sdsvtadmin

Chúng tôi xin giới thiệu về cách chiếu sáng và đèn phù hợp để quan sát vật thể hình trụ tròn trong suốt, làm từ nhựa như sau.

1. Đèn đồng trục độc lập

Trong trường hợp độ phóng đại ở mức rất cao, hình ảnh quan sát được gần như là mặt phẳng, chỉ sử dụng đèn đồng trục độc lập cũng có thể quan sát được.

2. Đèn Twin Arm (chiếu theo cùng hướng dọc của vật)

Chiếu sáng ở góc thấp theo chiều dọc của vật thể hình trụ.

Độ sáng đồng đều và hình ảnh dễ quan sát.

3. Đèn Twin Arm (chiếu theo cùng hướng ngang của vật)

Chiếu sáng ở góc thấp theo chiều ngang của vật thể hình trụ.

Có thể quan sát rõ ràng vết trầy xước trên bề mặt.

Chúng tôi đã tiến hành sử dụng “đèn đồng trục” và “đèn Twin Arm” trong bài viết này.

Đèn LED cho bộ đồng trục chức năng cao (3W) LED-3WLTS

Đèn Twin Arm

Đền vòng đường kính lớn của công ty chúng tôi có thể lắp đặt ở khoảng cách 30cm~40cm và chiếu sáng tương đối đồng đều trên diện tích A4.

Tuy nhiên, đây là mức giới hạn thực tế có thể đạt được.

Để chiếu sáng đồng đều trên diện tích A4 trở lên cần thiết bị đèn lớn như hình dưới đây.

Dưới đây là thiết bị chụp ảnh (công ty LPL).

Cũng có thể sử dụng cách lắp đặt đèn chiếu sáng bề mặt như hình dưới đây.

Đơn giản hơn, có thể bố trí đèn huỳnh quang tương tự như đèn bàn như cách trên để chiếu sáng trên diện tích rộng.

(Đèn huỳnh quang có độ phân tán ánh sáng tốt hơn đèn LED, do đèn LED có độ hướng sáng thấp hơn)

Khi đo kích thước bằng đèn chiếu xuyên thấu, hình ảnh quan sát sẽ khác nhau tùy thuộc vào “loại đèn chiếu xuyên thấu được sử dụng” và “độ sáng”.

Trong bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu đến quý khách về “đèn chiếu sáng phù hợp” và “độ sáng”.

・Sử dụng “đèn chiếu xuyên thấu song song”

Có một số loại đèn chiếu xuyên thấu như sau:

　・Đèn chiếu xuyên thấu phân tán (đèn chiếu xuyên thấu thông thường)

　・Đèn chiếu xuyên thấu song song (đèn chiếu xuyên thấu nhỏ gọn, thích hợp cho đo kích thước)

　・Đèn telecentric (đèn với độ chính xác cao, thường được sử dụng trong máy chiếu)

Vì vậy, đèn telecentric là loại đèn phù hợp nhất cho việc đo lường kích thước.

Tuy nhiên, đèn telecentric có kích thước lớn và giá thành tương đối cao (thường được tích hợp trong máy chiếu và các thiết bị đo lường kích thước với độ chính xác cao).

Nếu sử dụng với mục đích chung, chúng tôi đề xuất đèn chiếu xuyên thấy song song.

Đây là phương pháp chiếu sáng đặc biệt hiệu quả khi đo các mẫu vật có độ dày lớn.

(Không có khác biệt rõ rệt đối với các vật liệu mỏng)

Chúng tôi đã thử tiến hành đo thanh chuẩn Mitsutoyo, chiều rộng 9mm

＜Đèn chiếu xuyên thấu phân tán＞		＜Đèn chiếu xuyên thấu song song＞

＊Với mỗi đèn, chúng tôi tiến hành đo 2 lần liên tiếp.

Với thước kính, cả hai loại đèn này đều phù hợp.

Tuy nhiên, nếu đối tượng quan sát có độ dày, chúng tôi đề xuất sử dụng đèn chiếu xuyên thấu song song.

・Điều chỉnh độ sáng “tối” đi

Về cơ bản, chúng ta sẽ chỉnh cho hình ảnh quan sát “tối hơn”.

Khi tăng cường độ ánh sáng, phần trắng (vùng sáng) sẽ tăng lên.

Chúng tôi đã tiến hành đo thước thủy tinh bán kính 2.5mm bằng microscope không hiệu chuẩn của công ty chúng tôi.

(Nếu vùng cần đo có màu trắng thì càng tăng độ sáng, phạm vi khu vực này sẽ càng tăng)

＊Thiết lập “Chế độ tự động phát hiện cạnh (A)” để tránh sai sót khi đo thủ công.

＜Khi tăng độ sáng＞   ＜Khi giảm độ sáng＞   ⇓ Phóng to khu vực khoanh đỏ phía trên   ⇓ Phóng to khu vực khoanh đỏ phía trên

Đối với microscope không hiệu chuẩn của công ty chúng tôi, trong phạm vi mà chế độ tự động phát hiện cạnh (A) hoạt động ổn định, nên điều chỉnh độ sáng về mức tối hơn nếu có thể.

Microscope đo lường (tự động hiệu chuẩn) (độ phóng đại tầm trung)　 CT200HD

Microscope đo lường (tự động hiệu chuẩn) (độ phóng đại cao) CT200HD-H

Thông thường, khi phóng đại và quan sát vật có dạng hình trụ, đường kính nhỏ, độ phản xạ cao (dây kim loại, cáp,…) có thể gây ra hiện tượng phản quang và khó quan sát.

Lần này, chúng tôi đã tiến hành nhiều phương pháp chiếu sáng và quan sát khác nhau với điều kiện sau:

(1) Quan sát bằng đèn LED vòng tiêu chuẩn

Sử dụng đèn vòng tiêu chuẩn gây ra hiện tượng phản quang.

(2) Chiếu sáng dọc theo chiều dài vật bằng đèn góc thấp

(3) Đèn khung vòm

■ Ứng dụng thực tế

Có một cách quan sát sử dụng “đèn LED 4 đoạn” và “Khối chữ V”.

＜Đèn LED vòng 4 đoạn＞

Chiếu ánh sáng từ 2 hướng chéo và hướng dọc theo chiều dài vật như hướng dẫn ở phần (2).

(Chỉ cần thao tác như trên là có thể quan sát hiệu quả)

＜Khối chữ V＞

Dán một tấm phản xạ (trường hợp này là giấy trắng) lên khối chữ V, nhằm đảm bảo ánh sáng có thể chiếu đến đối tượng quan sát từ mọi góc độ.

Chúng tôi cung cấp “đèn LED vòng”, “Đèn Twin Arm” và “đèn khung vòm” được sử dụng phía trên.

Đèn vòng

Đèn Twin Arm

Đèn khung vòm Đèn khung vòm LV-AR series

Ngay cả trong hốc, hình ảnh quan sát cũng sẽ thay đổi tùy thuộc vào hình dạng và độ sâu.
Chúng tôi đã thử tiến hành quan sát các vật thể có kích thước tương đối lớn theo nhiều cách.

Dưới đây là 3 mẫu quan sát.
1. Phần giắc cắm của bộ nhớ USB　
2. Vít ở vị trí có kích thước φ5mm, độ sâu 15mm của linh kiện động cơ nhỏ
3. Phần chứa ruột bút chì φ5mm, độ sâu 6mm

Quan sát bằng microscope HD thông thường TG200HD2 (25～150x)
1. Bộ nhớ USB 2mm x 10mm, độ sâu 8mm
(30x)	(120x)
Ngay cả với microscope thông thường cũng có thể quan sát tương đối rõ ràng khi tăng độ sáng lên tối đa.
2. Vít ở vị trí có kích thước φ5mm, độ sâu 15mm của linh kiện động cơ nhỏ
	Do độ sâu 15mm nên ánh sáng từ đèn vòng thông thường khó tiếp cận được, gây khó khăn cho việc quan sát.
(80x)
3. Phần chứa ruột bút chì φ5mm, độ sâu 6mm
(30x)	(120x)
Khi tăng độ phóng đại, hình ảnh quan sát sẽ tối hơn một chút.
Chúng tôi đã đổi đèn vòng ở phần đầu TG200HD2 sang loại đường kính nhỏ (LED-16)   Đường kính đèn nhỏ đi giúp giảm góc chiếu sáng, khiến ánh sáng dễ dàng tiếp cận hơn.
1. Bộ nhớ USB
2. Linh kiện động cơ nhỏ
3. Phần chứa ruột bút chì
Đổi ống kính sang borescope (ống kính dạng que)
Borescope (ống kính dạng que) có loại φ4.0mm và φ2.7mm.

Chữ in trên IC thường được in bằng màu xám trên phần mô-đen màu đen, vì vậy nếu sử dụng đèn chiếu sáng thông thường, chữ vẫn sẽ khó đọc ngay cả khi phóng đại.

■ Đèn vòng thông thường

■ Đèn dạng vòm  (ánh sáng chiếu gián tiếp)

Đèn dạng vòm

■ Quan sát phân cực (thêm bộ lọc phân cực vào phần đầu ống kính và đèn vòng)

Bộ loại bỏ quần sáng cho microscope GR-HL

Lắp đặt thiết bị dùng để thêm bộ lọc phân cực do công ty chúng tôi sản xuất vào phía nguồn chiếu sáng.

Sử dụng bộ lọc phân cực MIDOPT (lắp phía bên trong C mount) ở phía đầu nguồn sáng.

(Lắp bộ lọc phân cực ở bên trong camera như hình dưới đây)

Bộ lọc ở phía đầu nguồn sáng có thể xoay, giúp thực hiện quan sát phân cực một cách linh hoạt.

Khi sử dụng đèn vòng trong bộ thiết bị microscope tiêu chuẩn của công ty chúng tôi để quan sát bề mặt lồi và bóng, sẽ gây hiện tượng phản quang và khiến ta khó quan sát.

■ Đèn

Khi sử dụng đèn vòng thông thường, vùng bị phản quang sẽ khá lớn.	Khi sử dụng đèn vòng, việc lắp bộ lọc phân cực vào phần đầu ống kính hoặc đèn sẽ giúp cải thiện đôi chút tình trạng này.
Có thể sử dụng đèn twin arm để giảm độ chói sáng như hình minh họa bên dưới. (Cần phải điều chỉnh góc độ)	Có thể giảm độ chói hơn nữa chỉ bằng việc thêm bộ lọc phân cực vào ống kính như hình minh họa bên dưới.
Quan sát thấu kính lồi (đối tượng quan sát) theo cùng một trình tự (dèn vòng → đèn twin arm góc thấp).
(Lưu ý) Do thấu kính trong suốt nên màu sắc của nền rất quan trọng. Như ví dụ quan sát phía trên, nền là màu trắng nên ống kính sẽ không đặt trực tiếp xuống mà nâng lên cao để quan sát.

Khi phát hiện vết xước hay vết lồi lõm trên vật thể kim loại, bụi hay dị vật trên vật thể trong suốt và vật có bề mặt bóng gương, sử dụng đèn chiếu sáng thông thường có thể gây ra hiện tượng phản quang, phản chiếu khiến cho ta khó quan sát.
Có một giải pháp cải thiện vấn đề này là quan sát trường tối. (Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo bài viết “Quan sát trường tối là gì?”)
Thực hiện quan sát trường tối đơn giản bằng cách sử dụng nền là màu đen và đèn LED góc thấp.

Nếu có vết lồi lõm hay vết xước trên bề mặt kim loại, những chi tiết đó sẽ phát sáng lên.

Bụi và dị vật trên vật thể trong suốt (lens) cũng phát sáng trắng.

Bụi trên bề mặt bóng gương (wafer silicon) cũng phát sáng trắng.

	Đèn LED vòng góc thấp GR56-N
	Đèn LED thanh góc thấp (Sản phẩm thiết kế theo yêu cầu của khách hàng)

Càng tiến đến gần quả cầu có bề mặt bóng thì càng khó quan sát.

Hình cầu có nhiều đường cong, càng ở gần vật thể hình cầu thì một phần nào đó sẽ càng gặp hiện tượng chói sáng, không thể quan sát hoàn toàn.

Chúng tôi đã tạo những vết xước trên bề mặt bóng của hình cầu và tiến hành so sánh.

1. Trường hợp sử dụng chức năng giảm quầng sáng (HDR) của microscope độ phân giải cao.

Quan sát kim loại hình cầu bằng microscope HD.
＜Trước khi giảm quầng sáng＞	＜Sau khi giảm quầng sáng＞

2. Trường hợp sử dụng đèn dạng vòm

＜Khi sử dụng đèn LED vòng 56 bóng＞ Ánh sáng phản xạ đơn giản gây ra hiện tượng quầng sáng.	＜Khi sử dụng đèn dạng vòm＞ 球形の金属に均一な照射を与えることで ハレーションが随分と抑えられました。

	Đèn dạng vòm DC-170W
	Có thể lắp vào microscope của công ty chúng tôi.

※Trường hợp sử dụng đèn dạng vòm + chức năng giảm quầng sáng của microscope HD

Đèn dạng vòm + Không có chức năng giảm quầng sáng	Đèn dạng vòm + Có chức năng giảm quầng sáng

Sử dụng chức năng loại bỏ quầng sáng của microscope HD và đèn dạng vòm, hình ảnh quan sát sẽ rõ ràng hơn.

Hãy liên hệ với bộ phận kỹ thuật của chúng tôi để biết thêm chi tiết.

Đèn đồng trục chuyên dùng để quan sát các “bề mặt phẳng có độ bóng”.

■ Bề mặt phẳng và bóng (thích hợp cho đèn đồng trục)

Ví dụ, khi quan sát đối tượng dưới đây, hình ảnh quan sát được sẽ như hình phía bên phải.

Hình ảnh quan sát thước kim loại ở phía bên phải.

■ Vật có bề mặt gồ ghề, dạng cong và có độ bóng (không thích hợp với đèn đồng trục)

Tua vít

Chỉ quan sát rõ phần đỉnh của đường cong.

Mũi khoan

Chỉ quan sát được phần cạnh.

■ Bề mặt không có độ bóng (phản xạ khuếch tán) (không thích hợp với đèn đồng trục)

Giấy (ấn phẩm)

Dùng đèn đồng trục khiến hình ảnh quan sát bị mờ.

Khi quan sát ấn phẩm bằng đèn vòng, hình ảnh quan sát sẽ rõ ràng như hình minh họa bên phải.

Trong trường hợp không sử dụng ống kính phụ trợ với ống kính độ phóng đại cao (SDS-Z) của công ty chúng tôi, quý khách có thể sử dụng đồng thời đèn đồng trục và đèn vòng.

Ống kính độ phóng đại cao (SDS-Z) được trang bị tiêu chuẩn với ống kính phụ trợ 1.5x.

Trong trường hợp này, khoảng cách làm việc là 52mm.

Chỉ có thể lắp đèn vòng vào phần đầu ống kính vì nó gây cản trở bộ phận đèn đồng trục.

Vì vậy, khoảng cách làm việc từ đầu ống kính trong trường hợp này chỉ khoảng 20 mm.

Do đèn vòng quá gần đối tượng quan sát nên sẽ xuất hiện bóng (※) ở phần trung tâm.

(Cách này không thực tế cả về độ sáng và khoảng cách làm việc)

※ Bóng: bị tối ở phần trung tâm.

Nếu tháo ống kính phụ trợ, khoảng cách làm việc sẽ là 95mm.
Ngoài ra, có thể lắp vòng cố định đèn LED vào vị trí vừa tháo ống kính phụ trợ.

Ngay cả khi lắp đèn LED vòng vào phần đầu ống kính vẫn có thể đảm bảo khoảng cách làm việc khoảng 60 mm.

Tuy nhiên, do đã lắp vòng cố định đèn LED vào phần đầu ống kính và không thể lắp thêm ống kính phụ trợ nên cũng không thể thay đổi độ phóng đại.

(Khi sử dụng camera HD, độ phóng đại sẽ khoảng 55x~320x. ※Giá trị được tính toán quy đổi trên màn hình 17 inch)

Nếu không có đèn đồng trục và không lắp đèn vòng vào phần thân ống kính thì vẫn có thể sử dụng ống kính phụ trợ. (Hình dưới đây)

Ngay cả với ống kính dành cho đèn đồng trục, nếu thảo cổng dẫn sáng vẫn có thể lắp đèn vòng.

Nếu muốn sử dụng riêng biệt đèn đồng trục và đèn vòng, có thể đổi giữa hai loại đèn này tùy theo nhu cầu sử dụng bằng cách chọn ống kính dành cho đèn đồng trục.

Đèn đồng trục thường được sử dụng để quan sát các vật có độ phản xạ cao, bề mặt không gồ ghề (bề mặt mạ, gương, tấm bán dẫn silicon,…)

Tuy nhiên, với đặc tính chiếu sáng từ góc 0 độ, đèn đồng trục cũng có thể được sử dụng để quan sát trong lỗ các sản phẩm gia công kim loại hoặc quan sát các điện cực trong khe hở.

Hình ảnh so sánh