[發(fā)明專利]一種基于環(huán)形LED的落射明暗場顯微鏡及其照明方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610240113.8
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105739075B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏波;江建平;鄔明慧
• 申請（專利權(quán)）人: 麥克奧迪實業(yè)集團有限公司
• 主分類號: G02B21/10
• 分類號: G02B21/10;G02B21/12
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 高姜

本發(fā)明公開了一種基于環(huán)形LED的落射明暗場顯微鏡，屬于顯微鏡領(lǐng)域，用于解決暗場照明光路與成像光路無法完全分開，造成照明的光線不可避免的進入成像系統(tǒng)的問題。它包括暗場物鏡、落射明場照明組、落射暗場照明組、顯微鏡機架組、鉸鏈頭部、電器控制組，所述落射暗場照明組固定于顯微鏡機架組內(nèi)部，所述落射明場照明組能拆卸式的設(shè)置于顯微鏡機架組上，所述落射明場照明組設(shè)有第一電源輸入口，所述電器控制組設(shè)有第一電源輸出口，所述暗場物鏡包括暗場通光孔、暗場聚光鏡和成像透鏡。利用獨特的落射明場照明組和落射暗場照明組設(shè)計，實現(xiàn)暗場照明光路與成像光路完全分開。本發(fā)明還提供了一種基于環(huán)形LED的落射明暗場顯微鏡照明方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯微鏡領(lǐng)域，具體來說，是一種基于環(huán)形LED的落射明暗場顯微鏡及其照明方法。

背景技術(shù)

目前，顯微鏡的照明方法種類可分“透射照明”和“落射照明”兩大類。落射照明的光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射或衍射后再返回物鏡成像，所以落射照明主要用于觀察金屬和礦物等不透明物體(如礦石、昆蟲、電路板等)。

暗視場顯微術(shù)是最古老的顯微術(shù)之一，它是利用丁達爾光學效應的原理，依靠圓錐形斜射的光線照射到標本上，然后發(fā)生反射或衍射，由于衍射光線偏離原來的角度，從而能夠進入物鏡，而非衍射光線不能進入物鏡，這樣通過這些衍射光線而形成圖像效果就是暗場效果，這些圖像經(jīng)常會顯現(xiàn)帶有一個白色的亮的光環(huán)圍繞在他們周圍，這增強了他們的外觀形狀，并且使圖像具有非常高的襯度和細節(jié)。

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，集成電路的集成度不斷提高，在線檢測或非接觸式檢測已成為產(chǎn)品制造過程中必不可少的工序，由于落射明暗場顯微鏡特別適用于非均質(zhì)材料表面組織與形態(tài)的檢測與分析，使之成為電子信息產(chǎn)業(yè)不可或缺的儀器。

與此同時，材料的種類的越來越多，以及對材料的性能要求越來越高，如對金相組織晶粒度，球化率的要求，也使落射明暗場顯微鏡成為用來鑒定和分析金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織、工業(yè)產(chǎn)品鑒定的重要工具。

傳統(tǒng)上落射暗場照明通過在照明系統(tǒng)增加環(huán)形遮光板阻擋，使光束不能由上而下的通過物鏡照明標本，而是使平行的照明光線通過環(huán)形反光鏡、暗場物鏡的環(huán)形通光孔及暗場聚光鏡后傾斜的照明標本，從而實現(xiàn)暗場照明效果；而落射明場照明則采用會聚的照明光線通過半透半反鏡、物鏡成像透鏡來照明標本，從而實現(xiàn)柯拉明場照明效果；由于落射暗場照明、落射明場照明對照明光線的要求不同，所以，為了在同一臺產(chǎn)品實現(xiàn)兩種照明方式，不管是光學還是機械都需要增加明暗場切換機構(gòu)，造成結(jié)構(gòu)復雜；同時，暗場照明光路與成像光路無法完全分開，造成照明的光線不可避免的進入成像系統(tǒng)，影響成像質(zhì)量，這對暗場圖像來說，這種影響是嚴重的；另外，由于中心擋光，造成光能量的巨大損失。

文章編號為1005-5630(2010)01-0039-05的文獻中公開了一種通過在落射照明系統(tǒng)中增加內(nèi)外反射型光錐體和環(huán)形反光鏡來實現(xiàn)落射暗場照明、通過在如果落射照明系統(tǒng)中切換成聚光透鏡和半透分光鏡來實現(xiàn)落射明場照明的方法。申請?zhí)枮镃N201320273674.X的專利中公開一種通過在柯拉照明系統(tǒng)中增加半透分光鏡來實現(xiàn)落射明場照明，通過在如果前述照明系統(tǒng)中切換成內(nèi)外反射型光錐體、小透鏡組和環(huán)形反光鏡來實現(xiàn)落射暗場照明的方法。

這兩種方法都能大幅提高光能利用率，但由于錐形反光鏡與水平面呈45度夾角，外錐反光鏡和內(nèi)錐反光鏡同心，外錐反光鏡的錐面與內(nèi)錐反光鏡的錐面平行，給裝校帶來極大的難度，很容易由于角度的偏差，造成平行照明光線無法順利的通過后續(xù)的暗場聚光光鏡，造成照明不均勻；同時，為了在同一臺產(chǎn)品實現(xiàn)兩種照明方式，不管是光學還是機械都需要增加明暗場切換機構(gòu)，造成結(jié)構(gòu)復雜；另外，暗場照明光路與成像光路無法完全分開，造成照明的光線不可避免的進入成像系統(tǒng)，影響成像質(zhì)量，這對暗場圖像來說，這種影響是嚴重的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是旨在提供了一種實現(xiàn)落射暗場照明光路與成像光路、落射明場照明光路完全分開，杜絕落射暗場照明光線進入到成像光路的基于環(huán)形LED的落射明暗場顯微鏡。