顯微鏡的光學(xué)描述

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u顯微鏡的光學(xué)、機(jī)械系統(tǒng) 2一顯微鏡的簡(jiǎn)介 2二顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng) 2（一）物鏡 21、物鏡的分類(lèi) 22、物鏡的主要參數(shù) 33、物鏡的作用 3（二）、目鏡 31、目鏡的結(jié)構(gòu) 32、目鏡的作用 33、目鏡與物鏡的關(guān)系 4三）、聚光器 41、光鏡的主要參數(shù) 42、聚光鏡的作用 43、可變光闌 4（四）照明光源 41、天然光源 52、人工光源 5（五）濾光器 5三顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng) 5（一）底座 7（二）鏡臂 7（三）鏡簡(jiǎn)及齊焦 7（四）物鏡轉(zhuǎn)換器 8（五）調(diào)焦機(jī)構(gòu) 9顯微鏡的光學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)一顯微鏡的簡(jiǎn)介顯微鏡是用來(lái)看看太小或詳細(xì)，被人眼看到的物體的工具。

“微”小“范圍”是指看評(píng)價(jià)的目的，并在顯微鏡了這一點(diǎn)，使用燈光和放大鏡。顯微鏡的最基本的和無(wú)處不在的版本是光學(xué)顯微鏡。這是你在高中生物教室和科學(xué)項(xiàng)目的圣誕禮物中看到的顯微鏡。這種顯微鏡使用的鏡頭和光放大赤裸裸的人眼觀看的對(duì)象。有兩種類(lèi)型：簡(jiǎn)單（一個(gè)鏡頭）和復(fù)合（多鏡頭）。光學(xué)像差，包括在顏色折射的差異，使圖像模糊觀眾。更多的鏡頭，更多的圖像清晰度。從底部到頂部，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的生物顯微鏡的四個(gè)主要組成部分。有一個(gè)光源，通常是一個(gè)燈泡，在顯微鏡的基礎(chǔ)。上面的光線，是一種透明的托盤(pán)對(duì)象被視為在于。托盤(pán)上面是一個(gè)管內(nèi)含有一個(gè)或多個(gè)鏡頭。鏡頭在管的基礎(chǔ)是所謂的物鏡。物鏡（ES）以上目鏡鏡頭，觀眾看起來(lái)通過(guò)圖像。有許多使用的其他類(lèi)型，但是這是最常見(jiàn)的的。例如，電子顯微鏡可以看對(duì)象的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與磁鐵彎曲電子光學(xué)顯微鏡彎與玻璃的光以同樣的方式。甚至有些使用的X射線。二顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡、反光鏡和聚光器四個(gè)部件。廣義的說(shuō)也包括照明光源、濾光器、蓋玻片和載玻片等。（一）物鏡物鏡是決定顯微鏡性能的最重要部件，安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，接近被觀察的物體，故叫做物鏡或接物鏡。1、物鏡的分類(lèi)物鏡根據(jù)使用條件的不同可分為干燥物鏡和浸液物鏡；其中浸液物鏡又可分為水浸物鏡和油浸物鏡（常用放大倍數(shù)為90—100倍）。根據(jù)放大倍數(shù)的不同可分為低倍物鏡（10倍以下）、中倍物鏡（20倍左右）高倍物鏡（40—65倍）。根據(jù)像差矯正情況，分為消色差物鏡（常用，能矯正光譜中兩種色光的色差的物鏡）和復(fù)色差物鏡（能矯正光譜中三種色光的色差的物鏡，價(jià)格貴，使用少）。（所謂象差是指所成的像與原物在形狀上的差別；色差是指所成的像與原物在顏色上的差別）消除色差（當(dāng)不同波長(zhǎng)的光線通過(guò)透鏡的時(shí)候，它們折射的方向略有不同，這導(dǎo)致了成像質(zhì)量的下降）2、物鏡的主要參數(shù)物鏡主要參數(shù)包括：放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑和工作距離。①、放大倍數(shù)是指眼睛看到像的大小與對(duì)應(yīng)標(biāo)本大小的比值。它指的是長(zhǎng)度的比值而不是面積的比值。例：放大倍數(shù)為100×，指的是長(zhǎng)度是1μm的標(biāo)本，放大后像的長(zhǎng)度是100μm，要是以面積計(jì)算，則放大了10,000倍。顯微鏡的總放大倍數(shù)等于物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。②、數(shù)值孔徑也叫鏡口率，簡(jiǎn)寫(xiě)N?A或A，是物鏡和聚光器的主要參數(shù)，與顯微鏡的分辨力成正比。干燥物鏡的數(shù)值孔徑為0.05-0.95，油浸物鏡（香柏油）的數(shù)值孔徑為1.25。③、工作距離是指當(dāng)所觀察的標(biāo)本最清楚時(shí)物鏡的前端透鏡下面到標(biāo)本的蓋玻片上面的距離。物鏡的工作距離與物鏡的焦距有關(guān)，物鏡的焦距越長(zhǎng)，放大倍數(shù)越低，其工作距離越長(zhǎng)。3、物鏡的作用是將標(biāo)本作第一次放大，它是決定顯微鏡性能的最重要的部件——分辨力的高低。分辨力也叫分辨率或分辨本領(lǐng)。分辨力的大小是用分辨距離（所能分辨開(kāi)的兩個(gè)物點(diǎn)間的最小距離）的數(shù)值來(lái)表示的。在明視距離（25cm）之處，正常人眼所能看清相距0.073mm的兩個(gè)物點(diǎn)，這個(gè)0.073mm的數(shù)值，即為正常人眼的分辨距離。（二）、目鏡因?yàn)樗拷^察者的眼睛，因此也叫接目鏡。安裝在鏡筒的上端。1、目鏡的結(jié)構(gòu)通常目鏡由上下兩組透鏡組成，上面的透鏡叫做接目透鏡，下面的透鏡叫做會(huì)聚透鏡或場(chǎng)鏡。上下透鏡之間或場(chǎng)鏡下面裝有一個(gè)光闌（它的大小決定了視場(chǎng)的大?。?，因?yàn)闃?biāo)本正好在光闌面上成像，可在這個(gè)光闌上粘一小段毛發(fā)作為指針，用來(lái)指示某個(gè)特點(diǎn)的目標(biāo)。也可在其上面放置目鏡測(cè)微尺，用來(lái)測(cè)量所觀察標(biāo)本的大小。目鏡的長(zhǎng)度越短，放大倍數(shù)越大（因目鏡的放大倍數(shù)與目鏡的焦距成反比）。2、目鏡的作用是將已被物鏡放大的，分辨清晰的實(shí)像進(jìn)一步放大，達(dá)到人眼能容易分辨清楚的程度。常用目鏡的放大倍數(shù)為5—16倍。3、目鏡與物鏡的關(guān)系物鏡已經(jīng)分辨清楚的細(xì)微結(jié)構(gòu)，假如沒(méi)有經(jīng)過(guò)目鏡的再放大，達(dá)不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚；但物鏡所不能分辨的細(xì)微結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)過(guò)高倍目鏡的再放大，也還是看不清楚，所以目鏡只能起放大作用，不會(huì)提高顯微鏡的分辨率。有時(shí)雖然物鏡能分辨開(kāi)兩個(gè)靠得很近的物點(diǎn)，但由于這兩個(gè)物點(diǎn)的像的距離小于眼睛的分辨距離，還是無(wú)法看清。所以，目鏡和物鏡即相互聯(lián)系，又彼此制約。三）、聚光器聚光器也叫集光器。位于標(biāo)本下方的聚光器支架上。它主要由聚光鏡和可變光闌組成。其中，聚光鏡可分為明視場(chǎng)聚光鏡（普通顯微鏡配置）和暗視場(chǎng)聚光鏡。1、光鏡的主要參數(shù)數(shù)值孔徑（N?A）是聚光鏡的主要參數(shù)，最大數(shù)值孔徑一般是1.2—1.4，數(shù)值孔徑有一定的可變范圍，通常刻在上方透鏡邊框上的數(shù)字是代表最大的數(shù)值孔徑，通過(guò)調(diào)節(jié)下部可變光闌的開(kāi)放程度，可得到此數(shù)字以下的各種不同的數(shù)值孔徑，以適應(yīng)不同物鏡的需要。有的聚光鏡由幾組透鏡組成，最上面的一組透鏡可以卸掉或移出光路，使聚光鏡的數(shù)值孔徑變小，以適應(yīng)低倍物鏡觀察時(shí)的照明。2、聚光鏡的作用聚光鏡的作用相當(dāng)于凸透鏡，起會(huì)聚光線的作用，以增強(qiáng)標(biāo)本的照明。一般地把聚光鏡的聚光焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在它上端透鏡平面上方約1.25mm處。（聚光焦點(diǎn)正在所要觀察的標(biāo)本上，載玻片的厚度為1.1mm左右）3、可變光闌可變光闌也叫光圈，位于聚光鏡的下方，由十幾張金屬薄片組成，中心部分形成圓孔。其作用是調(diào)節(jié)光強(qiáng)度和使聚光鏡的數(shù)值孔徑與物鏡的數(shù)值孔徑相適應(yīng)?？勺児怅@開(kāi)得越大，數(shù)值孔徑越大（觀察完畢后，應(yīng)將光圈調(diào)至最大）。在可變光闌下面，還有一個(gè)圓形的濾光片托架。（四）反光鏡反光鏡是一個(gè)可以隨意轉(zhuǎn)動(dòng)的雙面鏡，直徑為50mm，一面為平面，一面為凹面，其作用是將從任何方向射來(lái)的光線經(jīng)通光孔反射上來(lái)。平面鏡反射光線的能力較弱，是在光線較強(qiáng)時(shí)使用，凹面鏡反射光線的能力較強(qiáng)，是在光線較弱時(shí)使用。反光鏡通常一面是平面鏡，另一面是凹面鏡，裝在聚光器下面，可以在水平與垂直兩個(gè)方向上任意旋轉(zhuǎn)。反光鏡的作用是使由光源發(fā)出的光線或天然光射向聚光器。當(dāng)用聚光器時(shí)一般用平面鏡，不用時(shí)用凹面鏡；當(dāng)光線強(qiáng)時(shí)用平面鏡，弱時(shí)用凹面鏡。觀察完畢后，應(yīng)將反光鏡垂直放置。（四）照明光源顯微鏡的照明可以用天然光源或人工光源1、天然光源光線來(lái)自天空，最好是由白云反射來(lái)的。不可利用直接照來(lái)的太陽(yáng)光。2、人工光源①、對(duì)人工光源的基本要求：有足夠的發(fā)光強(qiáng)度；光源發(fā)熱不能過(guò)多。②、常用的人工光源：顯微鏡燈；日光燈（五）濾光器安裝在光源和聚光器之間。作用是讓所選擇的某一波段的光線通過(guò)，而吸收掉其他的光線，即為了改變光線的光譜成分或削弱光的強(qiáng)度。分為兩大類(lèi)：濾光片和液體濾光器。（七）蓋玻片和載玻片蓋玻片和載玻片的表面應(yīng)相當(dāng)平坦，無(wú)氣泡，無(wú)劃痕。最好選用無(wú)色，透明度好的，使用前應(yīng)洗凈。蓋玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度是0.17±0.02mm，如不用蓋玻片或蓋玻片厚度不合適，都回影響成像質(zhì)量。載玻片的標(biāo)準(zhǔn)厚度是1.1±0.04mm，一般可用范圍是1—1.2mm，若太厚會(huì)影響聚光器效能，太薄則容易破損三顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)顯微鏡除光學(xué)系統(tǒng)（由目鏡、物鏡和照明系統(tǒng)組成）外．還必須配以適當(dāng)?shù)臋C(jī)械部分才能正常工作。通常．機(jī)械部分主要包括底座、鏡臂、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、載物臺(tái)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)。圖3—15為雙簡(jiǎn)目鏡顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖。雙簡(jiǎn)目鏡顯微鏡是用一組復(fù)合棱鏡把透過(guò)物鏡后的光束分成強(qiáng)度相同的2束而形成2個(gè)中間像，分別再由左右目鏡放大。圖3—16給出其光學(xué)原理。來(lái)自物鏡的光柬經(jīng)半五角棱鏡I折轉(zhuǎn)90°進(jìn)入半透復(fù)合棱鏡II。復(fù)合棱鏡II由大小兩個(gè)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(qiáng)度相等的2束光分別經(jīng)棱鏡III和IV形成分開(kāi)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(gè)平行光軸的距離。在兩個(gè)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(gè)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(duì)于II可左右滑動(dòng)的滑板上，通過(guò)調(diào)整可以適應(yīng)不同瞳孔距的觀察者。其實(shí)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(dāng)光軸間距離變動(dòng)時(shí)對(duì)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(zhǎng)，中間像面跟目鏡距離也相等，其條件必須是從棱鏡I出來(lái)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(gè)條件的瞳間距是一個(gè)確定的值。那么當(dāng)調(diào)節(jié)瞳間距即兩個(gè)平行光軸間距時(shí)，P就會(huì)在一定范圍△內(nèi)移動(dòng)，如果目鏡筒長(zhǎng)是固定的沒(méi)有對(duì)應(yīng)于△的可調(diào)節(jié)量，那么就會(huì)破壞顯微鏡的光學(xué)成像條件。為此在雙筒目鏡的鏡筒上就需要設(shè)有筒長(zhǎng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。一般在門(mén)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(bǔ)償了。先進(jìn)的雙目顯微鏡能夠進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，而且會(huì)考慮使用者兩只眼睛屈光度的不同再進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)。大部分顯微鏡對(duì)左側(cè)目鏡有±5屈光度的調(diào)節(jié)范圍。使用時(shí)，先調(diào)節(jié)日鏡筒上的光瞳間距（若需要還配合筒長(zhǎng)補(bǔ)償），使兩眼看到單一的像，再通過(guò)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(gè)鏡體．保持顯微鏡在本同]：作狀態(tài)時(shí)的平衡。為此，底座必須有適當(dāng)?shù)男螤睢⒋笮『唾|(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(jì)有3個(gè)凸臺(tái)．以便與工作臺(tái)面保持良好的接觸。整臺(tái)顯微鏡的重心到底面的垂線座位于3個(gè)風(fēng)臺(tái)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(jī)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(jī)也很穩(wěn)定，是一種較好的設(shè)計(jì)形式。（二）鏡臂對(duì)直簡(jiǎn)顯微鏡，鏡臂通過(guò)傾軸與底座上的支架相連。照明光路、載物臺(tái)、成像光路和調(diào)焦旋鈕均安置于鏡臂上。使用時(shí)，鏡臂靠近操作者，載物臺(tái)在鏡臂前方。作長(zhǎng)時(shí)期觀測(cè)時(shí)，可使整個(gè)鏡體傾斜．此時(shí)顯微鏡的重心到底座的垂線應(yīng)通過(guò)（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(tái)、聚光鏡和粗細(xì)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(duì)載物臺(tái)（不被鏡臂隔開(kāi)），而鏡臂不妨礙操作，工作面積更大。（三）鏡簡(jiǎn)及齊焦鏡筒的上端安置目鏡，下端通過(guò)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(jī)相連。鏡筒分光器上安裝了共覽裝置．可同時(shí)供5人觀測(cè)，給教學(xué)及科研帶來(lái)很大的方便。對(duì)直簡(jiǎn)顯微鏡而言，鏡筒借助于燕尾導(dǎo)軌與鏡臂相連，調(diào)焦時(shí)鏡筒可上下移動(dòng)，但不得晃動(dòng)。移動(dòng)時(shí)沿一直線上下，此直線與載物臺(tái)面垂直，其誤差不超過(guò)0.1°。為了使用上的方便，各個(gè)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(jì)合理的鏡筒長(zhǎng)并作相應(yīng)規(guī)定才行，這就要引入機(jī)械筒長(zhǎng)的概念。如圖3—17所示，設(shè)物點(diǎn)A經(jīng)物鏡后成像在A’點(diǎn)，此點(diǎn)也即目鏡的物方焦點(diǎn)F2。為了能采用不同倍率的目鏡，使高倍目鏡（短焦距）也能順利齊焦，將目鏡物方焦點(diǎn)即中間像位置，到目鏡定位面距離c定為10mm。物鏡定位面到物點(diǎn)A的距離為6，由于高、低倍物鏡的工作距離及結(jié)構(gòu)形式均不同，b值應(yīng)合理選擇。b太長(zhǎng)，保持物鏡內(nèi)各透鏡組光軸同心困難，將影響物鏡質(zhì)量。b太短，結(jié)構(gòu)不易安排，且工作距離也小。一般認(rèn)為，b＝45mm是個(gè)合理的值。我國(guó)規(guī)定，由物鏡定位面至鏡簡(jiǎn)上端面（目鏡定位面）的距離lo＝160mm，該距離稱(chēng)為機(jī)械筒長(zhǎng)。物鏡定位面到中間像平面距離t1＝150mm。各國(guó)對(duì)機(jī)械筒長(zhǎng)的規(guī)定不同，有160mm、170mm和190mm等幾種。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定．當(dāng)機(jī)械筒長(zhǎng)為160mm時(shí)，lo＝150±0.5mm、c＝10±0.3mm，b＝45mm，它的公差見(jiàn)表3—5。

必須指出。b的尺寸是物體無(wú)覆蓋物時(shí)的距離,當(dāng)蓋玻片為017mm時(shí)．b＝45.06mm；當(dāng)物體覆蓋1．5mm厚的加熱臺(tái)玻璃窗時(shí)，6＝45.5mm。對(duì)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(jī)械筒長(zhǎng)為160mm的要求。（四）物鏡轉(zhuǎn)換器使用顯微鏡時(shí)，常需要更換物鏡和目鏡，以改變倍率。目鏡的更換較簡(jiǎn)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(dòng)物鏡螺紋．不僅麻煩，也易碰傷物鏡或標(biāo)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)換器是生物顯微鏡最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(dòng)板可繞固定板上的軸旋轉(zhuǎn)，其上開(kāi)有3個(gè)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)換器大多用在高級(jí)型顯微鏡上。旋轉(zhuǎn)動(dòng)板時(shí)，物鏡可一個(gè)接著一個(gè)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(xiāo)固定于轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)板的圓周上有3個(gè)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。中檔或高檔顯微鏡的物鏡轉(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(duì)運(yùn)動(dòng)為滾動(dòng)。這種轉(zhuǎn)換器定位精度高，轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)時(shí)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(gè)物鏡在工作狀態(tài)時(shí)，其光軸都與目鏡光軸重合，此時(shí)不同物鏡的視場(chǎng)中心保持不變。齊焦精度指的是當(dāng)一個(gè)物鏡在工作位置調(diào)焦清楚后，轉(zhuǎn)換到其他物鏡時(shí)，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(xì)調(diào)）（五）調(diào)焦機(jī)構(gòu)為了獲得清晰的物像．必須調(diào)節(jié)物鏡與被檢物體之間的距離（渭之調(diào)焦）。調(diào)焦通常有兩種方式：一種是被檢物體（載物臺(tái)）不動(dòng)，利用物鏡升降調(diào)焦；另一種是物鏡不動(dòng)，利用載物臺(tái)升降調(diào)焦。顯微鏡通常裝有粗動(dòng)和微動(dòng)兩種調(diào)焦裝置，利用粗動(dòng)調(diào)焦很快獲得物體的影像3，再借助于微動(dòng)調(diào)焦獲得清晰像。粗動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)是顯微鏡操作時(shí)快速調(diào)焦用的，無(wú)論是鏡筒升降式、彎把升降式還是載物臺(tái)升降式．都是借助于齒輪和齒條嚙合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)構(gòu)采用燕尾導(dǎo)軌作精密導(dǎo)向。為了導(dǎo)向系統(tǒng)能作平穩(wěn)而準(zhǔn)確的直線運(yùn)動(dòng)．燕尾通常采用耐磨性好的銅合金（或鋁合，金），燕盡和燕尾槽作精密加工和裝配，使兩者配合平穩(wěn)，沒(méi)有松動(dòng)。齒輪與齒條的嚙合通過(guò)齒桿套的偏心調(diào)整，以使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)并消除空程，如圖3—18所示。微動(dòng)裝置應(yīng)保證微動(dòng)方向與粗動(dòng)方向平行一致。某些場(chǎng)合下，微動(dòng)作為讀數(shù)用，故手輪的空程要小，轉(zhuǎn)動(dòng)角度和直線微動(dòng)量應(yīng)成正比。通常微動(dòng)范圍不應(yīng)小于2mm。常用的微動(dòng)裝置有齒輪杠桿及螺旋杠桿式兩種。齒輪杠桿式微動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理如圖3—19所示，微動(dòng)手朝與軸齒輪1相連．轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，通過(guò)齒輪1，2，3，4，5侄扇形齒輪6擺動(dòng)，借助于杠桿使頂桿7作上下運(yùn)動(dòng)。因頂桿離轉(zhuǎn)軸很近，而扇形齒輪直徑很大，形成較大的杠桿比，加之齒輪傳動(dòng)比很大（1：400以上），故微動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一較大角度時(shí)，頂桿只作很小的直線運(yùn)動(dòng)。頂桿上升時(shí)，頂起微動(dòng)燕尾8，在燕尾上端有樂(lè)簧．產(chǎn)生的壓力通過(guò)頂桿使齒輪組保持單面嚙合狀態(tài)。因此，微動(dòng)手輪稍有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將使鏡筒（或載物臺(tái)）作相當(dāng)靈敏的上下移動(dòng)。這種微動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比大，具有較高的微調(diào)精度，于輪讀數(shù)格值可達(dá)0.002mm，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。圖3—20為螺旋杠桿式微動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。手輪1和螺桿2連為一體，只能作轉(zhuǎn)動(dòng)。在螺桿2上有一特殊形狀的螺母3。4為杠桿，可繞軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。6為頂桿，借助寸；壓簧使微動(dòng)燕尾與頂桿相連。旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，螺母3做軸向移動(dòng)，使杠桿4擺動(dòng)，引起頂桿及微動(dòng)燕尾作上下微動(dòng)。螺旋杠桿微動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但精度較低，常用于初級(jí)生物顯微鏡中。在目前的中高檔生物顯微鏡中，常采用同軸式粗、微動(dòng)調(diào)焦裝量，其結(jié)構(gòu)如圖3—21所示。粗動(dòng)手輪2與微動(dòng)手輪1安裝在同一條