CN215865750U - 一种光学显微镜畸变测量用线纹尺 - Google Patents
一种光学显微镜畸变测量用线纹尺 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，包括四个呈米字形交叉于一点布设的直线线纹尺，相邻两个所述直线线纹尺的夹角为45°，四个所述直线线纹尺的计量值均由交叉点向两侧逐渐增大，四个所述直线线纹尺包括一个第一分度直线线纹尺和三个第二分度直线线纹尺，第一分度直线线纹尺的分度值小于第二分度直线线纹尺分度值。本实用新型通过设置四个呈米字形布设的直线线纹尺对显微镜系统畸变进行测量，数码相机拍摄显微镜目镜下的米字形线纹尺的图像，再通过测量图像上四个方向不同长度的所占的像素数来判断显微镜系统畸变的类型，一次拍摄的图像即可作为全部测量的对象，减少由于数码相机拍摄的问题存在的测量误差，使测量结果更加准确。
Description
技术领域
本实用新型属于显微镜畸变测量技术领域，具体涉及一种光学显微镜畸变测量用线纹尺。
背景技术
光学显微镜是进行微观检测分析的重要设备，由物镜、中间透镜和目镜组成，其总放大倍率一般小于2000×，广泛应用于生物、医学、地矿、材料、纺织等领域。由于透镜材料的特性或折射或反射表面的几何形状的原因，在光学显微镜中观察到的实际像与理想像的存在一定的像差，即光学显微镜的畸变，它是显微镜的物镜、目镜、镜筒系数、光路产生的综合性、系统性的畸变。光学显微镜的畸变分为桶形畸变、枕形畸变和透视畸变。桶形畸变是显微镜横向放大率随视场的增大而减小的畸变，它使对称于光轴的正方形物体的像呈桶形；枕形畸变是显微镜横向放大率随视场的增大而增大的畸变，它使对称于光轴的正方形物体的像呈枕形。透视畸变是由于显微镜光轴与样品观察面或成像面不严格的垂直而形成，它使对称于光轴的正方形物体的像呈梯形。
目前，针对显微镜的畸变，现有技术存在降低光学显微镜畸变的方法，但没有明确指标要求和测量方法。国内相关国家、行业、地方标准以及计量技术规程/规范没有对显微镜各透镜畸变、不同总放大倍率下目镜中观察图像的畸变以及相应的畸变测量方式做出规定。国外ASTM相关校准规范也未涉及畸变及其测量方式。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其结构简单，设计合理，实用性强，通过设置四个呈米字形布设的直线线纹尺对显微镜系统畸变进行测量，数码相机拍摄显微镜目镜下的米字形线纹尺的图像，再通过测量图像上四个方向不同长度的所占的像素数来判断显微镜系统畸变的类型，由于米字形线纹尺有四个不同方向的直线线纹尺，因此一次拍摄的图像即可作为全部测量的对象，以减少由于数码相机拍摄的问题存在的测量误差，使测量结果更加准确，使用效果好。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：包括石英玻璃片和设置在石英玻璃片上的四个呈米字形交叉于一点布设的直线线纹尺，相邻两个所述直线线纹尺的夹角为45°，四个所述直线线纹尺均以交叉点为零刻度线，且其计量值均由交叉点向两侧逐渐增大，四个所述直线线纹尺包括一个第一分度直线线纹尺和三个第二分度直线线纹尺，第一分度直线线纹尺的分度值小于第二分度直线线纹尺分度值。
上述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺的分度值为第二分度直线线纹尺分度值的1/4。
上述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺的分度值为0.01mm，第二分度直线线纹尺的分度值为0.04mm。
上述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺和第二分度直线线纹尺的长度相等。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型结构简单，通过设置四个呈米字形布设的直线线纹尺对显微镜系统畸变进行测量，数码相机拍摄显微镜目镜下的米字形线纹尺的图像，再通过测量图像上四个方向不同长度的所占的像素数来判断显微镜系统畸变的类型，由于米字形线纹尺有四个不同方向的直线线纹尺，因此一次拍摄的图像即可作为全部测量的对象，以减少由于数码相机拍摄的问题存在的测量误差，使测量结果更加准确，使用效果好。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中四个直线线纹尺的位置关系示意图。
图3为图2中A处放大图。
图4为本实施例具体使用时米字形线纹尺在金相显微镜总放大倍率500×时目镜中的图像。
附图标记说明:
5-石英玻璃片； 6-第一分度直线线纹尺；
7-第二分度直线线纹尺。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型包括包括石英玻璃片5和设置在石英玻璃片5上的四个呈米字形交叉于一点布设的直线线纹尺，相邻两个所述直线线纹尺的夹角为45°，四个所述直线线纹尺均以交叉点为零刻度线，且其计量值均由交叉点向两侧逐渐增大，四个所述直线线纹尺包括一个第一分度直线线纹尺6和三个第二分度直线线纹尺7，第一分度直线线纹尺6的分度值小于第二分度直线线纹尺7分度值。
通过设置米字形线纹尺对显微镜系统畸变进行测量，数码相机拍摄显微镜目镜下的米字形线纹尺的图像，再通过测量图像上四个方向不同长度的所占的像素数来判断显微镜系统畸变的类型，由于米字形线纹尺有四个不同方向的直线线纹尺，因此一次拍摄的图像即可作为全部测量的对象，以减少由于数码相机拍摄的问题存在的测量误差，使测量结果更加准确，使用效果好。
本实施例中，所述第一分度直线线纹尺6的分度值为第二分度直线线纹尺7分度值的1/4。
本实施例中，所述第一分度直线线纹尺6的分度值为0.01mm，第二分度直线线纹尺7的分度值为0.04mm。
需要说明的是，第一分度直线线纹尺6的零刻度线两侧各0.1mm长度内的刻度线的长度不大于0.01mm，避免其刻度线与第二分度直线线纹尺7交叉，影响测量。
本实施例中，所述第一分度直线线纹尺6和第二分度直线线纹尺7的长度相等。
本实施例中，优选的，所述第一分度直线线纹尺6和第二分度直线线纹尺7的长度均为1.6mm。
需要说明的是，0.01mm和0.04mm的分度值，是根据金相显微镜总放大倍数为1时目镜中的视场直径为80mm的情况下确定的，保证本米字形线纹尺能够适应金相显微镜各个放大倍数下系统畸变的测量。
本实施例在实际使用时，具体的测量方法如下：
步骤1、根据公式
确定当前总放大倍率M下待测圆形区域的直径D，所述待测圆形区域的圆心为米字形线纹尺中心的交叉点,其中，A为被测显微镜在总放大倍率为1时的视场直径；
步骤2、根据公式
且d＝2na，确定当前总放大倍率M下可认为的零畸变区域的直径d，所述零畸变区域的圆心为米字形线纹尺中心的交叉点,其中，a为第一分度直线线纹尺6的分度值，n为正整数，d取第一分度直线线纹尺6的分度值a的偶数倍，n取能够使等式成立的最小正整数，k为正整数；
步骤3、使用计算机中的像素测量工具分别测量步骤四采集到的图像中第一分度直线线纹尺6上直径d对应的像素数、第一分度直线线纹尺6上直径D对应的像素数、以及三个第二分度直线线纹尺7上直径D分别对应的像素数，以上数据均各测量i次，i为不小于5的正整数；
步骤4、根据公式
计算显微镜在总放大倍率M下的系统畸变q；将第一分度直线线纹尺6标记为0°线；将以0°线右半轴为起始线，沿逆时针方向依次排列的三个第二分度直线线纹尺7依次标记为45°线、90°线和135°线；其中，q1为0°线方向上的显微镜畸变，
为i个0°线上直径D对应的像素数的平均值，
为i个第一分度直线线纹尺6上直径d对应的像素数的平均值，q2为45°线方向上的显微镜畸变，
为i个45°线上直径D对应的像素数的平均值，q3为90°线方向上的显微镜畸变，
为i个90°线上直径D对应的像素数的平均值，q4为135°线方向上的显微镜畸变，
为i个135°线上直径D对应的像素数的平均值。
如图4所示，以测量金相显微镜总放大倍率500×下的显微镜系统畸变为例，金相显微镜在总放大倍率为1时的视场直径A＝80mm，此时，M＝500，a＝0.01mm，因此D＝0.16mm，d＝0.02mm，k＝8，通过像素测量工具测量的米字形线纹尺的图像得出的该金相显微镜总放大倍率500×下的系统畸变，见表1。
表1金相显微镜500×下的系统畸变
表1中，x＝1,2,3,4。由表1可知，该金相显微镜500×下的系统畸变为1.2％；
判断显微镜在总放大倍率M下的畸变类型的具体判断方式如下：
若q1、q2、q3和q4均等于0，则该显微镜不存在畸变；
若q1、q2、q3和q4均小于0，则该显微镜的畸变为桶形畸变；
若q1、q2、q3和q4均大于0，则该显微镜的畸变为枕形畸变；
若q1、q2、q3和q4不均大于0或不均小于0，则该显微镜的畸变为透视畸变；
因此，该金相显微镜500×下的系统畸变为枕形畸变。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：包括石英玻璃片(5)和设置在石英玻璃片(5)上的四个呈米字形交叉于一点布设的直线线纹尺，相邻两个所述直线线纹尺的夹角为45°，四个所述直线线纹尺均以交叉点为零刻度线，且其计量值均由交叉点向两侧逐渐增大，四个所述直线线纹尺包括一个第一分度直线线纹尺(6)和三个第二分度直线线纹尺(7)，第一分度直线线纹尺(6)的分度值小于第二分度直线线纹尺(7)分度值。
2.根据权利要求1所述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺(6)的分度值为第二分度直线线纹尺(7)分度值的1/4。
3.根据权利要求2所述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺(6)的分度值为0.01mm，第二分度直线线纹尺(7)的分度值为0.04mm。
4.根据权利要求1所述的一种光学显微镜畸变测量用线纹尺，其特征在于：所述第一分度直线线纹尺(6)和第二分度直线线纹尺(7)的长度相等。
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2021
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