Composants mécaniques
Le tube du corps du microscope sépare l’objectif et l’oculaire et assure l’alignement continu des optiques. Il a une longueur normalisée, liée anthropométriquement à la distance entre la hauteur d’un banc ou d’une table (sur laquelle repose le microscope) et la position des yeux de l’observateur assis. Il est généralement équipé d’une tourelle rotative qui permet d’interchanger des objectifs de différentes puissances avec l’assurance que la position de l’image sera maintenue. Traditionnellement, la longueur du tube du corps est définie comme la distance entre l’extrémité supérieure de l’objectif et l’extrémité de l’oculaire du tube.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Une longueur standard du corps-tube de 160 mm (6,3 pouces) a été acceptée pour la plupart des utilisations. (Les microscopes métallographiques ont un tube de corps de 250 mm.) Les objectifs des microscopes sont conçus pour minimiser les aberrations à la longueur de tube spécifiée. L’utilisation d’autres distances affectera l’équilibre des aberrations pour les objectifs à fort grossissement. Par conséquent, la mise au point du microscope traditionnel nécessite de déplacer l’objectif, le tube et l’oculaire comme une unité rigide. Pour ce faire, l’ensemble du tube est équipé d’un mécanisme à crémaillère qui lui permet, ainsi qu’à l’objectif et à l’oculaire, de se rapprocher ou de s’éloigner du spécimen.
Le spécimen est généralement monté sur une lame de verre. Les lames de microscope courantes étaient fixées à 3 × 1 pouce à l’époque victorienne et sont encore produites à l’équivalent métrique de ces dimensions (7,5 × 2,5 cm) aujourd’hui. Le spécimen, généralement immergé dans un matériau dont l’indice de réfraction correspond à celui de la lame, est recouvert d’une fine lamelle. La platine mécanique sur laquelle repose la lame est équipée d’une paire de commandes à crémaillère. Cela permet de déplacer la lame de verre sur la platine dans deux directions, afin d’examiner différentes zones du spécimen. Les microscopes commandés par ordinateur suivent la position de la lame et peuvent revenir à des zones désignées du spécimen lorsque cela est nécessaire.
La précision avec laquelle la mise au point et le déplacement de la lame doivent être maintenus augmente à mesure que la profondeur de champ de l’objectif diminue. Pour les objectifs à fort N.A., cette profondeur de foyer peut être aussi petite que 1 ou 2 μm, ce qui signifie que les composants mécaniques doivent fournir un mouvement stable à des incréments encore plus petits.
Plusieurs approches ont été introduites pour obtenir un mouvement stable aussi précis à un coût raisonnable. Certains concepteurs ont éliminé le mécanisme de glissement du tube du corps, incorporant des ajustements pour le mouvement vertical nécessaire à la mise au point, ainsi que le mouvement latéral de l’objet, dans un seul système mécanique. Une autre approche a consisté à monter un doublet d’objectifs relais d’une longueur focale de 160 mm (6,3 pouces) dans l’extrémité inférieure du tube. Cette lentille de tube est conçue pour accepter la lumière d’une image créée par l’objectif à l’infini. L’objectif lui-même est conçu pour que les aberrations soient corrigées pour une distance d’image infinie. Un avantage de cette approche est que, puisque l’image relayée est à l’infini, l’objectif du microscope lui-même, un composant très léger, peut être déplacé pour effectuer la mise au point sans perturber la correction des aberrations.
Dans certains microscopes, l’oculaire est conçu comme une partie d’un objectif zoom, ce qui permet une variation continue du grossissement sur une plage limitée sans perte de mise au point. De tels microscopes sont largement utilisés dans l’industrie.
Il s’agit de microscopes de grande taille.