Что такое измерительный микроскоп?

Что такое измерительный микроскоп?

Измерительный микроскоп — это размерный измерительный прибор, который измеряет размеры по изображениям, увеличенным микроскопом.

Измерительный микроскоп — это комбинация оптического микроскопа, увеличенного с точным увеличением. Он также служит шаблоном для сравнительного измерения и столиком XY для точного перемещения заготовки на плоскости. Измерительные микроскопы позволяют проводить бесконтактные измерения, позволяют наблюдать контуры и поверхности, не повреждая заготовку.

Измерительные микроскопы обычно используют телецентрическую оптику в своей оптической системе. В последние годы появились спецификации, которые используют скорректированную на бесконечность оптическую систему в оптической головке, чтобы обеспечить дифференциальное интерференционное наблюдение и простое наблюдение в поляризованном свете.

Использование измерительных микроскопов

Измерительные микроскопы используются для производства и контроля качества относительно небольших механических деталей, деталей электронных устройств и полупроводниковых изделий. Эти измерительные микроскопы подходят для измерения небольших деталей и тонких областей, которые трудно измерить без увеличения микроскопа.

Помимо измерения размеров, микроскоп также может использоваться для наблюдения с использованием поляризованного света и дифференциальной интерференции, например, для обнаружения дефектов в полупроводниковых подложках. Благодаря точности его увеличения он также полезен для простых проверок, чтобы определить, находится ли изделие в пределах допуска, выполняя сравнительные измерения с использованием шаблона.

Измерительные микроскопы могут использоваться как измерительный прибор и микроскоп. Между тем, один и тот же измерительный микроскоп может использоваться для различных целей.

Принцип измерительного микроскопа

Измерительные микроскопы можно классифицировать по методу освещения.

1. Просвечивание

Просвечивание используется для измерения размеров путем пропускания света и захвата тени объекта в виде контурной формы. Оно используется для измерения контуров.

2. Вертикально отраженное освещение

Вертикально отраженное освещение освещает поверхность объекта перпендикулярно и наблюдает за поверхностью через отраженный свет. Вертикальное отраженное освещение может использоваться не только для измерения размеров, но и для наблюдения за формой поверхности.

3. Косое отражение

Освещение косым отражением — это метод освещения, при котором свет освещает поверхность измеряемого объекта под углом. Особенностью этого метода является то, что контраст изображения подчеркивается, что приводит к трехмерному и четкому изображению. Однако он с большей вероятностью может привести к ошибкам в измерении размеров.

Другая информация об измерительном микроскопе

1. Телецентрическая оптика

Большинство измерительных микроскопов используют телецентрическую оптику для просвечивания. Микроскопы, которые не используют телецентрическую оптику, будут делать объекты, находящиеся близко, больше, а объекты, находящиеся дальше, меньше.

Это явление то же самое с камерами, которые мы используем в нашей повседневной жизни. Однако при измерении размеров эта характеристика приводит к тому, что удаленные объекты измеряются меньше по отношению к различным частям в направлении высоты.

При использовании объектива с телецентрической оптикой изображение получается размытым, но размер остается прежним, даже если фокус смещается в направлении расстояния до объектива и оптической оси. Телецентрическая оптика незаменима для измерительных микроскопов, где измерения производятся при наблюдении с помощью микроскопа.

2. Параллелизация измерительного микроскопа

Измерительные микроскопы используются для измерения путем помещения измеряемого объекта на столик XY. Поэтому точка измерения может находиться в любом месте в пределах рабочего диапазона столика XY. Другими словами, независимо от того, где на столике XY находится измеряемый объект, столик XY можно переместить в точку измерения.

Некоторые углы или диаметры окружности, которые необходимо измерить, могут потребовать большого перемещения столика XY, но контур объекта измерения никогда не размещается параллельно перемещению столика XY без специальной регулировки. Поэтому перед измерением необходимо сделать перемещение столика XY и опорный край объекта измерения параллельными.

Если объект измерения и столик XY не распараллелены, при измерении углов и параллельности будут возникать большие ошибки. Поэтому требуются расчеты для компенсации результатов измерений. В последние годы производители имеют линейку измерительных устройств, которые создают систему координат на столике XY и производят расчеты из координат начала и точек измерения. Используя эти устройства, можно сократить человеко-часы, необходимые для распараллеливания.

3. Поле зрения измерительного микроскопа

Хотя для микроскопа важно иметь возможность наблюдать объект при большом увеличении, также важно иметь возможность получить широкое поле зрения за один раз. Поле зрения — это область, которую можно наблюдать за один раз с помощью микроскопа. Поле зрения определяется диаметром окуляра.

Размер поля зрения называется числом полей зрения, а фактическое поле зрения показывает, какая часть поверхности измеряемого объекта видна в поле зрения.

Связь между фактическим полем зрения и увеличением объектива следующая:

Фактическое поле зрения = Количество полей зрения окуляра/Увеличение объектива

Как видно из приведенной выше формулы, если количество полей зрения окуляра одинаково, диапазон фактического поля зрения становится уже по мере увеличения увеличения объектива. Это указывает на то, что существует компромисс между увеличением увеличения объектива для увеличения измеряемого объекта и диапазоном, который можно просматривать за один раз.

Чтобы увеличить фактическое поле зрения, необходимо увеличить диаметр окуляра или уменьшить увеличение объектива. Однако существует предел уменьшения увеличения объектива из-за увеличения, необходимого для измерения. По этой причине измерительные микроскопы оснащены столиком XY и счетчиком, который отображает величину перемещения, а также другими устройствами для измерения областей, которые не помещаются в поле зрения.