專利名稱：顯微光度計(jì)的聚焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)儀器特別是顯微光度計(jì)的聚焦方法。
顯微學(xué)度計(jì)主要是用于直接測定光強(qiáng)度和比較測定光強(qiáng)度間接測定反射率，一般是采用手動(dòng)聚焦，只能適應(yīng)手動(dòng)單點(diǎn)測定，在與掃描臺(tái)配合進(jìn)行自動(dòng)掃描測定時(shí)，強(qiáng)制進(jìn)行手動(dòng)聚焦，因兩者不協(xié)調(diào)，從而不能使每點(diǎn)都是清晰的。同時(shí)，使操作者勞動(dòng)強(qiáng)度很大，精力要高度集中，速度也必然受限制，在快速測定(每分鐘300點(diǎn))時(shí)，手動(dòng)聚焦根本無法實(shí)現(xiàn)。由于顯微光度的測定都是采用針孔小視域，焦距允許偏差的范圍極小，因此不聚焦進(jìn)行大面積自動(dòng)掃描測定時(shí)測定的誤差遠(yuǎn)超過允許的誤差，所以，使用顯微光度進(jìn)行大面積自動(dòng)掃描時(shí)，必須要解決自動(dòng)聚焦的問題。前蘇聯(lián)專利SU883840公開了一種＂物鏡焦點(diǎn)平面同給定平面重合的光電子裝置＂，是由光源、平行光管、物鏡、傳動(dòng)裝置及其控制器、光電控測器等組成，聚焦時(shí)，光源的光線經(jīng)平等管變換為平行光束，被物鏡聚焦在某一平面，部分光線落在輻射接收器工作表面，接收器的輸出信號(hào)經(jīng)濾波器輸入同步檢波器的輸入端之一，同步檢波器的另一輸入端輸入有電動(dòng)機(jī)的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)物鏡的焦點(diǎn)平面與給定平面不重合時(shí)將發(fā)出信號(hào)，操作者據(jù)此信號(hào)沿光軸移動(dòng)物鏡，即可使焦點(diǎn)平面與給定平面重點(diǎn)。該方法是通過移動(dòng)物鏡進(jìn)行聚焦，對(duì)于顯微光度計(jì)主要是測定規(guī)定視域內(nèi)的平均光強(qiáng)度，如果移動(dòng)物鏡進(jìn)行聚焦，就會(huì)造測定視域大小的改變而影響測定結(jié)果。
本發(fā)明的目的是得到一種顯微光度計(jì)的聚焦方法，可在連續(xù)快速測量時(shí)不移動(dòng)物鏡，將被測面準(zhǔn)確地落在聚焦面上。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種顯微光度計(jì)的聚焦方法，1)首先逐點(diǎn)連續(xù)測定光軸上數(shù)個(gè)點(diǎn)的反射光強(qiáng)度，并確定反射光強(qiáng)度最大值點(diǎn)，2)根據(jù)被測面偏離焦點(diǎn)程度與反射光強(qiáng)度的關(guān)系確定光軸上與光強(qiáng)最大值點(diǎn)相差一定值的兩點(diǎn)，則該兩點(diǎn)間的中間點(diǎn)就是聚焦點(diǎn)。
被測面偏離焦點(diǎn)程度與反射光強(qiáng)度的關(guān)系呈近似正態(tài)分布曲線。
光軸上的各測點(diǎn)間的距離為相等的。
光軸上各測點(diǎn)間距離為0.5～2μm。
與光軸上光強(qiáng)最大值點(diǎn)相差的差值為2～5％。
下面結(jié)合附圖
詳述本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖為被測面偏離焦距程度與反射光強(qiáng)度的關(guān)系曲線。a測區(qū)直徑為8μm，b測區(qū)直徑為5μm。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于，通過研究找出了顯微光度計(jì)針孔測定條件下被測面焦距偏離程度與反射光強(qiáng)度的近似正態(tài)分布曲線(見附圖)，并以此為理論依據(jù)進(jìn)行聚焦。
聚焦時(shí)，當(dāng)被測面在X、Y坐標(biāo)的位置確定后，在當(dāng)前Z坐標(biāo)基礎(chǔ)上沿Z軸(即光軸)每隔1μm測定一點(diǎn)的反射光強(qiáng)度，共測定若干點(diǎn)，找出沿光軸上反射光強(qiáng)度最大的點(diǎn)，設(shè)該點(diǎn)光強(qiáng)為100％，然后根據(jù)反射光強(qiáng)度與焦距偏離程度的關(guān)系計(jì)算出比光強(qiáng)最大值相差2％的沿Z軸方向的正負(fù)兩個(gè)點(diǎn)，最后取這兩點(diǎn)的中間位置就是聚焦點(diǎn)，該方法可與掃描臺(tái)、計(jì)算機(jī)配合使用，實(shí)現(xiàn)顯微光度計(jì)的連續(xù)快速測定，本實(shí)施例為使用MPM400顯微光度計(jì)，在測定20×20mm的塊樣時(shí)焦距始終是清晰的，速度為每小時(shí)18000點(diǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到的顯微光度計(jì)聚焦方法，在聚焦時(shí)不必移動(dòng)物鏡，通過被測面上光強(qiáng)的變化即可得到被測面偏離焦點(diǎn)的程度，將被測面移動(dòng)即可準(zhǔn)確地位于聚焦面上，可實(shí)現(xiàn)顯微光度計(jì)的連續(xù)快速測定，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短測定時(shí)間，增加測點(diǎn)數(shù)，提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。
權(quán)利要求
1.一種顯微光度計(jì)的聚焦方法，其特征是1)首先逐點(diǎn)連續(xù)測定光軸上數(shù)個(gè)點(diǎn)的反射光強(qiáng)度，并確定反射光強(qiáng)度最大值點(diǎn)，2)根據(jù)被測面偏離焦點(diǎn)程度與反射光強(qiáng)度的關(guān)系確定光軸上與光強(qiáng)最大值相差一定值的兩點(diǎn)，則該兩點(diǎn)間的中間點(diǎn)就是聚焦點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦方法，其特征是所述的被測面偏離焦點(diǎn)程度與反射光強(qiáng)度的關(guān)系呈挖近似正態(tài)分布曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦方法，其特征是所述的光軸上的各測點(diǎn)間的距離為相等的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚焦方法，其特征是所述的光軸上各測點(diǎn)間距離為0.5～2μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦方法，其特征是所述的與光軸上光強(qiáng)最大值點(diǎn)相差的差值為2～5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯微光度計(jì)的聚焦方法，首先逐點(diǎn)連續(xù)測定光軸上數(shù)個(gè)點(diǎn)的反射光強(qiáng)度，并確定反射光強(qiáng)度最大值點(diǎn)，根據(jù)被測面偏離焦點(diǎn)程度與反射光強(qiáng)度的近似正態(tài)分布曲線關(guān)系確定光軸上與光強(qiáng)最大值點(diǎn)相差一定值的兩個(gè)點(diǎn)，該兩點(diǎn)間的中間點(diǎn)就是聚集點(diǎn)。使用該方法聚焦時(shí)不必移動(dòng)物鏡，尤其適用于顯微光度計(jì)進(jìn)行對(duì)規(guī)定視域平均光強(qiáng)的測定，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)快速測定，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短測定時(shí)間，增加測點(diǎn)數(shù)，提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01J1/00GK1147630SQ9610902
公開日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1996年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月26日
發(fā)明者胡德生 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵(集團(tuán))公司