显微镜的“视场”（更新）

------ the Field Number，应当是指目镜Eyepieces (Oculars)参数而言

 

本文主要依然是个人的理解、总结。

 

先说检索。国内的汉语资料基本上是雷同的，只有资料[5]较为特殊；遗憾的是，始终无法准确搜寻、定位到这篇硕士论文。[11]的内容有价值。

资料[1]，是在偶然的机会中看到的；在中文资料遍寻不得的情况下，耐心看了看[1]，设定了必要的关键词： Intermediate image position---中间图像位置（在图11中说明目镜光阑的位置的另一个示意）；再找到了蔡斯（ZEISS）的资料。算是告一个段落。

 

其次，检索的结果，基本如下：

显微镜中提到“视场”的话，应当如何认识这个“视场”。

显微镜是一个精密、复杂的仪器，是一个整体；而且，如果没有样品在正确位置的话，也就没有什么可以观察的东西。因此，视场，是一个整体效果的概念；同时，也可以理解为“所观察对象区域”，或者，“物镜观察的实际范围”。另外，由于透镜生产、制造特殊性，在垂直轴线方向上的截面是一个“圆面”。那么，再进一步说，“物镜观察的实际范围”，也可以说：“视场的大小”，是指“实际观察区域的直径”。

“视场”，在英语环境中的用词是：viewfield。

“物镜观察的实际范围”，在英语环境中的用词是：the object viewfield。

“实际观察区域的直径（大小）”，在英语环境中的用词是：The diameter of the viewfield，也可以是：the object viewfield number。还可以是：the field of view diameter。

不过，The diameter of the viewfield的表述，即可以在描述“实际观察区域的大小”时使用，也可以在描述目镜的光阑直径（大小）的时候使用。不过，通常需要有进一步的限制，比如：The diameter of the viewfield in an eyepiece（目镜中的视野直径数据） is expressed as a field of view number or field number (FN), as discussed above。实际上，就是需要有“物镜”、“目镜”的同时出现来限定而已。

再说的明确一些的话，就是：视场、目镜中的视场，不是一个含义，是两个意思。

 

因此，

（Field Number）F.N.，可以翻译为：目镜视野（视场、光阑）直径（数值、大小），也就是“视场数”。由

（Field Of View）F.O.V.，可以翻译为：实际观察区域直径（数值、大小），也就是经常要根据“视场数”以及物镜的“放大倍数”来计算的东西。

 

在后面的参考资料[1]中，列出了一些关键的东西；比如，常见的一些具体数据，目镜剖面图，文字叙述以及计算公式、实例。

[12~[16]，有时间，应当仔细看看。

 

 

参考资料：

[1]  http://www.olympusmicro.com/primer/microscopy.pdf  OPTICAL MICROSCOPY（值得下载）

 

Table 1 contains a list of objective numerical apertures versus the field of view diameter (for an eyepiece of field number 22 with no tube lens present – see discussion on field number) for each objective, ranging from very low to very high magnifications.

 

 

Magnification factors of common eyepieces range from 5x to 25x, and usually contain an inscription,

such as A/24, which indicates the field number is 24, in reference to the diameter (in millimeters) of the fixed diaphragm in the eyepiece^[1].

The diameter of the viewfield in an eyepiece（目镜中的视野直径数据） is expressed as a field of view number or field number (FN), as discussed above. Information about the field number of an eyepiece can yield the real diameter of the object viewfield using the formula:

Viewfield Diameter = FN / (M_O x M_T)     (2)

Where FN is the field number in millimeters, M_O is the magnification of the objective, and M_T is the tube lens magnification factor (if any). Applying this formula to the super wide field eyepiece listed in Table 5, we arrive at the following for a 40x objective with a tube lens magnification of 1.25：

Viewfield Diameter = 26.5 / 40 x 1.25 = 0.53 mm      (3)

[2]  http://www.olympus-ims.com/zh/microscope/terms/field_number/  视场数［Field Number(F.N.)］和实际视场［Field Of View(F.O.V.)］

The field number (F.N.) is referred to as the diaphragm size of eyepiece in mm unit which defines the image area of specimen. The diaphragm diameter actually seen through eyepiece is known as the practical field of view (F.O.V.) which is determined by the formula:

 

 

[3]  http://www.olympusmicro.com/primer/anatomy/anatomy.html  Olympus America Inc.（奥林巴斯在美国的公司网站，海量的资料；值得浏览。）

[4]  http://www.opticalinstrument.com.cn/articles/552.html  什么是显微镜视场？

新闻来源：未知 发布时间：2011-9-16 9:10:37

什么是显微镜的视场，它就是显微镜所观察到的范围，就叫显微镜的视场。

我们在使用显微镜时，所看到的明亮的原形范围，它的大小，可由目镜里的视场光阑来调节。

视场直径也称视场宽度，是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径越大，越便于观察。

    公式：F=FN/Mob

（F：视场直径，FN：视场数，Mob：物镜放大率。视场数（Field Number, 简写为FN），标刻在目镜的镜筒外侧）

由公式可看出：

1.  视场直径与视场数成正比。

2.  增大物镜的倍数，则视场直径减小。因此，若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌，而换成高倍物镜，就只能看到被检物体的很小一部分。也就是说，放大倍数越大视场比较小，关系是成反比。

 

[5]  http://zhidao.baidu.com/question/263341862.html  显微镜的目镜视场数和物镜的视场数是怎样定义的呢?有什么区别?

说说我了解的。

1，不错，视场数确实是国外的说法，即Field Number（简写为F.N.）国内从前没有这个提法，所以1楼的朋友提到在国家标准里查不到。

2，一般来说，F.N.特指目镜，而非物镜。所以我们可以在目镜看到F.N.=22等等，意指目镜的视场直径为22mm。

3，对于物镜，在国外文献中，一般提到视场，均指其像方视场——实际上就是目镜的物方视场——有时我们也称之为“中间像面视场”。所以，从这个意义上讲，有的文献提到显微镜往往不加区分的写出F.N.其实是指中间像面而言。

4，不是说物镜就没有视场的限制，而是由于一般设计物镜也是按着将要匹配的中间像视场来设计的，那么整个显微镜系统物方视场究竟是什么呢？F.N.除以物镜放大率是也。这个商值是我们真正通过显微镜能观察的范围，就是观察对象的视场直径。比如，F.N.=22，40×物镜，那么实际观察范围（物镜物方视场）=22/40=0.55mm.

 

另外，需要说明的是，根据我的调查Nikon、Olympus等厂家所谓的视场数(Field Number，F.N.)是日系厂商习惯的说法，而这个像方视场在Zeiss和Leica等德系厂家的说明书中被直接称为视场（Field of View），这很容易和物镜的物方视场相混淆。（这一点，我在我的硕士论文里有提及。）并且，很多国内翻译的文献，经常会有混淆。更难怪乎楼主会有疑问了，你问对人了。

（国内资料中，这是最有价值的）

 

[6]  http://blog.sina.com.cn/s/blog_67e335ad0100y0fh.html  显微镜的目镜视场数和物镜的视场数

[7]  http://www.recotech.com.cn/tech_details.aspx?cid=19  显微镜基础知识Q&A

Q:如何测定显微镜的视场直径的大小？

A:计算视场直径（单位mm），是用目镜的视场数除以物镜的放大倍率。例如，10倍的物镜同时使用视场数为22的目镜，那么视场直径是2.2mm。当时用变倍拉杆时，物镜的放大倍率要乘以变倍数，再被目镜的视场数相除，才能得到准确的视场直径。

[8]  http://yiqi.ebioe.com/51384.htm  目镜内看到的物体实际尺寸

在观察物体时，不少客户需要知道目镜内显示的物体实际尺寸是多少，这样可以知道需要操作的范围是否包含在内，或是便于拍照做相对测量等。　　一般在目镜上会标明数字18、20、22或更大，这个数值是代表视场数的大小，而物体显示在目镜下的实际尺寸是：视场数/物镜的倍数。例如：X-22的生物显微镜，使用的是10X的目镜，目镜上有标注18，物镜是使用10倍的。那么显示在目镜下物体的实际尺寸就是：18/10=1.8mm。

[9]  http://baike.baidu.com/view/3493291.html?fromTaglist  视场数

目镜线视场的大小(单位：mm)。它等于目镜的视场光阑的直径(当视场光阑位于场镜前)或视场光阑被场镜所成像的直径(当视场光阑位于场镜后)。

[10]  http://www.microimage.com.cn/xwjs/2011/0808/13201.html  什么叫显微镜视场直径

什么叫显微镜视场直径呢？观察显微镜时，所看到的明亮的圆形范围叫视场，它的大小是由显微镜目镜里的视场光阑决定的。

视场直径也称视场宽度，是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径愈大，愈便于观察。

计算视场直径公式: F=FN/eta，式中F: 视场直径，FN：视场数（Field Number,简写为FN，标刻在目镜的镜筒外侧），eta:物镜放大率。由公式可看出：

（1）视场直径与视场数成正比。

（2）增大物镜的倍数，则视场直径减小。因此，若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌，而换成高倍物镜，就只能看到被检物体的很小一部份。

[11]  http://www.muzeeie.com/2012/0113/87.html

（二）、目镜

因为它靠近观察者的眼睛，因此也叫接目镜。安装在镜筒的上端。

1、目镜的结构

通常目镜由上下两组透镜组成，上面的透镜叫做接目透镜，下面的透镜叫做会聚透镜或场镜。上下透镜之间或场镜下面装有一个光阑（它的大小决定了视场的大小），因为标本正好在光阑面上成像，可在这个光阑上粘一小段毛发作为指针，用来指示某个特点的目标。也可在其上面放置目镜测微尺，用来测量所观察标本的大小。

目镜的长度越短，放大倍数越大（因目镜的放大倍数与目镜的焦距成反比）。

2、目镜的作用

是将已被物镜放大的，分辨清晰的实像进一步放大，达到人眼能容易分辨清楚的程度。

常用目镜的放大倍数为5-16倍。

 

[12]  http://www.zeiss.se/C12574E40034C954/0/03531B9A49B7FB03C12574FE002B563C/$file/eyepieces_for_light_microscopy.pdf  Eyepieces for Light microscopy

limit of the usable field of view: the "black edge" of the microscope image is produced here.

 

[13]  http://www.zeiss.de/C1256B5E0047FF3F/Contents-Frame/A68C13A444CA7338C1256C3E00368896

Eyepieces

For images of size: the eyepieces

 

Eyepieces (or oculars, from the Latin “oculus” = the eye) are the magnifiers with which you view the intermediate image in the microscope, produced by the objective and the tube lens. In the Axiolab microscope, the intermediate image has a useful diameter of 20 mm. Eyepieces are not just simple lenses, but are corrected optical systems consisting of several lenses. It would be a pity if the intermediate image produced with such sophisticated optics were to be impaired just before it reaches the eye.

Normally, the additional magnification provided by the eyepiece is 10x. The intermediate image then has a diameter of 20 cm at a reading distance of 25 cm to the eye. A comparison: this diameter is about as large as the width of this page.

 

The schematic section through an eyepiece reveals the following:

1  position of the intermediate image – also position of a reticle

2  limit of the field of view(视野的限制): the “black edge” of the microscope image is produced here

3  eyepiece optics

4  position of the eyepiece pupil = pupil of the observer's eye

5  focusing ring for the diopter compensation（屈光度补偿对焦环）

 

[14]  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Telescopic_sight_internals.png

 

 

[15] http://www.zeiss.de/de/micro/glossary_e.nsf/frameset.html?ReadForm&Redirect=/de/micro/glossary_e.nsf/0/62CEBAF2034D78DEC1256E54004B0A14?OpenDocument

The field of view number designates the diameter of the visible intermediate image in millimeters. Therefore, the diaphragm limiting the intermediate image in the eyepiece is of decisive importance. Furthermore, the microscope must permit the bundle of rays to pass through the entire beam path. The Axioplan 2 imaging microscope has been designed for the field of view number 25, while the Axioskop 2 plus, Axioskop 40 and Axiovert 200 microscopes have been designed for 23 mm fields. Axiovert 40 and Axiostar plus are designed for 20 mm fields. Plan APOCHROMAT, Plan-NEOFLUAR and Epiplan-NEOFLUAR objectives have been flattened for the 25 mm field of view, A-PLAN and ACHROPLAN objectives for the 23 mm field.

Fields of view are decisive for the area of the object imaged. The object field therefore increases with the field of view number.

Examples:

Plan-NEOFLUAR objective 40x and eyepiece 10x/25: object field = 0.625 mm

ACHROPLAN objective 40x and eyepiece 10x/20: object field = 0.5 mm

Plan-NEOFLUAR objective 1.25 and eyepiece 10/25x: object field = 20 mm

Plan-NEOFLUAR objective 63x and eyepiece 10x/20 and Optovar 1.25x: object field = 0.254 mm

 

[16]  http://www.zeiss.com/industry/general_very_beginning.pdf  Microscopy from the very beginning（值得下载）