直到19世紀(jì)中葉世紀(jì),顯微鏡是手工制作的定制儀器。當(dāng)時(shí),無法預(yù)先預(yù)測(cè)鏡片的特性,因此要對(duì)鏡片進(jìn)行整形和測(cè)試,直到達(dá)到所需的放大倍率為止。物理學(xué)家恩斯特·阿貝(ErnstAbbe,1840–1905)提出的顯微鏡圖像形成理論為可再現(xiàn),大規(guī)模生產(chǎn)功能強(qiáng)大的顯微鏡提供了科學(xué)依據(jù)。到那時(shí),人們認(rèn)為光學(xué)儀器的質(zhì)量是反復(fù)試驗(yàn)的結(jié)果,并且完全取決于其制造商的技能。但是Abbe堅(jiān)信可以根據(jù)用戶的需要預(yù)先計(jì)算鏡片的設(shè)計(jì)。阿貝教授科學(xué)設(shè)計(jì)的復(fù)消色差顯微鏡物鏡解決了色差問題。
借助改進(jìn)的顯微鏡,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了突破性的發(fā)現(xiàn)
逐漸地,在顯微鏡設(shè)計(jì)中制定了標(biāo)準(zhǔn),并且在工業(yè)批量生產(chǎn)的早期,許多光學(xué)儀器制造商都采用了這些標(biāo)準(zhǔn)。顯微鏡設(shè)計(jì)的進(jìn)步使得在植物學(xué),組織學(xué),細(xì)胞學(xué),細(xì)菌學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破性發(fā)現(xiàn)成為可能,例如RobertKoch*和RudolfVirchow**的醫(yī)學(xué)進(jìn)步。同時(shí)開發(fā)了合適的固定,包埋和切片方法(切片機(jī)),專門的污漬和防腐劑。
*羅伯特·科赫(RobertKoch):醫(yī)學(xué)細(xì)菌學(xué)的主要?jiǎng)?chuàng)始人,結(jié)核桿菌的發(fā)現(xiàn)者和1905年諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。
**RudolfVirchow:細(xì)胞病理學(xué)(疾病的細(xì)胞基礎(chǔ)研究),比較病理學(xué)(人類和動(dòng)物共有的疾病),人類學(xué)(人類研究)和民族學(xué)(文化研究)學(xué)科的創(chuàng)始人。Quote:“每個(gè)細(xì)胞都起源于另一個(gè)細(xì)胞(Omniscellulaecellula)”。
Wetzlar的恩斯特·萊茨(ErnstLeitz)于1883年左右制造的標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡,具有當(dāng)時(shí)的典型特征:馬蹄形支架和涂有纖維素漆的黑色黃銅零件。當(dāng)時(shí),所有顯微鏡制造商的產(chǎn)品系列中至少都有一個(gè)馬蹄形支架。黃銅取代了非常早期的顯微鏡的紙板,木材和象牙。最近,還使用了各種各樣的塑料。

和尚設(shè)計(jì)了第一臺(tái)體視顯微鏡
在真正的體視顯微鏡中,每只眼睛都必須能夠通過專用顯微鏡觀察物體。平行于望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的發(fā)展,工作已經(jīng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)雙眼文書的17世紀(jì)。受到1645年卷尾猴和尚安東尼·瑪麗亞·德·雷塔(AntoniusMariadeRheita)對(duì)雙筒顯微鏡的描述的啟發(fā),他的同伴Chérubind'Orléans將雙筒望遠(yuǎn)鏡的熟悉原理運(yùn)用到顯微鏡的設(shè)計(jì)中,該顯微鏡可以在1677年用兩只眼睛同時(shí)觀察微小的物體。他的目標(biāo)不是這樣的三維圖像。他認(rèn)為,通過同時(shí)查看兩只眼睛的物體可以提高圖像質(zhì)量。當(dāng)時(shí)尚不了解立體視覺的原理-英國(guó)物理學(xué)家CharlesWheatstone于1832年描述了立體視覺的原理。
Chérubind‘Orléans的雙目顯微鏡,大約在1671年。它包括兩個(gè)完整的顯微鏡,每只眼睛一個(gè)。
1853年,新奧爾良的化學(xué)教授兼郵政局長(zhǎng)約翰·萊昂哈德·里德爾(JohnLeonhardRiddel)提出了一種具有單物鏡和棱鏡系統(tǒng)的雙目顯微鏡。棱鏡的排列方式使得右眼僅接收來自物鏡右半部分的光,反之亦然。圖像是三維的,但由于浮雕看起來是顛倒的(偽鏡),所以令人困惑。
格里諾和Cycloptic?原理
當(dāng)今的雙目顯微鏡具有簡(jiǎn)單的透鏡系統(tǒng),并且具有與傳統(tǒng)復(fù)合顯微鏡相同的設(shè)計(jì)。他們僅獲得了較低的放大倍率,并且不允許較大的工作距離。眾所周知,這些解剖顯微鏡主要用于生物學(xué)中的解剖目的。當(dāng)時(shí)沒有針對(duì)他們的技術(shù)應(yīng)用。
1890年左右,美國(guó)生物學(xué)家和動(dòng)物學(xué)家HoratioS.Greenough提出了一種設(shè)計(jì)原理,直到今天,所有主要光學(xué)儀器制造商仍在使用該設(shè)計(jì)原理。基于“Greenough原理”的體視顯微鏡可提供高質(zhì)量的真實(shí)立體圖像。
1957年,美國(guó)光學(xué)公司推出了具有共同目標(biāo)的現(xiàn)代體視顯微鏡設(shè)計(jì),并將其命名為Cycloptic?。它的現(xiàn)代鋁制外殼包含兩個(gè)平行的光束路徑和主要物鏡,以及一個(gè)五級(jí)放大倍率轉(zhuǎn)換器。這種體視顯微鏡是基于望遠(yuǎn)鏡或CMO(通用主物鏡)原理的,除所有的Greenough顯微鏡外,所有制造商都采用了這種體視顯微鏡,并用于模塊化高性能儀器。兩年后,另一家美國(guó)公司,博士倫,展示了其StereoZoom?格里諾設(shè)計(jì)與突破性創(chuàng)新:無級(jí)變倍(變焦)。
HoratioS.Greenough的父親是知名的雕塑家HoratioGreenough。1832–41年,他在美國(guó)國(guó)會(huì)的命令下創(chuàng)作了喬治華盛頓的巨型雕像。新古典主義雕塑引發(fā)了一場(chǎng)關(guān)于是否宜將華盛頓描繪成美國(guó)宙斯的情感辯論。
現(xiàn)代體視顯微鏡-Cycloptic?,第一個(gè)基于望遠(yuǎn)鏡原理的現(xiàn)代體視顯微鏡。
CMO光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
望遠(yuǎn)鏡或CMO原理:光學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)平行的光束路徑和一個(gè)共享的主要物鏡組成,這就是為什么它被稱為CMO(通用主要物鏡)系統(tǒng)的原因。這種類型的體視顯微鏡具有可移動(dòng)的觀察管和可在管鏡區(qū)域定制的通用選件。
Greenough原理:兩個(gè)相同的獨(dú)立光學(xué)系統(tǒng)以10–16°的角度連接到同一支架。光路中的兩個(gè)成像棱鏡(porro棱鏡)可確保圖像直立并正確定向。
今天的體視顯微鏡
盡管基本的體視顯微鏡已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了,但是最近它扮演了更為重要的角色。顯微鏡幾乎涉及日常使用,醫(yī)療技術(shù)或其他高科技應(yīng)用的所有產(chǎn)品的制造或開發(fā)。例如,只有使用體視顯微鏡才能滿足當(dāng)今無數(shù)移動(dòng)電話所要求的質(zhì)量和性能規(guī)格。無論手表是豪華款還是經(jīng)濟(jì)型,這同樣適用于手表。體視顯微鏡還用于醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品,例如人造心臟,除顫器或用于保持中空器官打開的支架。
但是,體視顯微鏡的使用不限于商品的制造。在研究,開發(fā)和法證學(xué)中,有各種不同的應(yīng)用程序,無論是獲取有關(guān)生物學(xué)或材料技術(shù)的質(zhì)量和過程的新信息,還是使用微觀微小纖維的證據(jù)定罪的罪犯。