光学测量显微镜

　　1.光学系统：

　　物镜：决定放大倍数和成像质量。

　　目镜：进一步放大物镜成像，供人眼观察。现代设备常配备数码摄像头，将图像传输到电脑屏幕。

　　2.照明系统：提供透射光（用于透明或半透明样品）和反射光（用于不透明样品）照明，确保成像清晰。

　　精密机械平台：

　　X-Y工作台：可在水平面内精确移动被测工件。

　　测微装置：与工作台联动，通过光栅尺或精密丝杠配合读数显微镜/数字显示器，精确读取移动距离。

　　Z轴调焦机构：用于调节物镜与样品之间的距离，实现清晰对焦。

　　3.测量与分析系统：

　　测量软件（现代设备）：安装在电脑上，可实时显示图像，利用软件功能（如边缘检测、自动寻边、几何计算）进行自动或半自动测量，生成报告。

　　角度测量目镜（传统设备）：内置角度刻度，用于测量角度。

　　1.高倍率光学放大：采用高质量的物镜和目镜（或数码相机），提供从几十倍到上千倍的放大倍数，使肉眼无法分辨的微小细节清晰可见。

　　2.精密测量能力：配备高精度的X（左右）、Y（前后）二维移动工作台（部分型号还有Z轴调焦），工作台的移动距离可通过高分辨率的光栅尺或读数鼓轮精确测量和读取。

　　3.非接触测量：测量过程不接触被测物体，避免了对软质、易变形或精密表面的损伤。

　　4.多功能测量：可进行长度、宽度、直径、角度、螺距、轮廓、位置度、同心度等多种几何量的测量。

　　5.高精度：测量精度通常可达微米（μm）甚至亚微米级，是精密制造和质量控制的关键设备。

　　光学测量显微镜的工作原理是将光学成像放大与精密机械位移测量相结合，实现对微小物体的高精度尺寸和形貌测量。其工作原理可分为两个核心部分：

　　1.光学成像原理

　　物镜放大：被测物体放置在显微镜的载物台上。光线（来自透射光源或反射光源）照射到物体上。物体发出的光（或反射的光）进入物镜。

　　初级放大：物镜是一个短焦距的凸透镜，它将物体形成一个放大的、倒立的实像（第一实像）。

　　目镜/相机放大：这个实像位于目镜（或数码相机的感光芯片）的前焦面附近。目镜（或相机镜头）作为一个放大镜，将这个实像进一步放大，形成一个放大的虚像（供人眼观察）或被相机传感器捕获（形成数字图像）。

　　总放大倍数：显微镜的总放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数（或相机适配器倍数）。

　　2.精密测量原理

　　精密移动平台：被测物体放置在可沿X（左右）和Y（前后）方向精确移动的载物台上。该平台由高精度的导轨和丝杠（或直线电机）驱动。

　　位移测量系统：平台的移动距离通过高精度的测量装置实时记录：

　　传统方式：使用读数显微镜或测微鼓轮，配合刻度尺。

　　现代方式：使用高分辨率光栅尺（或激光干涉仪）。光栅尺直接安装在平台移动方向上，能以微米（μm）甚至亚微米级的分辨率精确测量平台的实际位移量，并将数据传输给数字显示器或计算机。

　　测量方法：

　　对准与定位：通过调节载物台，将被测物体的特定特征点（如边缘、顶点）精确对准显微镜视野中的测量基准线（如十字线交点）。

　　记录起始位置：记录此时X、Y坐标读数（记为X?,Y?）。

　　移动与再对准：移动载物台，将视野中的同一基准线对准被测物体的另一个特征点。

　　记录结束位置：记录新的X、Y坐标读数（记为X?,Y?）。

　　计算尺寸：两点之间的距离即为被测尺寸。例如，长度L=|X?-X?|，宽度W=|Y?-Y?|。对于角度、圆直径等复杂测量，则通过测量多个点的坐标，利用几何关系或软件进行计算。

　　1.精密机械制造：测量精密零件（如齿轮、模具、刀具、微型轴承）的尺寸和形位公差。

　　2.电子与半导体：测量PCB板线路宽度、间距，芯片引脚尺寸，晶圆缺陷等。

　　3.计量与校准：作为长度计量标准器具，用于校准其他量具。

　　4.材料科学：观察和测量材料的微观结构、晶粒尺寸、涂层厚度等。

　　5.生物与医学（特定型号）：测量细胞、组织切片等生物样本的尺寸。

　　6.科研与教育：用于各种需要高倍观察和精确测量的科研实验。