Plan Apo NIR 50X HR | 0.65 | 10mm | 4mm | 0.4μm | 0.7μm | 24mm | 450g |
SWIR相机选配参数
| 产品型号 | 传感器 | 像元尺寸 | 信噪比(SNR) | 接口 | 帧率(FPS) | 曝光时间 | 尺寸 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SWIR5000KMA | 5.0M IMX992(M,GS) 1/1.4'' (8.94x7.09) | 3.45x3.45μm | 51.5dB / 48.5dB | USB3 | 61.9@2560x2048 / 135.7@1280x1024 | 15us~60s | 80mm |
| SWIR3000KMA | 3.0M IMX993(M,GS) 1/1.8'' (7.07x5.3) | 3.45x3.45μm | 51.5dB / 48.5dB | USB3 | 93@2048x1536 / 176@1024x768 | 15us~60s | 80mm |
| SWIR1300KMA | 1.3M IMX990(M,GS) 1/2'' (6.40x5.12) | 5x5μm | 58.7dB / 52.6dB | USB3 | 200@1280x1024 / 392@640x512 | 15us~60s | 80mm |
| SSWIR330KMA | 0.33M IMX991(M,GS) 1/4'' (3.20x2.56) | 5x5μm | 58.7dB / 52.6dB | USB3 | 400@640x512 / 753@320x256 | 15us~60s | 80mm |
系统配置方案
根据应用需求，灵活组合硬件与软件模块
| 维度 | 关键配置 | 技术亮点 | 用户收益 |
|---|---|---|---|
| 成像硬件 |
• ToupCam X 系列：IMX415/IMX571 等背照式 CMOS，最高 45 MP、USB 3.0/HDMI 60 fps 4K • HCAM/PUM 便携模组：UVC 即插即用，8 LED 环形光内置 |
• 低读噪 & 66 dB+ 动态范围 • 逐行扫描+全局快门选配 |
真实色彩还原、高对比度；满足高速 AOI、荧光弱信号等多场景 |
| 变倍光学 |
• MZO 系列 (0.25×–8×)：20× 变倍比，NA 0.12，174 mm 长工作距 • ZOPE 一体机：内置 8 LED & USB 相机，齐焦线性变倍 |
双端平行光路、衍射极限 MTF、低畸变 | 缩放无须二次调焦，将样品从毫米级直达微米级 |
| 照明系统 |
• TZM0756DRL 65/85 mm LED 环形光：亮度 PWM 连续可调 • TZM0756CL 同轴光 + 点光源 • AALRL-200 大环形光：300 mm 均匀视场 |
多通道 / 偏振 / 同轴复合光；LED 角度 30°可调 | 解决 PCB 焊点眩光、晶圆划痕、透明薄膜检视等难题 |
| 机械平台 |
• TPS-600 粗微调支架 (5 kg 承重) • TPS-300 精密微调 2 µm Step • Motorized Z & XY 平台（选配） |
阳极氧化 Class II 航空铝、滚珠丝杆 | 长期 24×7 稳定定位，支持自动对焦与阵列扫描 |
| 软件&算法 |
• ToupView：实时测量/注释、深景合成、HDR、偏振解调 • SDK/API：Windows/macOS/Linux/Android • AI 模块：缺陷分类、尺寸公差判定 |
二次开发 + PLC/机器人串口协议 | 快速集成到 MES/SPC 质量体系，支持边缘计算与云端同步 |
系统优势
五大核心优势，构建专业显微成像平台
完整生态，交钥匙交付
相机、镜头、照明、支架、软件全自研——无需多家采购匹配，即插即用节省 60% 集成工时。
高分辨 + 大景深双兼顾
45 MP 超清 CMOS + 深景合成算法，可在 30 mm 视场内获得微米级纵深清晰图像。
多波段 & 低光成像
支持白光/近红外/偏振组合，与同轴光+环形光同步曝光；在 0.05 lux 下仍能呈现纹理细节。
灵活扩展，守护投资
标准 C-Mount 与 GigE Vision/USB3 Vision 协议，后期可升级 AI 模块、自动载物台和多相机同步，无需替换主体。
跨行业落地案例
- 半导体：Bumping、划痕、键合线缺陷 AOI
- FPC/PCB：锡膏高度、焊盘残渣检测
- 新能源：锂电隔膜孔径、极片涂布一致性
- 生命科学：组织切片、昆虫学、植物活体观察
- 教育培训：高校材料课虚拟实验、STEAM 创客课程
应用案例
覆盖多个行业的成功实施经验
半导体制造
FPC/PCB质检
新能源材料
