1.基本光路

为实现显微硬度计数宇化，CCD的安装位置有两种不同方法，一种是把CCD摄像头安装在目镜后面，但此时目镜出射的是平行光，所以摄像头必须要附加成像透镜，把出射的平行光在CCD靶面上成像；另一种方法是显微压痕经物镜放大后，直接成像在CCD靶面上。前者可以通过使用不同的镜头，对放大率进行放大或缩小（根据视场角要求而定）。而后者结构简单、紧凑，有诸多优点，其光路示意图如图4-31所示，压痕位于物镜前焦面之外，经物镜成一实像，CCD靶面与像平面重合。

图4-31 CCD位置及显微硬度计光路示意图

2.CCD摄像头

CCD是电耦合器件，它由N×M个能够将光转换为电荷的光敏元列阵组成，并通过集成的外围处理电路实现电子扫描与多路传输，将光学图像在各光敏元上感光的电信号以标准信号制式输出，实际上是把光学图像“分割”成为N×M个单元。

数宇显微硬度计的CCD为ACE5711/3″彩色摄像头，其基本参数为：有效像元数41万；感光灵敏度0.8Lux，信号输出为标准PAL/NTSC制式；靶面尺寸4.4mm×3.6mm，光敏元列阵740×555；各光敏元尺寸（像元中心到中心）为6.5×6.5μm²。(www.daowen.com)

3.摄像头机械调节

设计加工的机械接口配件，把CCD固定在显微硬度计目镜位置，使物镜放大的实像成像于CCD靶面上。因考虑到物距、像距（即CCD靶面位置）、放大率之间存在相互联系，所以在设计机械接口时，必须使CCD靶面上下有调节机构，同时为方便最终统调，还需使CCD在平面内可微调。

具体地，在CCD摄像头标准的CS接口上接一套筒，套筒与目镜管滑动配合，使之可以利用原光路定位，滑动可以调节CCD靶面位置。固定CCD的固定架带有调节机构，以满足上述要求。

4.图像采集卡

图像采集卡将摄像头得到标准电视PAL制式的模拟图像信号转换为数宇信号，是实现摄像头和计算机之间的接口。我们选用的采集卡是Aver-EZ动静态图像采集卡，静态采集分辨率640×480，动态为320×240，15帧/秒，PAL/NTSC制式AV输入。由于选用的是动静态图像采集卡与AV输入端口，所以既可以以高的分辨率采集静态图像，又可以制作数宇化的动态图像。采集卡操作界面为图视界面，对采集的图像以JPG、BMP、AVI等常见文件格式存盘保存。