工业测量显微镜的基本原理

工业测量显微镜广泛应用于多个行业，特别在电子行业，是观察电路板的构造和 精确测量距离的“得力”仪器。关于 测量显微镜的测量基础知识， 今天就和您浅聊一下。

一起走进测量显微镜的世界

首先，我们从测量显微镜的主要构成和光路说起，请看下图：

左：显微镜的主要构成图

右：显微镜的光路图

在上图中也提到了显微镜的三种照明方式。照明方式不同，观察成像也不同，因此需要根据不同的工件以及测量部位，选择最适合的照明方式。

照‖明‖方‖式

透射照明

采用透过轮廓光观察的方法，特别是观察测量轮廓时使用，边缘清晰易于观察。

反射照明

垂直照射测量工件的表面，用来表面性状的观察和测量。

外部照明（环状光纤·环状LED·双光纤）

用斜射的光来照射测量工件的表面，能够实现立体的、颜色重复性良好的观察。

使用显微镜时，您可能会遇到显微镜的专业用语，这些用语都代表什么意思呢？

专‖业‖用‖语

综合放大倍率

综合放大倍率=目镜倍率 x 物镜倍率。

例：使用10x目镜和100x物镜组合时，观察像的综合放大倍率=10 x 100=1000x。

视场数F.N

指目镜能否在广视野下进行观察的指标。F.N=Field Number

装配1x物镜时，通过目镜观察到的像的直径为24mm

实视场 FOV

指通过目镜观察时实际观察和观察工件的实际范围。FOV：Field Of View

透过物镜与成像镜头的光在分划板上（成像镜头焦点位置）成像，

观察被目镜放大后的像。

PC显示倍率(TV综合倍率）

PC显示器倍率（TV综合倍率）是指相机摄像元件对角线长度与PC显示器屏幕对角线长度之比。当显微镜通过CCD 设备连接至电脑上进行成像观察时，就需要评价显示器倍率了。

PC显示器倍率（TV综合倍率）的计算公式如下：

工作距离 WD

聚焦时物镜镜头头部顶点到检查物体表面的距离。工作距离越长,聚焦时操作性越好,不用担心镜头会碰上检查物体。WD：Working Distance

工作距离的示意图

齐焦距离 PFD

聚焦时从物镜安装位置到合焦時检查物体表面的距离。PFD：Par Field Distance

倍率不同但是从物镜安装面到检查物体表面的距离不变，

所以变倍率时不用重新对焦。

焦点距离 FD

焦点距离指镜头（主点）到焦点的距离。 FD：Focus Distance

焦点深度 DOF

聚焦之后,聚焦位置前后移动,也能清晰的观察的前后移动范围。 DOF：Depth Of Focus

高倍率镜头倍率越高较深越浅（短）

低 倍率镜头倍率越低较深越深（长）

在人眼分辨力以下（约0.1至0.3mm）需要使用显微镜来，显微镜的观察方法又有哪些呢？

观‖察‖方‖法

明视场观察

垂直照射测量物表面，适用于金属、印刷电路板、浅孔的表面观察。

暗视场观察

通过对从工件发出的散射光进行观察，可完成在明视场下观察不到的划痕、尘埃、凹凸，以及胜任低反射工件的观察。

偏光观察

观察具有偏光特性的物质，适用于半导体材料、液晶、结晶、金属组织、矿物等表面观察。

微分干涉（DIC）观察

利用Nomarski棱镜将光线分为两束，形成明暗和对比度变化，可进行立体观察。适用于观察硅片的结晶缺陷、磁头研磨面的损伤检查、涂装面、金属组织、矿石表面等。

（新天光电）

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