顯微鏡目鏡的結(jié)構(gòu)

2020-09-04 09:39:52

顯微鏡物鏡目鏡進(jìn)一步放大的中間影像,使標(biāo)本的詳細(xì)信息,可觀察相結(jié)合。目鏡是得到了廣泛的文獻(xiàn)中使用的目鏡的替代名稱,但保持在此討論的一致性,我們將把所有的目鏡。

 

顯微鏡目鏡結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

 

最好的結(jié)果需要在顯微鏡目鏡,是適當(dāng)?shù)募m正和目標(biāo)類型,目標(biāo)結(jié)合起來使用。一個(gè)典型的現(xiàn)代目鏡的基本解剖結(jié)構(gòu)如圖1所示。一側(cè)的目鏡上的銘文描述了其自身的特點(diǎn)和功能。

 

在圖1所示的目鏡都刻有華盛頓大學(xué),這是一個(gè)超廣角視場的縮寫。通常目鏡也將有一個(gè)H指定,這取決于制造商,表明高視點(diǎn)的焦點(diǎn),使顯微鏡查看樣品時(shí),戴眼鏡。往往在目鏡上發(fā)現(xiàn)的銘文包括與CF使用的目鏡WF為寬視場;和CF糾正目標(biāo);超寬領(lǐng)域的UWF; SW和超級(jí)SWF寬領(lǐng)域,他為高視點(diǎn)。補(bǔ)償目鏡往往刻有K,C,或比賽以及放大倍率。使用目鏡平場目標(biāo)有時(shí)標(biāo)簽計(jì)劃比賽。在圖1的目鏡,目鏡放大倍率為10X(住房),并題詞A/24表示的字段數(shù)是24,這是指在目鏡固定膜片直徑(毫米)。這些目鏡也有一個(gè)重點(diǎn)調(diào)整和指旋螺絲,讓他們的位置是固定的。制造商現(xiàn)在往往會(huì)產(chǎn)生目鏡橡膠眼杯,成為既位置,眼睛從鏡頭前適當(dāng)?shù)木嚯x,并阻止室內(nèi)光線反射鏡片表面和干預(yù)的觀點(diǎn)。

 

根據(jù)鏡頭和隔膜安排分組的目鏡,主要有兩種類型:負(fù)目鏡內(nèi)部的隔膜和積極的目鏡,目鏡鏡片的下方有一個(gè)隔膜。負(fù)目鏡有兩個(gè)鏡頭:上鏡頭,這是最接近觀察者的眼睛,被稱為眼睛的鏡頭和較低的鏡頭(下方隔膜)通常被稱為場透鏡。最簡單的形式,這兩個(gè)鏡頭都是平凸,凸雙方“面臨著”標(biāo)本。約中之間的雙向這些鏡頭有一個(gè)固定的圓形開口或內(nèi)部的隔膜,它的大小,定義認(rèn)為是在顯微鏡觀察的圓形領(lǐng)域。

 

最簡單的負(fù)目鏡設(shè)計(jì),通常被稱為Huygenian眼片(如圖2所示),發(fā)現(xiàn)大部分的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室配備了消色差物鏡顯微鏡。雖然Huygenian眼和現(xiàn)場鏡頭沒有得到很好的糾正,其畸變往往相互抵消。更高度糾正負(fù)目鏡有兩個(gè)或三個(gè)鏡頭鞏固和元素結(jié)合在一起,使眼睛的晶狀體。如果一個(gè)未知的目鏡進(jìn)行住房上的放大倍率,它是最有可能成為一個(gè)Huygenian目鏡,最適合使用消色差物鏡5X – 40X放大的。

 

簡單的目鏡結(jié)構(gòu)圖

 

另一種主要的目鏡,是積極的目鏡,它的鏡頭,俗稱冉斯登目鏡,如圖2所示,(左),膈肌以下。此接目鏡有一個(gè)眼睛的晶狀體和現(xiàn)場鏡頭也平凸,但面向眼睛的晶狀體彎曲表面上的現(xiàn)場鏡頭。前這個(gè)目鏡的焦平面位于下面的物鏡,目鏡膜片水平,使這個(gè)目鏡容易適應(yīng)安裝光罩。為了提供更好的校正,兩個(gè)鏡片冉斯登目鏡可膠結(jié)在一起。

 

冉斯登目鏡的一個(gè)修改后的版本被稱為凱爾納目鏡,如在圖3左側(cè)所示。這些改進(jìn)的目鏡包含膠結(jié)在一起的眼睛鏡片的雙重功能,更高的視點(diǎn)比冉斯登或Huygenian目鏡以及一個(gè)更大的領(lǐng)域來看。一個(gè)簡單Huygenian目鏡的修改后的版本是如圖3所示,在右側(cè)。雖然這些修改的目鏡執(zhí)行比他們簡單的一個(gè)鏡頭,他們?nèi)匀恢痪哂械凸牡南钔哥R目標(biāo)有用。

 

凱爾納目鏡結(jié)構(gòu)圖

 

如Huygenian和冉斯登和他們achromatized的簡單的目鏡將剩余色差在中間的圖像放大倍率不正確,尤其是在高放大倍率的消色差物鏡,以及任何螢石或復(fù)消色差的目標(biāo)相結(jié)合使用。為了解決這個(gè)問題,制造商生產(chǎn)的補(bǔ)償目鏡,引入平等的,但相反,在鏡片的色度誤差。補(bǔ)償目鏡的積極或消極的的類型之一,而且必須在所有放大倍率與螢石,復(fù)消色差和計(jì)劃目標(biāo)的所有變化(它們也可以用來消色差物鏡40X和更高的優(yōu)勢)。近年來,現(xiàn)代顯微物鏡的放大倍率色差任建成的目標(biāo)(奧林巴斯和尼康)或糾正在管鏡頭(萊卡和蔡司)的差異及其矯正。

 

補(bǔ)償目鏡發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,有助于消除殘留的高度糾正的目標(biāo)設(shè)計(jì)中固有的色差。因此,這是最好的顯微鏡使用補(bǔ)償目鏡設(shè)計(jì),由一個(gè)特定的的制造商陪,制造商的更高的校正目標(biāo)。一個(gè)不正確的目鏡使用有限(160或170毫米)管的長度大大增加標(biāo)本詳細(xì)的內(nèi)徑的外徑和藍(lán)色條紋的紅色條紋的對(duì)比度的應(yīng)用效果設(shè)計(jì)的復(fù)消色差物鏡。其他問題出現(xiàn),從一個(gè)簡單的目鏡視場有限的平整度,甚至那些與眼透鏡雙峰糾正。

 

Periplan目鏡

 

更先進(jìn)的目鏡設(shè)計(jì)導(dǎo)致Periplan目鏡是在上面的圖4所示。此接目鏡包含7個(gè)鏡頭,膠結(jié)成一個(gè)單一的雙峰,單一的三重,和兩個(gè)單獨(dú)的鏡頭的元素。用于更高功率的目標(biāo)時(shí),在periplan目鏡設(shè)計(jì)上的改進(jìn)導(dǎo)致更好的為剩余的橫向色差校正,增加外地的平整度,和一般更好的總體性能。

 

現(xiàn)代顯微鏡的功能大大改進(jìn)計(jì)劃糾正的目標(biāo),其中主要的形象比年齡較大的目標(biāo)要少得多的領(lǐng)域曲率。此外,現(xiàn)在大多數(shù)顯微鏡功能更廣泛的身體管,大大提高了中間圖像的大小。為了解決這些新的特性,制造商產(chǎn)生廣泛eyefield的目鏡(如圖1所示),增加可視面積高達(dá)40%的標(biāo)本。由于目標(biāo)目鏡校正技術(shù)的戰(zhàn)略,從生產(chǎn)廠家不同,它是非常重要的(如上所述)使用特定制造商為使用他們的目標(biāo)建議的唯一的目鏡。

 

我們的建議是精心選擇的目標(biāo)第一,然后購買目鏡的設(shè)計(jì)工作結(jié)合的客觀。當(dāng)選擇目鏡,它是比較容易區(qū)分簡單和更高薪的目鏡。冉斯登和Huygenian(和他們的高度糾正),如簡單的目鏡將出現(xiàn)有目鏡隔膜邊緣周圍的藍(lán)色光環(huán),通過顯微鏡觀看時(shí),或舉行光源。相比之下,更高度糾正補(bǔ)償目鏡有相同的情況下,黃橙紅色的環(huán)周圍的隔膜。

 

商業(yè)目鏡的屬性

EYEPIECE TYPE


FINDER EYEPIECES


SUPER


IDEFIEL


EYEPIECE


WIDE FIELD EYEPIECES


DESCRIPTIVE


ABBREVIATION


PSWH


10x


PWH


10x


35


SWH


10x


SWH


10x H


CROSSWH


10x H


WH


15x


WH


10x H


FIELD NUMBER


26.5


22


26.5


26.5


22


14


22


DIOPTER


ADJUSTMENT


-8~+2


-8~+2


-8~+2


-8~+2


-8~+2



-8~+2


DIAMETER OF


MICROMETER


RETICLE







24


24


表1

 

根據(jù)類型在表1列出幾種常見的市售目鏡的屬性(奧林巴斯美國公司制造的)。在表1中列出的目鏡的三個(gè)主要類型是Finder中,寬視場,和超級(jí)廣角。各廠商所使用的術(shù)語,可以很混亂,小心要重視他們的售樓書和顯微鏡手冊(cè),以確保正確的目鏡正在與一個(gè)特定的目標(biāo)使用。廣泛的領(lǐng)域和超廣角目鏡的縮寫,指定在表1中,再加上其高視點(diǎn)校正,WH和太陽能熱水器,分別。放大倍數(shù)是10X或15X的字段數(shù)(下面討論)的范圍從14到26.5,這取決于應(yīng)用程序。屈光度調(diào)節(jié)約所有的目鏡和許多還包含一個(gè)光掩?;蛭⒚坠庹窒嗤?。

 

所產(chǎn)生的光線從目鏡出瞳或視點(diǎn)相交,通常被稱為冉斯登光盤,顯微鏡眼睛的瞳孔應(yīng)該是為了放在她看到整個(gè)視場(通常為8-10毫米,從眼睛的晶狀體)。通過增加目鏡的放大倍率,視點(diǎn)繪制接近眼睛的晶狀體上表面,使得它更難的顯微鏡使用,特別是如果他們戴著眼鏡。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn),專門設(shè)計(jì)的高視點(diǎn)目鏡已經(jīng)生產(chǎn)功能視點(diǎn)距離接近20-25毫米以上的眼球晶狀體的表面。這些改進(jìn)的目鏡直徑較大的眼鏡頭,包含更多的光學(xué)元件,通常功能改善的領(lǐng)域平整度。這樣的目鏡通常指定的題詞為“H”某處目鏡住房,單獨(dú)或與其他的縮寫組合,如上所述。我們應(yīng)該指出,高視點(diǎn)目鏡,尤其是對(duì)于那些戴眼鏡糾正近視或近或遠(yuǎn)的顯微鏡有用,但他們不正確的幾個(gè)其他的視覺缺陷,如散光,的。今天,高視點(diǎn)目鏡,很受歡迎,甚至與人誰不戴眼鏡,因?yàn)榇笱劬﹂g隙減少疲勞,并通過顯微鏡觀看圖像更愉快得多。

 

在同一時(shí)間,目鏡可在廣泛的范圍從6.3x到25X和特殊應(yīng)用,有時(shí)甚至更高的放大倍率。這些目鏡觀察和顯微攝影與低功耗的目標(biāo)是非常有用的。不幸的是,更高的功率目標(biāo),放大空的問題就變得很重要時(shí),使用非常高放大倍率的目鏡,并應(yīng)避免這些。今天,大多數(shù)廠家限制了他們的目鏡產(chǎn)品的10倍到20倍范圍內(nèi)的。表示為“視場的數(shù)量”或字段數(shù)(FN)如上所述,在目鏡視場直徑。目鏡視場數(shù)的信息可以產(chǎn)生真正使用公式對(duì)象的視場直徑:

 

Viewfield Diameter = (FN) / (M(O) × M(T))

 

其中Fn是字段數(shù)以毫米為單位,M(O)是客觀的放大倍率,M(T)是管鏡頭放大倍數(shù)(如有)。應(yīng)用這個(gè)公式表1中列出的超廣角目鏡,我們到達(dá)了40倍,目標(biāo)管鏡頭放大倍率為1.25以下代碼:FN = 26.5 / M(O)= 40 × M(T)= 1.25 =一個(gè)視場直徑為0.53毫米。表2列出了共同的目標(biāo),會(huì)出現(xiàn)使用此目鏡的視場大小。 

 

視場直徑

(SWF 10X目鏡) 

 

Magnification


Viewfield Diameter


(mm)


1/2x


42.4


1x


21.2


2x


10.6


4x


5.3


10x


2.12


20x


1.06


40x


0.53


50x


0.42


60x


0.35


100x


0.21


150x


0.14


250x


0.085


表2

 

應(yīng)謹(jǐn)慎選擇目鏡/目標(biāo)組合,以確保在不增加不必要的文物標(biāo)本細(xì)節(jié)的最佳倍率。例如,達(dá)到了250倍的放大倍率,顯微鏡可以選擇25X目鏡,再加上10倍的目標(biāo)。相同的放大倍率的替代選擇將是一個(gè)與一個(gè)25倍的目標(biāo)10倍的目鏡。由于25X的目標(biāo)有一個(gè)更高的數(shù)值孔徑(約0.65),比10倍的目標(biāo)(約0.25),并考慮數(shù)值孔徑值定義一個(gè)客觀的決議,這是明確的,后者的選擇將是最好的。如果相同的視場顯微照片與上面所述的每一個(gè)目標(biāo)/目鏡組合,這將是顯而易見的,10X eyepiece/25x客觀二人會(huì)產(chǎn)生標(biāo)本細(xì)節(jié)和清晰度,出色的替代組合相比,在顯微照片。

 

客觀/目鏡組合“有用的放大倍率范圍”是指通過系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。是一個(gè)有待解決的圖像中的細(xì)節(jié)所必需的最低放大倍率,這個(gè)值通常是相當(dāng)500倍的數(shù)值孔徑(500 × NA)的任意設(shè)置。在光譜的另一端,圖像的有用的最大放大倍率通常設(shè)置的數(shù)值孔徑(1000 × NA)的1000倍。倍率高于此值會(huì)產(chǎn)生圖像細(xì)節(jié)沒有進(jìn)一步的有用信息,或更高的分辨率,通常會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。超過有用的放大倍率的限制,使圖像遭受的“空放大倍率”的現(xiàn)象,增加通過目鏡或中間管鏡頭的放大倍率只有使圖像變得更加沒有相應(yīng)增加細(xì)節(jié)分辨率放大。表3列出了共同的目標(biāo)/目鏡組合,在有用的放大倍率的范圍所在。 

 

有用的放大倍率范圍

(500-1000 ×客觀NA)


Objective


Eyepieces


(NA)


10x


12.5x


15x


20x


25x


2.5x(0.08)





x


x


4x(0.12)




x


x


x


10x(0.35)



x


x


x


x


25x(0.55)


x


x


x


x



40x(0.70)


x


x


x




60x(0.95)


x


x


x




100x(1.42)


x


x





表3

 

目鏡的視場光闌平面加入一個(gè)小圓盤形的玻璃光罩(有時(shí)被稱為一個(gè)刻度或手提袋),目鏡,可適應(yīng)用于測量目的。通常光罩,蝕刻在表面上的標(biāo)記,如測量規(guī)則或電網(wǎng)。因?yàn)楣庹衷谕黄矫嫔系膱龉怅@在于,它出現(xiàn)在大家關(guān)注的焦點(diǎn),在試樣的形象疊加。使用光罩的目鏡必須包含允許光罩的形象,成為關(guān)注的焦點(diǎn),對(duì)焦機(jī)制(通常是一個(gè)螺旋的螺桿或滑塊)。幾種典型的光罩是在下面的圖5所示。

 

目鏡測量刻度

 

在圖5(a)光罩是一個(gè)旨在“框架”顯微攝影viewfields的目鏡的共同元素。長方形的小元素限定使用35毫米格式的電影將捕獲的面積。其他電影格式(120毫米和4 × 5英寸)劃定35毫米矩形的更大范圍內(nèi)的“角落”。在十字線的中心是一個(gè)系列4套在一個(gè)“X”的格局排列的平行線所包圍各界。這些生產(chǎn)線采用集中光罩和形象要回相機(jī)連接到顯微鏡與膠片平面齊焦。圖5中的十字線(B)是一個(gè)線性微米,可用于測量圖像的距離,并在越過千分尺5(C)與偏光顯微鏡,偏光器和分析儀定位對(duì)齊樣本。在圖5(d)所示的網(wǎng)格是用來計(jì)數(shù)部分的視場分區(qū)。目鏡光罩有許多其他的變化,讀者應(yīng)該征詢顯微鏡和光學(xué)配件的許多制造商,以確定這些有用的測量設(shè)備的種類和可用性。

 

目鏡測微計(jì)

 

對(duì)于高度精確的測量結(jié)果類似圖6所示的是一個(gè)絲襪千分尺使用。這微米取代了傳統(tǒng)的目鏡,并包含了一些改進(jìn),對(duì)傳統(tǒng)的光罩。在絲千分尺,測量的規(guī)模(規(guī)模類型有許多變化)和很細(xì)的電線的十字線是成焦點(diǎn)(圖6(b))與試樣。電線安裝,以便它可以慢慢地在整個(gè)視場感動(dòng)微米(圖6(a))一側(cè)的校準(zhǔn)指旋螺絲。一個(gè)完整的翼形螺釘圈(分為100等分)等于兩個(gè)相鄰的十字線標(biāo)記之間的距離。慢慢標(biāo)本圖像從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)電線,并注意到在拇指螺絲數(shù)字的變化,在顯微鏡的距離更準(zhǔn)確的測量。絲襪微米(和其他簡單的光罩)必須校準(zhǔn)為每個(gè)與它將會(huì)使用的客觀階段微米。

 

顯微攝影投影鏡頭

 

一些目鏡位于目鏡內(nèi)的定位,以便它在平面圖像的輪廓出現(xiàn)一個(gè)可移動(dòng)的“指針”。表明標(biāo)本中的某些功能時(shí)非常有用,這個(gè)指針,尤其是當(dāng)顯微鏡是教導(dǎo)學(xué)生有關(guān)的特定功能。大多數(shù)目鏡指針,可旋轉(zhuǎn)360度角左右的標(biāo)本和更先進(jìn)的版本,可以翻譯整個(gè)視場。

 

制造商往往會(huì)產(chǎn)生專門目鏡,通常被稱為照片目鏡,被設(shè)計(jì)成與顯微攝影。這些目鏡通常為負(fù)(Huygenian型),不能夠被用于視覺。出于這個(gè)原因,他們通常被稱為投影鏡頭。在下面的圖7所示是一個(gè)典型的投影鏡頭。

 

投影鏡頭

 

投影鏡頭,必須認(rèn)真糾正,所以,他們會(huì)產(chǎn)生平場圖像,一個(gè)明確的“必須”準(zhǔn)確顯微攝影。他們一般也色彩校正,以確保色彩的真實(shí)再現(xiàn)彩色顯微攝影。在顯微攝影投影鏡頭的放大系數(shù)的范圍從1x至約5倍,而這些調(diào)整在顯微照片的最終圖像的大小,可以互換。

 

 

 

攝像系統(tǒng)已成為一個(gè)不可分割的一部分,在顯微鏡和大多數(shù)廠商提供作為可選附件附件相機(jī)顯微照相。這些先進(jìn)的攝像系統(tǒng)往往具有機(jī)動(dòng)的黑盒子,存儲(chǔ)和自動(dòng)通過電影幀一幀的步驟,采取顯微照片。這些完整的攝像系統(tǒng)的一個(gè)共同特點(diǎn)是分光鏡重點(diǎn)伸縮目鏡(見圖8),使顯微鏡來檢視,重點(diǎn),和幀樣本進(jìn)行顯微攝影。該望遠(yuǎn)鏡包含了顯微照相光罩,類似圖5(a)所示,是一個(gè)矩形元素,限定用35毫米膠片拍攝的區(qū)域上,而且也為較大的格式的電影角落括號(hào)。為了方便在掃描和拍攝樣品,在顯微鏡可以調(diào)節(jié)的伸縮式目鏡,使眼的目鏡,使其更容易框架和采取顯微照片齊焦。