來自物鏡的光柬經半五角棱鏡I折轉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束光分別經棱鏡III和IV形成分開的兩平行光束.調節III和IV的間距即可調節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在這個范圍內可調。在目鏡筒內,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,通過調整可以適應不同瞳孔距的觀察者。
其實光靠調節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出來的光束經棱鏡II和III及經棱鏡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。那么當調節瞳間距即兩個平行光軸間距時,P就會在一定范圍△內移動,如果目鏡筒長是固定的沒有對應于△的可調節量,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有筒長補償機構。一般在門鏡管上有刻度尺,只要選定和瞳間距滑板刻度數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節。大部分顯微鏡對左側目鏡有±5屈光度的調節范圍。使用時,先調節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,再通過屈光度調節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,它支持整個鏡體在工作狀態時的平衡。為此,底座必須有適當的形狀、大小和質量c常用的底應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個風臺所構成的平面內。底座所用的材料以鑄鐵為多,以便使重心降低,機構穩定。底座也有用合金鋁等材料制造的,其內部中空,用以安置變壓器及控制部分的電子元件。這種結構比較緊湊,整機也很穩定,是一種較好的設計形式。
(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通過(或很接近)傾斜軸,以使顯微鏡處于穩定狀態。
彎把顯微鏡的鏡臂與底座合成主體。成像光路、載物臺、聚光鏡和粗細調節旋鈕安置于鏡臂上,光源和下聚光鏡則安置在底座內。這種結構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,下端通過物鏡轉換器與物鏡相連c若目鏡借助于轉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,各個物鏡與目鏡應齊焦,且物鏡的像平面應保持不變。為此必須設計合理的鏡筒長并作相應規定才行,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。
對某些帶轉像棱鏡的生物顯微鏡而言,應考慮棱鏡中的光程,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)物鏡轉換器
使用徠卡生物顯微鏡時,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。物鏡轉換器是生物顯微鏡zui常用的物鏡更換裝置。
以定位結構分,物鏡轉換器可分為內定位式和外定位式兩種,它們都固定在鏡筒下端。轉動板可繞固定板上的軸旋轉,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,它的物鏡轉換器以3—57孔居多。5孔或5孔以上的轉換器大多用在型顯微鏡上。
旋轉動板時,物鏡可一個接著一個由定位器定位在正常的丁作位置。內定位的物鏡轉換器,定位銷固定于轉動板上,定位簧片則固定在固定板上,外定位的物鏡轉換器,其轉動板的圓周上有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換器的結構屬于內定位結構,由定位簧片及滾珠組成。旋轉板邊緣加工成凸槽,其內安置許多滾珠,使旋轉板和固定座之間的相對運動為滾動。這種轉換器定位精度高,轉動平穩,輕巧。
不論哪種形式的物鏡轉換器,其精度都直接影響顯微鏡的成像質量。通常設計時應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焦清楚后,轉換到其他物鏡時,應在不重新調焦的情況下就能看到物像(要獲得清晰像,允許作微量細調)。