[实用新型]金相显微镜假彩色转换装置

说明书

本实用新型涉及彩色金相技术，是配用于普通金相显微镜对试样黑白图像实时进行假彩色转换的光学装置。

经检索(见说明书所附复印件1，2)国内外还没有哪一种金相显微镜能把金相组织浮凸直接转变成假彩色图像的。在普通金相显微镜下，浮凸深浅对应于不同的金属相只呈现灰度差，肉眼辨别显然不及色度差敏锐。近几十年发明的化染、热染、恒电位、真空镀膜和溅射成膜等彩色金相方法及装置，或过程繁锁、环境污染，或设备昂贵、效果不稳，难以被金相检验人员接受，至今未能推广。因此国内近十年已有专利涉足于光学方法转换，有的通过黑白金相照片采用白光信息假彩色处理(专利号GS847，93213617，93101415)，也有按空间频率特征增强假彩色图像的技术(85100001)的，但均未见我们这种装入金相显微镜进行实时显示的实用新型装置。

为使白光信息处理变灰度图像成假彩色图像的技术进入普通各型金相显微镜，在不破坏显微镜原有装置的情况下，我们研制成功与之配套的假彩色转换实用装置，只须旋下旧目镜筒(是一个空筒)换上增设的新型目镜筒(内含彩转光学系统)，插上原有的目镜，再换上白光点光源，即可从目镜中实时观摄假彩色金相，就象观摄金相样品黑白图像一样方便，这无疑对推广彩色金相是有利的。

说明书附图1表示这种在普通金相显微镜光路中的假彩色转换方式，其特征是卸下显微镜照明灯，使白光点光源(1)处于显微镜孔径光栏(3)处；旋下旧目镜筒换上新型目镜筒(2)，而在新型目筒内按放的朗奇光栅(5)、傅立叶透镜组(6，7)和滤波器(8)依次处于显微镜棱镜(4)与目镜(9)的光路之间，组成了实时显示假彩色金相的变形傅立叶光学系统。

众所周知，金相试样侵蚀层组织浮凸在正射光下其反光经过金相显微镜物镜后，在目镜的一倍焦距内形成了具有灰度差的不同金属相黑白图像，这种全色的一次放大像是实像。换上点光源(1)和新型目镜筒(2)后，则使这种载有黑白金相图像信息的光线首先通过朗奇光栅(5)发生衍射，而后又通过一组傅立叶透镜(6，7)使衍射光向滤波器(8)谱面上聚焦出现多个衍射斑，再通过谱面滤波孔选择一定的谱线，在目镜一倍焦平面内得到的不再是全色而是多色的一次放大实像。从理论上分析，这样处理后得到的图像既有原黑白图像的基本成份(基频)，又有一定的假彩色效果，而且浮凸明显，突出了细节成份(高频)。因此以假彩色增强了组织鉴别的衬度，以浮凸感增加了各相的垂直鉴别率。

说明书附图2从轴向表示新型目镜筒的构造，其特征是它由内装朗奇光栅(5)的显微镜接筒(10)、内装傅立叶透镜组(6，7)的透镜筒(11)、内装滤波器(8)的滤波器盒筒(12)和配合显微镜各种目镜的目镜套筒(13)连接而成。而且透镜筒(11)两端各装有一片傅立叶透镜(6，7)，可以在显微镜接筒(10)、滤波器盒筒(12)内作轴向定位，以改变傅立叶透组(6，7)与朗奇光栅(5)、滤波器(8)的距离，目的是使衍射斑聚焦于滤波器的谱面上。

说明书附图3表示滤波器(8)的径向上设计有两块半方孔的U型滑座(14，15)，各自通过螺帽(16，17，18，19)调节，可沿径向及其正交方向运动，目的是为了带动两片遮光板实现“十字”形错动。

说明书附图4所示的两块遮光板(20，21)分别固定在滤波器(8)的滑座(14，15)上，开有彼此正交的楔形缺口，叠合后组成滤波孔，当随滑座(14，15)运动时彼此按“十字”形错动，以此改变滤波孔的大小和中心位置，达到选择一定谱线出现多套色彩浮凸图像的效果。

把我们研制的2套金相显微镜假彩色转换装置配套在4X型金相显微镜上，对35种钢铁和有色金属的金相试样组织进行了观察，不仅能对多相组织达到同相同色、异相异色，而且造像清晰，浮凸感强，能够在垂直方向上分出各金属相浮凸的深浅层次，具有扫描电镜图象感。

综上所述，本装置仅仅对普通金相显微镜换上了两个构件，就能利用显微镜原光学系统作基础，加设上白光信息假彩色转换系统，使原金相显微镜现摄平面黑白金相的一个功能又增加了彩色和浮凸两个功能，比现今任何一种彩色金相不仅来得简捷和方便，而且图像具有新的特色。此外本装置构造简单，操作方便，造价较低，易于推广。