測(cè)量工業(yè)顯微鏡的景深是衡量其對(duì)高低不平的工件進(jìn)行清晰成像能力的重要參數(shù),指在顯微鏡調(diào)焦后,物體表面能保持清晰成像的軸向范圍(即沿光軸方向的距離)。例如,當(dāng)顯微鏡聚焦于工件的某一平面時(shí),該平面上下一定范圍內(nèi)的區(qū)域仍能清晰可見,這個(gè)范圍就是景深。景深越大,能同時(shí)看清的工件高低差范圍越廣,尤其適合復(fù)雜曲面或臺(tái)階類零件的測(cè)量。?
景深與放大倍數(shù)呈反比關(guān)系:放大倍數(shù)越高,景深越;放大倍數(shù)越低,景深越大。這是因?yàn)楦弑段镧R的數(shù)值孔徑(NA)更大,光線匯聚能力強(qiáng),僅能對(duì)極薄的平面成像清晰,例如 100 倍物鏡的景深可能僅為幾微米,而 5 倍物鏡的景深可達(dá)幾十微米甚至上百微米。以測(cè)量手機(jī)外殼的臺(tái)階高度為例,若使用 20 倍物鏡(景深約 10μm),可能需要多次調(diào)焦才能看清不同臺(tái)階面;而換用 5 倍物鏡(景深約 50μm),一次調(diào)焦即可同時(shí)清晰呈現(xiàn)多個(gè)臺(tái)階,簡(jiǎn)化測(cè)量流程。?
這種關(guān)系的本質(zhì)與光學(xué)成像原理相關(guān):放大倍數(shù)由物鏡焦距決定,焦距越短(高倍),鏡頭與工件的距離越近,光線通過(guò)物鏡后形成的像差校正范圍越窄,導(dǎo)致景深縮;反之,長(zhǎng)焦距物鏡(低倍)的成像范圍更寬,景深自然增大。在實(shí)際測(cè)量中,需根據(jù)工件的表面起伏程度選擇合適的放大倍數(shù),若工件表面平整度高(如精密軸承的滾道),可選用高倍物鏡追求測(cè)量精度;若工件存在明顯凹凸(如模具的型腔、齒輪的齒面),則需優(yōu)先保證足夠景深,避免頻繁調(diào)焦影響效率。?
此外,景深還受光源亮度、工件反光率等因素影響,但核心影響因素仍是放大倍數(shù)。因此,在選擇測(cè)量方案時(shí),需在放大倍數(shù)(精度)與景深(范圍)之間找到平衡,確保既能看清細(xì)節(jié),又能覆蓋工件的整體形態(tài)。https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/microscope/
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