[科普中国]-双目显微镜

简介

随着科学技术的发展，人们发觉用一个眼睛观察很不方便也别扭，于是就诞生了双目显微镜，也就是二只眼睛同时观察，同时还有三目显微镜，第三目通常是用来连接视频成像设备的，也就是把镜下的图片拍摄下来就行保存。双目观察已成为现代目视仪器的特点，其作用是不象单眼观察那样长时间工作而感到疲劳。在大型生物显微镜和金相显微镜中，一般都用分象系统实现双目倾斜观察。基本原理是用一套棱镜系统把物镜所成的象分成左右两个，再分别用两个目镜观察。显微镜根据不同的类型可以分为生物显微镜、金相显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等，最初的时候显微镜只能用一只眼睛进行观察，也就是所谓的单目显微镜1。

双目显微镜的技术要求1.两镜筒的放大倍率之差不大于2-2.5%；

2.两镜筒所成的象，在方向上应，一致，相对倾斜不大于20"-30"；

3.两镜筒的光轴应平行：

水平面内两光轴的发散角≤40"；

水平面内两光轴的会聚角≤20"；

4.两镜筒的图象亮度及视场大小应一致。

双目的调整分析为了有目的的对双目进行装配与校正，首先要进行调整的分析。无论系统中有多少块棱镜，都可用一块复合棱镜等效，不难看出，分象系统可使光线折转60°，且成正象。

在双目显微镜的左右镜筒中，存在着各自的象倾斜，它们之间还存在着象相对的倾斜，双目显微镜只对这种相对象倾斜提出要求。通过计算可以证明:分光棱镜绕本身左、右出射的光轴方向微量转动，对象倾斜最敏感2。

装配与校正双目镜筒的调节可采用燕尾滑块式，它与双筒望远镜中的铰链相当，如果燕尾导轨间隙超过要求，则影响平滑的运动和光轴的不稳定性，一般都要经过研磨加工。

为满足机械筒长及镜筒轴线对物镜螺孔下端面的不垂直度的要求，要合理安排棱镜位置，各有关零件保证加工精度，对目镜筒可单独拿出来修配其定位面。

对于含有多块棱镜的光学系统的校正，我们希望选择其中的某块棱镜，侧重于调整光轴偏，而选举另一块棱镜，侧重于调整象倾斜，在此情况下，应力求工步的独立性。一般选择那些对光轴偏敏感的棱镜绕敏感的转轴的转动，作为调整光轴偏用，象倾斜的调整也应如此考虑。

由前面的调整分析可知，分光棱镜无论绕什么方向微量转动，都会引起象点沿垂轴方向的位移，然而由于象倾斜的调整属于平行光路的问题，只要棱镜的转动在垂直于象倾斜极值轴向的平面内，那么无论转轴的方向和位置如何，棱镜绕该轴的微量转动都不会破坏已校好的象倾斜，所以应先校正象倾斜为宜。

因校正光轴偏是在校正象倾斜之后进行的，故首先要考虑到所选转轴应以不破坏已校正好的象倾斜为宜，同时要有较高的调整灵敏度。光轴偏是以两个方向的分量表示的，所以还有光轴偏两个分量调整的独立性问题。

调整1.对于带有斜筒的生物显微镜，当斜筒作360°旋转时，目镜焦平面上的象中心移应满足显微镜的标准要求，这里主要是指转动机械轴与光轴重合的问题。若物镜光轴与转动机械轴不重合，则可转动半五角棱镜或双目联结盘变化其相对位置，使整个系统的光轴与转动机械轴重合。

2.关于显微镜镜筒轴线对物镜螺孔下端面的不垂直度，亦应满足显微镜的标准要求，因此要求必须在调整过程中给予满足，否则整个象平面并不与镜筒轴线垂直，影响观察。除零件加工误差外，零件的变形、装校方法的正确与否，均有影响。在调校过程中，可用双管前置镜或专用仪器进行调校3。