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专利号: 2021106377590
申请人: 浙江工商职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金相显微镜用暗场聚光镜的设计方法,其特征在于,所述方法包括:基于待设计金相显微镜的物镜参数,在绘图软件的图面中绘制出设计图像,所述设计图像包括物镜结构、系统光轴、暗视场光线照明范围;

在所述设计图像中绘制与所述系统光轴平行的至少两个平行光线,根据预设的边界条件计算所述平行光线的会聚点,并根据所述暗视场光线照明范围生成经过所述会聚点的发散光线;

确定所述发散光线与所述平行光线的交点,根据各所述交点拟合生成反射抛物面曲线;

以所述系统光轴为轴线旋转所述反射抛物面曲线,确定暗场聚光镜面;

所述基于待设计金相显微镜的物镜参数,在绘图软件的图面中绘制出设计图像,包括:获取待设计金相显微镜的物镜参数,所述物镜参数包括物镜中心光轴、工作距离参数、物镜放大倍率;

基于所述物镜中心光轴与工作距离参数,确定观察标本的标本面中心点;

在绘图软件中绘制一条通过所述标本面中心点的水平中心线,将所述水平中心线确定为系统光轴;

根据所述物镜放大倍率计算所述观察标本的视野范围,将所述视野范围确定为暗视场光线照明范围;

根据所述系统光轴、暗视场光线照明范围以及物镜结构绘制出设计图像;

所述根据预设的边界条件计算所述平行光线的会聚点,包括:确定预设的边界条件对应的约束关系,所述边界条件基于边界条件分析法得到;

计算确定所述平行光线的会聚点,用以使所述会聚点同时满足多个所述约束关系;

所述根据各所述交点拟合生成反射抛物面曲线,包括:测量所述会聚点与任一所述交点之间的第一距离,确定抛物线准线,用以使所述交点到所述抛物线准线的直线距离为所述第一距离;

对各所述交点进行拟合,生成反射抛物面曲线;

基于所述抛物线准线确定所述反射抛物面曲线的抛物线焦点,并根据抛物线中心线与所述系统光轴之间的偏移量,计算得到所述反射抛物面曲线的抛物线方程。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平行光线至少设有三条;

所述根据预设的边界条件计算所述平行光线的会聚点,并根据所述暗视场光线照明范围生成经过所述会聚点的发散光线,包括:将相邻两条所述平行光线划分为一组,根据预设的边界条件分别计算各组平行光线的会聚点,并根据所述暗视场光线照明范围生成经过各所述会聚点的各发散光线;

所述确定所述发散光线与所述平行光线的交点,根据各所述交点拟合生成反射抛物面曲线,包括:确定各所述发散光线与所述发散光线对应的平行光线组的交点,根据各所述交点拟合生成反射抛物面曲线片段;

递进叠加各所述反射抛物面曲线片段,得到反射抛物面曲线。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以所述系统光轴为轴线旋转所述反射抛物面曲线,确定暗场聚光镜面,包括:截取所述反射抛物面曲线的曲线段,所述曲线段为所述反射抛物面曲线与所述物镜结构两交汇处之间的曲线片段;

以所述系统光轴为轴线旋转所述曲线段,得到暗场聚光镜面。

4.一种金相显微镜用暗场聚光镜的设计装置,其特征在于,所述装置包括:绘制模块,用于基于待设计金相显微镜的物镜参数,在绘图软件的图面中绘制出设计图像,所述设计图像包括物镜结构、系统光轴、暗视场光线照明范围;

计算模块,用于在所述设计图像中绘制与所述系统光轴平行的至少两个平行光线,根据预设的边界条件计算所述平行光线的会聚点,并根据所述暗视场光线照明范围生成经过所述会聚点的发散光线;

确定模块,用于确定所述发散光线与所述平行光线的交点,根据各所述交点拟合生成反射抛物面曲线;

旋转模块,用于以所述系统光轴为轴线旋转所述反射抛物面曲线,确定暗场聚光镜面;

所述绘制模块包括:

物镜参数获取单元,用于获取待设计金相显微镜的物镜参数,所述物镜参数包括物镜中心光轴、工作距离参数、物镜放大倍率;

标本面中心点确定单元,用于基于所述物镜中心光轴与工作距离参数,确定观察标本的标本面中心点;

系统光轴确定单元,用于在绘图软件中绘制一条通过所述标本面中心点的水平中心线,将所述水平中心线确定为系统光轴;

视野范围计算单元,用于根据所述物镜放大倍率计算所述观察标本的视野范围,将所述视野范围确定为暗视场光线照明范围;

设计图像绘制单元,用于根据所述系统光轴、暗视场光线照明范围以及物镜结构绘制出设计图像;

所述计算模块包括:

约束关系确定单元,用于确定预设的边界条件对应的约束关系,所述边界条件基于边界条件分析法得到;

会聚点计算单元,用于计算确定所述平行光线的会聚点,用以使所述会聚点同时满足多个所述约束关系;

所述确定模块包括:

第一距离测量单元,用于测量所述会聚点与任一所述交点之间的第一距离,确定抛物线准线,用以使所述交点到所述抛物线准线的直线距离为所述第一距离;

拟合单元,用于对各所述交点进行拟合,生成反射抛物面曲线;

抛物线焦点确定单元,用于基于所述抛物线准线确定所述反射抛物面曲线的抛物线焦点,并根据抛物线中心线与所述系统光轴之间的偏移量,计算得到所述反射抛物面曲线的抛物线方程。

5.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑3任一项所述方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑3任一项所述方法的步骤。