來自物鏡的光柬經(jīng)半五角棱鏡I折轉(zhuǎn)90°進入半透復合棱鏡II。復合棱鏡II由大小兩個等腰直角棱鏡膠合而成,膠合面上鍍半透膜,恰好使入射光分成強度相等的2束光分別經(jīng)棱鏡III和IV形成分開的兩平行光束.調(diào)節(jié)III和IV的間距即可調(diào)節(jié)這兩個平行光軸的距離。在兩個平行光軸上形成的中間橡P1和P2是和目鏡L1和L2共軸的。由于人的瞳間距一般在53—75mm之間.即兩條平行光軸間距離也應(yīng)在這個范圍內(nèi)可調(diào)。在目鏡筒內(nèi),棱鏡II是固定在中間的,棱鏡III和IV安裝在兩塊相對于II可左右滑動的滑板上,通過調(diào)整可以適應(yīng)不同瞳孔距的觀察者。
其實光靠調(diào)節(jié)棱鏡滑板使光軸間距和觀察者的瞳間距相等還是不夠的。只要分析一下當光軸間距離變動時對巾間像面P1和P2的影響就明白其中的道理了。假定雙目鏡筒等長,中間像面跟目鏡距離也相等,其條件必須是從棱鏡I出來的光束經(jīng)棱鏡II和III及經(jīng)棱鏡II和IV的光程是相等的,顯然滿足這個條件的瞳間距是一個確定的值。那么當調(diào)節(jié)瞳間距即兩個平行光軸間距時,P就會在一定范圍△內(nèi)移動,如果目鏡筒長是固定的沒有對應(yīng)于△的可調(diào)節(jié)量,那么就會破壞顯微鏡的光學成像條件。為此在雙筒目鏡的鏡筒上就需要設(shè)有筒長補償機構(gòu)。一般在門鏡管上有刻度尺,只要選定和瞳間距滑板刻度數(shù)符合就可得到補償了。先進的雙目顯微鏡能夠進行自動補償,而且會考慮使用者兩只眼睛屈光度的不同再進行屈光度調(diào)節(jié)。大部分顯微鏡對左側(cè)目鏡有±5屈光度的調(diào)節(jié)范圍。使用時,先調(diào)節(jié)日鏡筒上的光瞳間距(若需要還配合筒長補償),使兩眼看到單一的像,再通過屈光度調(diào)節(jié)使兩眼都能清晰地看到單一的像。
目前,在雙目顯微鏡中已有可以看到立體像的體現(xiàn)顯微鏡,能夠獲得更豐富的信息。
(一)底座
底座是顯微鏡的基礎(chǔ),它支持整個鏡體.保持顯微鏡在本同]:作狀態(tài)時的平衡。為此,底座必須有適當?shù)男螤?、大小和質(zhì)量c常用的底應(yīng)形狀以蹄形和矩形為多.也有用圓形、橢圓形、丁字形和三角形的。底座的底面通常設(shè)計有3個凸臺.以便與工作臺面保持良好的接觸。整臺顯微鏡的重心到底面的垂線座位于3個風臺所構(gòu)成的平面內(nèi)。底座所用的材料以鑄鐵為多,以便使重心降低,機構(gòu)穩(wěn)定。底座也有用合金鋁等材料制造的,其內(nèi)部中空,用以安置變壓器及控制部分的電子元件。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊,整機也很穩(wěn)定,是一種較好的設(shè)計形式。
(二)鏡臂
對直簡顯微鏡,鏡臂通過傾軸與底座上的支架相連。照明光路、載物臺、成像光路和調(diào)焦旋鈕均安置于鏡臂上。使用時,鏡臂靠近操作者,載物臺在鏡臂前方。作長時期觀測時,可使整個鏡體傾斜.此時顯微鏡的重心到底座的垂線應(yīng)通過(或很接近)傾斜軸,以使顯微鏡處于穩(wěn)定狀態(tài)。
彎把顯微鏡的鏡臂與底座合成主體。成像光路、載物臺、聚光鏡和粗細調(diào)節(jié)旋鈕安置于鏡臂上,光源和下聚光鏡則安置在底座內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)安排使操作者可直接面對載物臺(不被鏡臂隔開),而鏡臂不妨礙操作,工作面積更大。
(三)鏡簡及齊焦
鏡筒的上端安置目鏡,下端通過物鏡轉(zhuǎn)換器與物鏡相連c若目鏡借助于轉(zhuǎn)像棱鏡與水平面成一傾斜角,則該棱鏡的連接件也將安置于鏡筒上。某些有攝影裝置的顯微鏡,鏡筒上帶有分光器和攝影接筒以便與照相機相連。鏡筒分光器上安裝了共覽裝置.可同時供5人觀測,給教學及科研帶來很大的方便。
對直簡顯微鏡而言,鏡筒借助于燕尾導軌與鏡臂相連,調(diào)焦時鏡筒可上下移動,但不得晃動。移動時沿一直線上下,此直線與載物臺面垂直,其誤差不超過0.1°。
為了使用上的方便,各個物鏡與目鏡應(yīng)齊焦,且物鏡的像平面應(yīng)保持不變。為此必須設(shè)計合理的鏡筒長并作相應(yīng)規(guī)定才行,這就要引入機械筒長的概念。
必須指出。b的尺寸是物體無覆蓋物時的距離,當蓋玻片為017mm時.b=45.06mm;當物體覆蓋1.5mm厚的加熱臺玻璃窗時,6=45.5mm。
對某些帶轉(zhuǎn)像棱鏡的生物顯微鏡而言,應(yīng)考慮棱鏡中的光程,使物鏡的物像共軛距依然保持195mm,以滿足機械筒長為160mm的要求。
(四)物鏡轉(zhuǎn)換器
使用顯微鏡時,常需要更換物鏡和目鏡,以改變倍率。目鏡的更換較簡單,只需從鏡筒上抽出原目鏡,另插入所需的目鏡即可。但更換物鏡必須旋動物鏡螺紋.不僅麻煩,也易碰傷物鏡或標本。因此,目前的顯微鏡在鏡筒下端都有物鏡更換裝置。物鏡轉(zhuǎn)換器是生物顯微鏡zui常用的物鏡更換裝置。
以定位結(jié)構(gòu)分,物鏡轉(zhuǎn)換器可分為內(nèi)定位式和外定位式兩種,它們都固定在鏡筒下端。轉(zhuǎn)動板可繞固定板上的軸旋轉(zhuǎn),其上開有3個以上的螺孔,用以安置物鏡。普通型生物顯微鏡,它的物鏡轉(zhuǎn)換器以3—57孔居多。5孔或5孔以上的轉(zhuǎn)換器大多用在型顯微鏡上。
旋轉(zhuǎn)動板時,物鏡可一個接著一個由定位器定位在正常的丁作位置。內(nèi)定位的物鏡轉(zhuǎn)換器,定位銷固定于轉(zhuǎn)動板上,定位簧片則固定在固定板上,外定位的物鏡轉(zhuǎn)換器,其轉(zhuǎn)動板的圓周上有3個120°等分的凸緣,在凸緣上有定位槽,定位簧片則安裝在固定板上,其上有定位珠。
中檔或顯微鏡的物鏡轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)屬于內(nèi)定位結(jié)構(gòu),由定位簧片及滾珠組成。旋轉(zhuǎn)板邊緣加工成凸槽,其內(nèi)安置許多滾珠,使旋轉(zhuǎn)板和固定座之間的相對運動為滾動。這種轉(zhuǎn)換器定位精度高,轉(zhuǎn)動平穩(wěn),輕巧。
不論哪種形式的物鏡轉(zhuǎn)換器,其精度都直接影響顯微鏡的成像質(zhì)量。通常設(shè)計時應(yīng)保證定位精度和齊焦精度。所謂定位精度是指不論哪個物鏡在工作狀態(tài)時,其光軸都與目鏡光軸重合,此時不同物鏡的視場中心保持不變。齊焦精度指的是當一個物鏡在工作位置調(diào)焦清楚后,轉(zhuǎn)換到其他物鏡時,應(yīng)在不重新調(diào)焦的情況下就能看到物像(要獲得清晰像,允許作微量細調(diào))。
備注:禁止已任何形式轉(zhuǎn)載生物顯微鏡的機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(上)文章http://www.cnnoptics.com/
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