IX-70 光路系统采用经典的倒置显微镜架构,主要特点为:
光源从下方透射照明,通过样本底部进入物镜;
成像路径向上方垂直收集,通过中间光学单元导向观察筒或成像端口;
无限远校正系统:实现多模块协同作用下的光轴一致性;
支持反射光荧光路径与透射光路径并存,各通道光路分离互不干扰;
可通过电动或手动装置进行通道切换与光路分配调整。
整个光路系统呈纵向堆叠结构,以最短路径优化通光效率,确保光学信号在激发、反射、成像过程中最小损耗。
IX-70 支持多种照明系统,主要包括:
光源安装于显微镜底部,常为高亮度卤素灯或白光LED;
光线经过集光镜、调光模块、聚光镜后进入样本;
可调节照明均匀性(柯勒照明系统)和光阑大小以控制对比度;
透射光路径直接穿过样品,由物镜收集后进入主成像光路。
荧光激发光源如汞灯、LED阵列或激光器置于侧面或后部;
激发光经激发滤光片 → 二向色镜 → 物镜射入样本;
发射光沿原路径反射至发射滤光片,最后进入目镜/相机;
整个反射路径通过专用滤光片组控制激发与发射分离。
透射与反射照明路径由内置镜组或反射装置在不同模式下动态切换,支持复合照明操作。
IX-70 采用无限远校正光学系统(UIS),其物镜成像原理如下:
物镜将样本光信息聚焦为准直光束;
准直光通过插入式光学模块(滤光片、DIC棱镜、偏光片等);
经聚焦透镜(Tube Lens)重新成像于目镜或成像设备端口;
支持从目镜观察、CCD摄像、分光模块等多个通道同时输出。
swift复制编辑透射光/激发光 → 样品 → 物镜 → 滤片/反射镜组 → 聚焦镜头 → 成像分配模块 → 显示/存储
这一闭环路径确保了成像的高对比、高清晰、低畸变表现。
IX-70 拥有高度模块化的光路切换机制,包括:
主目镜路径:用于双目观察;
左侧输出接口:连接 CCD/CMOS 相机;
顶部输出口:用于激光器耦合或荧光信号分离;
通过旋钮或电子开关可控制光束在 100%、50/50 或 0%/100% 等比例分配,实现观察与成像的灵活切换。
设置于物镜之上,插入式滤光块结构(Filter Cube);
通常包括激发滤光片、二向色镜、发射滤光片;
多组滤光片装于滑轨或转轮中,手动或电动切换控制通道;
保证每通道光路稳定不偏移,图像无需重复对齐。
某些模块配有 可移动棱镜/反射镜,用于明场与荧光路径切换;
通常控制机制与滤光片组切换连动,以同步校准光轴。
观察模式 | 光路路径特点 | 结构组成差异说明 |
---|---|---|
明场 | 单一路径照明—透射直线光 | 开启卤素灯,关闭所有滤光片 |
相衬 | 插入相衬环,匹配相衬物镜,相位差由光环产生 | 在聚光镜与物镜之间加入相衬插板 |
荧光 | 激发光反射入样本,发射光经滤光镜传出 | 使用滤光片组(激发+发射+二向色镜) |
DIC微分干涉 | 双折射棱镜+偏光元件增强对比度 | 插入 DIC 棱镜、检偏镜,部分模块需调节角度匹配 |
暗场 | 中空光环照明,不进入直接光,边缘散射成像 | 替换聚光镜模块,移除中心光源 |
各模式下光路自动对位,无需大幅重新调焦,有效提升实验效率与图像一致性。
为保证多通道、多组件条件下光线始终聚焦于图像中心,IX-70 光路系统加入以下设计机制:
光轴中心锁定机构:各模块安装后自动与主光轴对准;
成像模块插槽导轨系统:防止因滑动安装导致光偏;
滤片模块定位销设计:确保不同滤片切换后图像重合;
高精度反射镜组支架:消除长期使用中的松动与倾斜;
热稳定材料:防止因激光照明或长时间使用造成热致偏差。
这些结构增强了系统长时间工作时的成像一致性与重复性。
IX-70 的光路结构在以下方面对成像质量形成支撑:
光学目标 | 光路结构设计支持机制 |
---|---|
高分辨率成像 | 准直无限远系统 + 镀膜物镜 + 优化路径衍射控制 |
多通道荧光分离 | 高效滤光片组 + 精密光路分配结构 |
实时成像稳定性 | 光轴对中系统 + 稳固棱镜结构 + 滤光片锁位系统 |
高信噪比 | 低背景通路 + 漏光抑制结构 + 波段优化滤片组 |
模块拓展兼容性 | 插拔式滤片组件 + 多接口光路输出结构 |
通过这些协同设计,IX-70 可兼顾明场、荧光、动态成像等多任务要求。
IX-70 拥有极强的系统开放性与兼容性,光路可外接:
共聚焦模块
激光照明系统
高速荧光成像器
光遗传刺激器
多波段光源切换器
其接口标准化设计允许第三方设备轻松对接,保持光轴通道统一,并通过专用适配模块保持系统稳定性。
定期检查滤光片位置是否偏移或有污染;
切换通道时避免快速冲击旋转结构,保护滤片夹;
保持透镜及反射面清洁,可用无尘布与镜头纸清洁;
激光或汞灯关闭前先关闭快门,防止滤片高温损坏;
进行DIC/荧光观察前需锁定观察模式,确保光路路径对准;
校正光轴时需参考固定标准样本(如荧光珠),判断图像是否偏离中心。
奥林巴斯显微镜 IX-70 所采用的光路结构集成了高效照明、灵活通道切换、精准光轴控制与强兼容性系统于一体,构建了一个可覆盖从基础细胞观察到高级荧光定位、多色共成像与激光刺激实验的强大平台。其模块化、可扩展、低损耗的光学架构确保了图像质量的极致输出,同时赋予使用者广泛的实验灵活性。
未来,在数字成像与自动化同步控制日益普及的背景下,IX-70 的光路系统也将继续作为核心桥梁,链接观察、成像、分析、控制等多层级设备,为科研用户提供稳定高效的视觉支撑系统。
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