目前，視頻放大器不再僅僅依靠光源和光學(xué)器件" title="光學(xué)器件">光學(xué)器件系統(tǒng)來放大物體,，而是利用了一種集成了光學(xué)器件,、光源、電子電路和計(jì)算機(jī)軟件的小型圖像傳感器來生成放大后的圖像,。?
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視頻顯微鏡vs．傳統(tǒng)的顯微鏡?
方法?
第一次通過傳統(tǒng)顯微鏡的目鏡來觀測物體并不是一件容易的事,。因?yàn)閳D像的清晰度和景深感，只有熟練的使用者才能獲得,，而一個新手在調(diào)整視覺路徑時可能會遇到麻煩。?
盡管人的眼睛會適應(yīng)透過目鏡觀測,，卻仍需要不斷地去校準(zhǔn)并整合各種圖像信息,。時間長了，這種一成不變的工作很容易使人身心疲憊,。長時間使用顯微鏡的工作對人體有負(fù)面影響,，早被人們大書特書，已有廣泛研究,。結(jié)果表明,，大部分由此產(chǎn)生的健康問題都會對勞動生產(chǎn)率產(chǎn)生不良影響，相應(yīng)地也會增加對工人的補(bǔ)償費(fèi)用,。?
視頻顯微鏡可以將放大了的圖像投射到監(jiān)視器上,，這就意味著有更多的人能夠看到放大后的圖像。于是,，工藝步驟和檢測技術(shù)就可以演示給同步觀看監(jiān)視器給出圖像的一群人,。?
視頻顯微鏡采用可以保存為影片或者靜態(tài)圖片的電子化處理圖像，將其用于質(zhì)量控制過程中的文檔記錄,。典型的視頻顯微鏡配置包括一部攝像機(jī),，用導(dǎo)線連接到監(jiān)視器上。攝像機(jī)安裝在立式／臂式支架上(如圖1),，或者附屬于傳統(tǒng)的顯微鏡 (如圖2),。監(jiān)視器尺寸不斷增大，使放大后的圖像看起來更大些,，但并不能提高由光學(xué)系統(tǒng)和攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像分辨率,。一個采用大監(jiān)視器的視頻顯微鏡系統(tǒng)，可能會因?yàn)槠聊怀叽缱兇蠖@得高的放大能力,，但實(shí)際上卻可能只有很低的分辨率和可憐的清晰度,。攝像機(jī)和光學(xué)系統(tǒng)決定了在更高放大倍數(shù)情況下的圖像質(zhì)量和分辨率。 ?
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圖1.立式顯微鏡目鏡上加載" title="加載">加載的攝像機(jī)，帶獨(dú)立監(jiān)視器???? 圖2.帶獨(dú)立監(jiān)視器和圖像分析軟件的顯微鏡及的攝像機(jī)?
·? 為視線直達(dá)而集成,。將攝像機(jī)和監(jiān)視器集成為一個整體,，有助于達(dá)到“視線直達(dá)”的視覺效果。這是多數(shù)玻璃放大鏡固有的原理,，因?yàn)樗鼈兛梢员３盅酆褪种g簡單自然的視線,。緊湊、集成的視頻顯微鏡系統(tǒng)能夠同時看到原始目標(biāo)和放大后的圖像,，從而接近了“視線直達(dá)”的要求,。這樣的安排提高了透視性能、舒適度和手眼之間的協(xié)作能力 (見圖3),。目標(biāo) ?
和圖像之間的距離越大,，未對準(zhǔn)程度越明顯，使用者協(xié)調(diào)其眼,、手就越困難,。
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圖3、4.加載到體視顯微鏡上的攝像機(jī)（兩種接法）,，使用者可同時觀察到樣本和顯微圖像?
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·? 屏幕尺寸,。l5或者l
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·? 工作距離,。從設(shè)備底部到工作面的距離必須足以應(yīng)付工作要求,。檢測任務(wù)所需要的工作距離可能比生產(chǎn)和修理時要小得多；使用者一般傾向于8～9英寸,。?
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·? 圖像控制,。為了在特定的檢測任務(wù)中獲得最佳的圖像效果，可以調(diào)整圖像的一些特性,，如亮度,、銳度、白平衡" title="白平衡">白平衡和負(fù)片效果等,。視頻顯微鏡應(yīng)該能夠連續(xù)縮放,，于是不再需要更換透鏡，只要觸摸按鈕就可將圖像縮小或放大,。?
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·? 照明,。質(zhì)量上乘的視頻顯微鏡所采用的攝像機(jī),，能夠根據(jù)照明等級的不同自動調(diào)節(jié)畫面總體的亮度增益。自動白平衡和自動增益調(diào)整合起來就能夠?qū)崿F(xiàn)大量的照明控制功能,?？筛鶕?jù)檢測任務(wù)的不同事先設(shè)計(jì)多種照明方案，而視頻顯微鏡能夠?qū)⑦@些方案集成到一起,。?
視頻顯微鏡還應(yīng)該能適應(yīng)工作中多種放大任務(wù)的需要,。與擁有沉重底座和獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)尺寸監(jiān)視器的系統(tǒng)相比，安裝在堅(jiān)固而可調(diào)整的支架上的視頻顯微鏡具有顯而易見的優(yōu)勢,。將可調(diào)整的機(jī)械臂" title="機(jī)械臂">機(jī)械臂夾在桌子的邊緣,，占用的工作空間很小,；而如果將支持臂固定于墻上或者直接固定在工作站的縱向軌道上,，則完全不占用工作臺空間。如果把顯微鏡安裝在兩臺相鄰的工作站之間,，調(diào)整機(jī)械臂的展寬就可以應(yīng)用于任意位置的工作站,。?
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視頻顯微鏡的SMT應(yīng)用?
與自動光學(xué)檢測系統(tǒng)相比較，設(shè)計(jì)視頻顯微鏡的目的就是為了取代傳統(tǒng)的顯微鏡,。其典型應(yīng)用包括離線" title="離線">離線檢測和印刷電路板(PCB)的返工等。操作人員可以用來檢測橋接,、焊料流動,，以及元件貼放、定位和損壞等,。由于由操作人員進(jìn)行離線檢測和返工的成本遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的自動系統(tǒng)的在線檢測,，所以將PCB板停留在操作員工作站上的時間減至最少就顯得非常重要。處理一塊PCB板的速度越快,，進(jìn)行檢測和返工的每單元成本就越低,。此外，由于視頻顯微鏡是根據(jù)人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的,，使用視頻顯微鏡延遲了操作人員體力和精神疲勞出現(xiàn)的時間,，操作人員能在一個班次中處理更多的電路板。疲勞延遲并緩解,，準(zhǔn)確度和工作效率就有了保證,。?
由于視頻顯微鏡一般都在PCB板和透鏡之間留有更大的工作間隔，人們就可以更輕松地將焊接設(shè)備放置到位,，在修理時也更容易操作,。更大的工作間隔，和更大的可調(diào)整高度,，讓操作者能夠操縱PCB板,，從各個不同的角度檢測元器件和焊料流動,。
?????????? 圖5、6,、7. 視頻顯微鏡在紡織及電子方面的應(yīng)用
除了因操作員生產(chǎn)率和靈活性提高而獲益之外,，視頻顯微鏡還由于縮短了培訓(xùn)時間而降低了成本。更多人可以觀看經(jīng)過放大的培訓(xùn)師的具體操作技術(shù),。每個人可以實(shí)時觀看一個復(fù)雜的焊接修理過程,，而不必變換視角或者交換位置，也無需培訓(xùn)師再次重復(fù)同樣的操作,。其次,，新的操作人員不再需要“習(xí)慣”通過顯微鏡觀察了。他們可以馬上開始獲取必要的知識和技術(shù),，而不必經(jīng)歷使眼睛和顯微鏡光學(xué)成像路徑相互協(xié)調(diào)的學(xué)習(xí)曲線,。 ?
視頻顯微鏡的圖像捕捉功能使文檔記錄的建立、PCB板缺陷的信息交流和維修變成一個無縫過程,。所需要的圖像不斷顯示在顯示器上,，同時相應(yīng)文檔就建立起來，即刻傳送到企業(yè)內(nèi)部的各個部門,，或者世界各地的供應(yīng)商和消費(fèi)客戶手中,。?
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結(jié)論 ?
視頻顯微鏡減輕了由操作員的疲勞引起的效率和準(zhǔn)確度降低的許多因素的影響。采用視頻顯微鏡使得培訓(xùn)周期變短,，意味著操作者在更短的時間內(nèi)生產(chǎn)效率更高,。圖像捕捉、文檔記錄變得容易,，可加快與供應(yīng)商,、公司同仁及客戶間的信息交流和反饋?