CN103969229B - 荧光成像模块 - Google Patents

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Abstract

一种荧光成像模块包含图像传感器及透镜，所述透镜安置于荧光样本与所述图像传感器之间以将所述荧光样本的荧光图像聚焦到所述图像传感器上。所述荧光样本将定位成远离所述透镜一物距。所述透镜定位成远离所述图像传感器一像距。所述像距大于所述物距。照射装置安置于所述荧光样本与所述透镜之间。所述照射装置包含光源及光学元件。所述光源适于沿第一方向朝向所述光学元件发射光。所述光学元件经光学耦合以接收所述光并沿第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。

Description

荧光成像模块
技术领域
本发明大体来说涉及一种荧光成像模块，且更具体来说涉及一种具有能够使照射光朝向荧光样本弯曲的照射装置的荧光成像模块。
背景技术
荧光显微技术已由于在传统的光学显微术中不容易获得的属性而变为生物学及生物医学中的有价值的工具。荧光物体在吸收激发光之后会发射荧光发射光。多种样品在其被激发光照射时展现自发荧光。对于非自发荧光样品，荧光团的施加已使得可能识别具有高度特异性的细胞及亚显微细胞组分。所添加的荧光团由具有激发波长的照射光激发且发射具有比所述激发波长长的发射波长的光。荧光团为使其自身附着到目标结构的斑点。荧光显微术利用的广泛增长与具有已知激发及发射分布曲线的新的合成及天然荧光团的开发连同众所周知的生物目标紧密相连。
图1中描绘荧光显微镜100的实例。白色发光二极管(LED)102照射显微镜载物片上的荧光样本104。显微镜物镜106与镜筒透镜(目镜)108组合而在图像传感器110上获取样本104的图像。使用紫外LED118及蓝色LED116来照射样本104。具有紫外及蓝色波长的照射光激发样本104使得样本104发射荧光。样本104可展现自发荧光或可沾有荧光团。激发滤光器122及120分别过滤由紫外LED118及蓝色LED116发射的激发光。在通过激发滤光器120及122之后的光束由第一二向色镜114组合。来自紫外LED118及蓝色LED116的经组合激发光束由第二二向色镜112反射以照射样本104。来自样本104的所发射荧光透射穿过第二二向色镜112、通过发射滤光器124并在相机110上形成荧光样本104的图像。
发明内容
根据本申请案的一个实施例，一种荧光成像模块包括：图像传感器；透镜，其安置于荧光样本与所述图像传感器之间以将所述荧光样本的荧光图像聚焦到所述图像传感器上，其中所述荧光样本将定位成远离所述透镜一物距且其中所述透镜定位成远离所述图像传感器一像距，其中所述像距大于所述物距；及照射装置，其安置于所述荧光样本与所述透镜之间，其中所述照射装置包含光源及光学元件，其中所述光源适于沿第一方向朝向所述光学元件发射光，且其中所述光学元件经光学耦合以接收所述光并沿第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
根据本申请案的另一实施例，一种荧光成像模块包括：图像传感器；透镜，其安置于荧光样本与所述图像传感器之间以将所述荧光样本的荧光图像聚焦到所述图像传感器上，其中所述荧光样本将定位成远离所述透镜一物距且其中所述透镜定位成远离所述图像传感器一像距，其中所述荧光样本到所述图像传感器的总距离实质上等于所述像距与所述物距的和；及照射装置，其安置于所述荧光样本与所述透镜之间，其中所述照射装置包含光源及光学元件，其中所述光源适于沿第一方向朝向所述光学元件发射光，且其中所述光学元件经光学耦合以接收所述光并沿第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
附图说明
参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例，其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件，除非另有规定。
图1展示现有技术的实例性荧光显微镜。
图2展示根据本发明的教示的实例性荧光成像模块。
图3展示根据本发明的教示包括截头棱锥体的照射装置。
图4图解说明根据本发明的教示通过截头棱锥体的两个平行平面的光。
图5图解说明根据本发明的教示由截头棱锥体弯曲的光。
图6A展示根据本发明的教示具有正方形基底及正方形顶部的截头棱锥体。
图6B以透视图展示根据本发明的教示的图6A的截头棱锥体。
图7A展示根据本发明的教示具有圆形基底及圆形顶部的截头圆锥体。
图7B以透视图展示根据本发明的教示的图7A的截头圆锥体。
图8展示据本发明的教示包含用于使光弯曲以照射样本的一组棱镜的照射装置。
图9图解说明根据本发明的教示安装用于使光弯曲的个别棱镜的框架。
图10展示根据本发明的教示使用照射装置的实例性荧光成像模块。
图11展示根据本发明的教示使用照射装置且包括两个图像传感器的实例性荧光成像模块。
在图式的所有数个视图中，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为了有助于改进对本发明的各种实施例的理解，图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这各种实施例的较不受阻挡的观察。
具体实施方式
在以下描述中，阐述众多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需采用所述特定细节来实践本发明。在其它例子中，为避免使本发明模糊，未详细描述众所周知的材料或方法。
在本说明书通篇中对“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”的提及意指结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中各个地方短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”的出现未必全部指代同一实施例或实例。此外，所述特定特征、结构或特性可以任何适合组合及／或子组合而组合于一个或一个以上实施例或实例中。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述功能性的其它适合组件中。另外，应了解，随本文提供的图是出于向所属领域的技术人员解释的目的且图式未必按比例绘制。
如上文所概述，图1中所描绘的荧光显微镜100包含数个二向色镜112及114。二向色镜为相对昂贵的。如下文将描述，根据本发明的教示提供不使用二向色镜或使用数目减少的二向色镜的实例性成本减少的荧光成像模块。
另外，应注意图1中所描绘的显微镜100包含物镜，因此其贡献于荧光显微镜100的总体长度。特定来说，在显微镜中从显微镜物镜106的焦点到镜筒透镜(目镜)108的焦点的距离标准化为160mm，此称为镜筒长度。此使得从显微镜物镜106到镜筒透镜108的总长度为(f1+160+f2)mm，其中f1及f2分别为显微镜物镜106及镜筒透镜108的焦距。如下文将描述，根据本发明的教示揭示具有比显微镜100短的总长度的实例性成本减少的荧光成像模块。
在根据本发明的教示的实例性荧光成像模块的构造中，可根据以下比率来考虑所要放大率M：
M = P SIZE F SIZE - - - ( 1 )
其中M为放大率，PSIZE为图像传感器的像素大小，且FSIZE为样本的最小特征的所要分辨率。举例来说，在一个实例中，假定图像传感器具有1.4μm的像素大小且样本的最小特征的所要分辨率为0.2μm。因此，所要放大率M为像素大小除以最小特征大小，其为1.4μm／0.2μm=7。
图2图解说明根据本发明的教示的荧光成像模块200的一个实例。在所描绘的实例中，白色LED202照射显微镜载物片上的荧光样本204。透镜或透镜***206在图像传感器210上获取荧光样本204的图像。在所图解说明的实例中，使用紫外LED218及蓝色LED216来直接照射荧光样本204。来自紫外LED218及蓝色LED216的用于照射荧光样本204的光的紫外及蓝色波长激发荧光样本204，使得荧光样本204发射荧光。
在一个实例中，荧光样本204展现自发荧光。在另一实例中，荧光样本204沾有荧光团。在一个实例中，任选地包含激发滤光器222及220以分别过滤由紫外LED218及蓝色LED216发射的激发光。来自荧光样本204的所发射荧光透射穿过发射滤光器224且在图像传感器210上形成荧光样本204的荧光图像。应了解，根据本发明的教示，在荧光成像模块200中不包含二向色镜。
为了提供所要放大率M(在所描述的实例中，假定其为M=7)，像距与物距的比率必须为7(或M)。使用透镜方程式：
i/o+1/i=1/f (2)
其中o为物距，i为像距，且f为透镜的焦距，可依据物距计算满足所需放大率(例如，7)的像距、透镜的焦距及总长度(其为物距与像距的和)，如以下表1中所展示。
表1
放大率 物距 像距 焦距 总长度(物距+像距)
7 5mm 35mm 4.375mm 40mm
7 10mm 70mm 8.75mm 80mm
7 15mm 105mm 13.125mm 120mm
7 20mm 140mm 17.5mm 160mm
7 25mm 175mm 21.875mm 200mm
7 30mm 210mm 26.25mm 240mm
图2的荧光成像模块200不同于普通相机，例如，在普通相机用于拍摄远离所述相机的物体的图片时。举例来说，在普通相机中，放大率M小于1且像距小于物距。由于物体远离相机，因此物体的图像通常形成于相机的透镜的焦平面上。
然而，在图2的荧光成像模块200中，放大率大于1且像距大于物距。特定来说，将荧光样本204与透镜206之间的距离定义为物距。将透镜206与图像传感器210之间的距离定义为像距。放大率为像距与物距的比率，其可根据以下比率来确定：
M=i／o (3)
其中M为放大率，o为物距，且i为像距。
针对等于M的所要放大率，可遵循以上表1的相同程序来获得一表，只不过像距i与物距o的比率为M而非7。从表1，看出可使图2的荧光成像模块200比图1的荧光显微镜100(其包含如上文所概述的显微镜物镜106)短。特定来说，在图2的荧光成像模块200中图像传感器210到荧光样本204的总距离实质上等于物距(o)与像距(i)的和。
然而，应注意，如图2中所图解说明针对此类小的物距(例如，5mm或10mm)布置紫外LED218及蓝色LED216以直接照射荧光样本204具有挑战性。为了解决此挑战，可使用光学元件(在一个实例中其为具有两个平行平面的截头棱锥体)使来自紫外LED及蓝色LED的照射光折射。在一个实例中，根据本发明的教示，图3中图解说明例如截头棱锥体302的光学元件。在操作中，例如紫外LED及／或蓝色LED的光源适于沿第一方向朝向光学元件发射光。所述光学元件经光学耦合以通过侧表面接收光且使所述光折射以沿第二方向朝向荧光样本重新引导所述光以照射荧光样本204。因此，截头棱锥体302使由蓝色LED216发射的光304及由紫外LED218发射的光306朝向荧光样本204弯曲而穿过截头棱锥体302的面向样本204的面以照射荧光样本204。在图3中所图解说明的实例中，任选地提供激发滤光器222及220以分别过滤由紫外LED218及蓝色LED216发射的激发光。截头棱锥体302可由玻璃或其它透明材料制成以使从紫外LED218及／或蓝色LED216发射的光折射。
在各种实例中，从紫外LED218及／或蓝色LED216发射的光可经准直(未展示)且可为发散的。在其它实例中，紫外LED218及蓝色LED216可由其它光源替换，例如但不限于绿色LED、紫外激光二极管、蓝色激光二极管、绿色激光二极管等。
如所描绘的实例中所展示，从样本204发射到透镜206的荧光308、310可不受截头棱锥体302影响，因为荧光308、310通过截头棱锥体302的两个平行表面(即，平面)。因此，图像传感器适于通过截头棱锥体302的面向荧光样本204的表面(即，平面)、通过截头棱锥体302的面向透镜206的表面(即，平面)且通过荧光成像模块的透镜获取荧光样本204的图像。根据本发明的教示，样本204将显现为较靠近于透镜206，如图4中详细地图解说明。根据本发明的教示，图5详细地图解说明来自蓝色LED216的光304朝向样本204的中心区域弯曲。
图6A展示根据本发明的教示为具有正方形基底604及正方形顶部606的截头棱锥体302的实例性光学元件。倾斜侧表面608、610、612及614连接正方形基底604与正方形顶部606。从蓝色LED216发射的光从倾斜侧表面608进入并在面向样本204的顶部正方形606处射出，且照射样本204(未展示)的中心区。从紫外LED218发射的光从倾斜侧表面612进入并在顶部正方形606处射出，且照射样本204(未展示)的中心区。任选地提供激发滤光器222及220以分别过滤由紫外LED218及蓝色LED216发射的激发光。白色LED202可安置于截头棱锥体302的侧上。举例来说，从白色LED202发射的光从倾斜侧表面610进入并在顶部正方形606处射出，且照射样本204(未展示)的中心区。倾斜侧表面614可由第二白色LED或具有其它激发波长的光源照射，例如绿色LED或绿色激光二极管。可由其它白色光源替换白色LED202。以此方式，使图2中的白色LED202移动到样本204下方的位置，因此根据本发明的教示可进一步缩短荧光成像模块的总长度。
图6B以透视图图解说明根据本发明的教示的实例性截头棱锥体302。截头棱锥体302可具有多边形基底及多边形顶部以容纳多个LED或光源。
图7A展示根据本发明的教示为替换图6A的截头棱锥体302的截头圆锥体702的实例性光学元件。截头圆锥体702具有圆形基底704及圆形顶部706。圆形基底704及圆形顶部706由横向侧表面708连接。类似于截头棱锥体302，从蓝色LED216、紫外LED218及白色LED202发射的光被朝向横向侧表面708引导且在面向样本204的圆形顶部706处射出以照射样本204(未展示)的中心区。截头圆锥体702可由玻璃或其它透明材料制成。图7B以透视图图解说明根据本发明的教示的截头圆锥体702。
图8图解说明根据本发明的教示包含用于使来自LED的光弯曲以照射样本204的一组棱镜的实例性光学元件。棱镜可由玻璃或其它透明材料制成。在所述实例中，棱镜802经耦合以通过侧表面从蓝色LED216接收激发光。棱镜802使来自蓝色LED216的激发光折射以照射样本204，如所展示。类似地，棱镜804通过侧表面从紫外LED218接收激发光且使来自紫外LED218的激发光折射以照射样本204，如所展示。在所述实例中，经折射光照射样本204的中心区。任选地提供激发滤光器222及220以分别过滤由紫外LED218及蓝色LED216发射的激发光。从紫外LED218及蓝色LED216发射的光可经准直(未展示)且可为发散的。另一方面，从样本204发射到透镜206的荧光308、310可不受影响，因为荧光308、310通过光学元件中未被任何棱镜覆盖的开口。
图9图解说明根据本发明的教示安装光学元件的个别棱镜802、804及806的框架902。棱镜806可用于使来自白色LED202的照射光折射。棱镜802及804分别用于使来自蓝色LED216及紫外LED218的激发光折射。应了解，框架902可包含用于使来自多个光源的光弯曲并将其引导到样本204(未展示)的多个个别棱镜。框架902可为正方形、圆形、多边形或具有任何形状。
图10图解说明根据本发明的教示使用照射装置1002的实例性荧光成像模块1000。照射装置1002可包含例如如图3中所展示的实例性截头棱锥体302、如图7A中所展示的截头圆锥体702或如图9中所展示的安装个别棱镜的框架902的光学元件。照射装置1002还包括如图3到9中所描绘的蓝色LED216、紫外LED218及白色LED202。照射装置1002可包含多个LED或光源。照射装置1002包含至少一个LED或包含发射激发光的二极管激光器的任何光源。
荧光成像模块1000进一步包括荧光样本204、透镜206、发射滤光器224及图像传感器210。照射装置1002安置于荧光样本204与透镜206之间。以此方式，来自样本204的所发射荧光透射穿过发射滤光器224。透镜206在图像传感器210上形成荧光样本204的荧光图像。在一个实例中，发射滤光器224为可移除的。在另一实例中，发射滤光器224可与用于另一发射波长的另一发射滤光器互换。
图11图解说明根据本发明的教示使用照射装置1002的荧光成像模块1100。图11与图10的不同之处在于二向色镜1102替换发射滤光器224。具有发射波长的光透射穿过二向色镜1102而到达图像传感器1110A。具有除发射波长以外的波长的光由二向色镜1102反射而到达图像传感器1110B。以此方式，透镜206在图像传感器1110A上形成处于发射波长的荧光图像，而透镜206将在图像传感器1110B上形成处于除发射波长以外的波长的非荧光图像。在白色光照射下，在无来自紫外LED及蓝色LED的激发光的情况下，可作为形成于图像传感器1110A上的图像与形成于图像传感器1110B上的图像的和来获得样本204的白色光图像。在实践中，在无来自紫外LED及蓝色LED的激发光的情况下，形成于图像传感器1110A处的图像与形成于图像传感器1110B处的图像相比可较弱。在一个实例中，二向色镜1102可与用于另一发射波长的另一二向色镜互换。
应了解，荧光成像模块1000及1100中的透镜206可为由音圈电机(VCM)或其它致动器致动的自动聚焦透镜。所述致动器可由基于所检测的场景的内容(例如，图像的锐度)的算法或计算物距的传感器或其它构件来控制。透镜206可为已延伸景深使得不需要精细聚焦的透镜。
包含发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实例的以上描述并非打算为穷尽性或限制于所揭示的精确形式。尽管出于说明性目的而在本文中描述本发明的特定实施例及实例，但可在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下做出各种等效修改。
可根据以上详细描述对本发明的实例做出这些修改。所附权利要求书中所使用的术语不应理解为将本发明限制于说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例。相反，范围将完全由所附权利要求书来确定，所述权利要求书将根据所创建的权利要求解释原则来加以理解。因此，应将本说明书及图视为说明性而非限制性。

Claims (26)

1.一种荧光成像模块，其包括：
图像传感器；
透镜，其安置于荧光样本与所述图像传感器之间以将所述荧光样本的荧光图像聚焦到所述图像传感器上，其中所述荧光样本将定位成远离所述透镜一物距且其中所述透镜定位成远离所述图像传感器一像距，其中所述像距大于所述物距；及
照射装置，其安置于所述荧光样本与所述透镜之间，其中所述照射装置包含光源及光学元件，其中所述光源适于沿第一方向朝向所述光学元件发射光，且其中所述光学元件经光学耦合以接收所述光并沿第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
2.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包含经光学耦合以沿所述第一方向从所述光源接收所述光的第一表面，其中所述光学元件适于使所述光折射以通过所述光学元件的第二表面沿所述第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
3.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述光源为所述照射装置中所包含的多个光源的第一光源，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述光学元件接收的光，且其中所述光学元件适于使从所述多个光源中的每一者接收的相应光朝向所述荧光样本折射以照射所述荧光样本。
4.根据权利要求3所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括安置于所述荧光样本与所述透镜之间的截头棱锥体，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述截头棱锥体的多个侧表面中的相应一者接收的光，且其中所述截头棱锥体适于使从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光折射并通过所述截头棱锥体的面向所述荧光样本的表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光以照射所述荧光样本。
5.根据权利要求4所述的荧光成像模块，其中所述图像传感器适于通过所述截头棱锥体的面向所述荧光样本的所述表面、通过所述截头棱锥体的面向所述透镜的表面且通过所述透镜获取所述荧光样本的所述荧光图像。
6.根据权利要求3所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括安置于所述荧光样本与所述透镜之间的截头圆锥体，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述截头圆锥体的侧表面接收的光，且其中所述截头圆锥体适于使从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光折射并通过所述截头圆锥体的面向所述荧光样本的表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光以照射所述荧光样本。
7.根据权利要求6所述的荧光成像模块，其中所述图像传感器适于通过所述截头圆锥体的面向所述荧光样本的所述表面、通过所述截头圆锥体的面向所述透镜的表面且通过所述透镜获取所述荧光样本的所述荧光图像。
8.根据权利要求3所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括布置于所述荧光样本与所述透镜之间的多个棱镜，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述多个棱镜中的相应一者的第一表面接收的光，且其中所述多个棱镜中的每一相应一者适于使从所述多个光源中的所述相应一者接收的所述光折射并通过所述多个棱镜中的所述相应一者的第二表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的所述相应一者接收的所述光以照射所述荧光样本。
9.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其进一步包括安置于所述荧光样本与所述透镜之间以透射具有发射波长的光的发射滤光器，其中所述图像传感器适于通过所述透镜且通过所述发射滤光器获取所述荧光样本的所述荧光图像。
10.根据权利要求9所述的荧光成像模块，其中所述发射滤光器为可移除的。
11.根据权利要求9所述的荧光成像模块，其中所述发射滤光器为可互换的。
12.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其进一步包括：
二向色镜，其安置于所述透镜与所述图像传感器之间，其中所述二向色镜适于透射具有发射波长的光且反射具有除所述发射波长以外的波长的光，其中所述图像传感器适于通过所述透镜且通过所述二向色镜获取所述荧光样本的所述荧光图像；及
第二图像传感器，其经光学耦合以接收从所述二向色镜反射的具有除所述发射波长以外的波长的所述光，其中所述第二图像传感器适于通过所述透镜且从所述二向色镜获取所述荧光样本的非荧光图像。
13.根据权利要求12所述的荧光成像模块，其中所述二向色镜为可互换的。
14.根据权利要求12所述的荧光成像模块，其中所述荧光样本的白色光图像是通过将由所述图像传感器获取的所述荧光图像与由所述第二图像传感器获取的所述非荧光图像求和而获得的。
15.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述光源包括紫外LED、蓝色LED、绿色LED、紫外激光二极管、蓝色激光二极管及绿色激光二极管中的一者。
16.根据权利要求3所述的荧光成像模块，其中所述多个光源包括白色LED、紫外LED、蓝色LED、绿色LED、紫外激光二极管、蓝色激光二极管及绿色激光二极管中的至少一者。
17.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述透镜包括自动聚焦透镜。
18.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述透镜包含于透镜***中。
19.根据权利要求1所述的荧光成像模块，其中所述荧光样本的所述荧光图像的放大率实质上等于所述像距与所述物距的比率。
20.一种荧光成像模块，其包括：
图像传感器；
透镜，其安置于荧光样本与所述图像传感器之间以将所述荧光样本的荧光图像聚焦到所述图像传感器上，其中所述荧光样本将定位成远离所述透镜一物距且其中所述透镜定位成远离所述图像传感器一像距，其中所述荧光样本到所述图像传感器的总距离实质上等于所述像距与所述物距的和；及
照射装置，其安置于所述荧光样本与所述透镜之间，其中所述照射装置包含光源及光学元件，其中所述光源适于沿第一方向朝向所述光学元件发射光，且其中所述光学元件经光学耦合以接收所述光并沿第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
21.根据权利要求20所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包含经光学耦合以沿所述第一方向从所述光源接收所述光的第一表面，其中所述光学元件适于使所述光折射以通过所述光学元件的第二表面沿所述第二方向朝向所述荧光样本重新引导所述光以照射所述荧光样本。
22.根据权利要求20所述的荧光成像模块，其中所述光源为所述照射装置中所包含的多个光源的第一光源，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述光学元件接收的光，且其中所述光学元件适于使从所述多个光源中的每一者接收的相应光朝向所述荧光样本折射以照射所述荧光样本。
23.根据权利要求22所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括安置于所述荧光样本与所述透镜之间的截头棱锥体，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述截头棱锥体的多个侧表面中的相应一者接收的光，且其中所述截头棱锥体适于使从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光折射并通过所述截头棱锥体的面向所述荧光样本的表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光以照射所述荧光样本。
24.根据权利要求22所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括安置于所述荧光样本与所述透镜之间的截头圆锥体，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述截头圆锥体的侧表面接收的光，且其中所述截头圆锥体适于使从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光折射并通过所述截头圆锥体的面向所述荧光样本的表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的每一者接收的所述相应光以照射所述荧光样本。
25.根据权利要求22所述的荧光成像模块，其中所述光学元件包括布置于所述荧光样本与所述透镜之间的多个棱镜，其中所述多个光源中的每一者适于发射经光学耦合以由所述多个棱镜中的相应一者的第一表面接收的光，且其中所述多个棱镜中的每一相应一者适于使从所述多个光源中的所述相应一者接收的所述光折射并通过所述多个棱镜中的所述相应一者的第二表面朝向所述荧光样本重新引导从所述多个光源中的所述相应一者接收的所述光以照射所述荧光样本。
26.根据权利要求20所述的荧光成像模块，其中所述荧光样本的所述荧光图像的放大率实质上等于所述像距与所述物距的比率。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2986957B1 (en) * 2014-05-01 2021-09-29 Bio-Rad Laboratories, Inc. Imaging assembly for emitted light
CN105158220B (zh) 2015-07-01 2018-05-01 上海睿钰生物科技有限公司 一种多荧光通道同步显微成像方法及装置
ES2599056B2 (es) * 2015-07-31 2017-07-07 Pablo ALBERTOS SÁNCHEZ Dispositivo para ensayar una muestra de células
US9513629B1 (en) 2015-10-30 2016-12-06 Sony Mobile Communications, Inc. Methods and devices for heart rate controlled drones
JP6961603B2 (ja) 2016-02-12 2021-11-05 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー 切断されていない組織検体を撮像するための方法及び装置
JP7217668B2 (ja) * 2019-05-27 2023-02-03 株式会社日立ハイテク 光源および生化学分析装置
CN110888229B (zh) * 2019-12-04 2021-06-15 清华大学深圳国际研究生院 一种光场微型显微***
CN113946043A (zh) * 2020-07-16 2022-01-18 香港科技大学 一种激发光源和包括该激发光源的荧光显微镜

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101821606A (zh) * 2007-07-26 2010-09-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 以全内反射进行光学检测的微电子传感器设备
CN102027353A (zh) * 2008-05-15 2011-04-20 株式会社岛津制作所 生物体图像摄像装置
US8040515B2 (en) * 2007-03-28 2011-10-18 Hitachi High-Technologies Corporation Fluorescence detection apparatus and method, and prism used therein
CN202133817U (zh) * 2011-07-04 2012-02-01 上海理工大学 一种多路频分复用荧光共焦显微成像装置
CN202230024U (zh) * 2011-08-24 2012-05-23 中国计量学院 一种荧光增强型光纤荧光探头
CN102706849A (zh) * 2012-06-15 2012-10-03 杭州安杰思医学科技有限公司 基于异位多波长检测的荧光定量检测***
CN102749313A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 同济大学 海水叶绿素垂直分布浓度的遥测***
CN202563160U (zh) * 2012-04-11 2012-11-28 上海理工大学 一种同轴光路实现多路频分复用荧光共焦显微成像***

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3741051B2 (ja) * 2001-05-10 2006-02-01 横河電機株式会社 バイオチップ読取装置
GB0200938D0 (en) * 2002-01-16 2002-03-06 Solexa Ltd Prism design for scanning applications
EP1474772A4 (en) * 2002-02-14 2005-11-09 Immunivest Corp METHOD AND ALGORITHMS FOR CELL DETERMINATION IN A COST-EFFECTIVE CYTOMETER
TW578032B (en) * 2002-11-08 2004-03-01 Avision Inc Image sensor module having shortened optical path length and a film scanner using the same
US7321791B2 (en) 2003-09-23 2008-01-22 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Spectral imaging of deep tissue
TWI247115B (en) * 2003-11-26 2006-01-11 Ind Tech Res Inst A biochip detection system
WO2008114372A1 (ja) * 2007-03-19 2008-09-25 Shimadzu Corporation 生体用蛍光測定装置及び蛍光測定用励起光照射装置
JP2008276070A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Olympus Corp 拡大撮像装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040515B2 (en) * 2007-03-28 2011-10-18 Hitachi High-Technologies Corporation Fluorescence detection apparatus and method, and prism used therein
CN101821606A (zh) * 2007-07-26 2010-09-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 以全内反射进行光学检测的微电子传感器设备
CN102027353A (zh) * 2008-05-15 2011-04-20 株式会社岛津制作所 生物体图像摄像装置
CN202133817U (zh) * 2011-07-04 2012-02-01 上海理工大学 一种多路频分复用荧光共焦显微成像装置
CN202230024U (zh) * 2011-08-24 2012-05-23 中国计量学院 一种荧光增强型光纤荧光探头
CN202563160U (zh) * 2012-04-11 2012-11-28 上海理工大学 一种同轴光路实现多路频分复用荧光共焦显微成像***
CN102706849A (zh) * 2012-06-15 2012-10-03 杭州安杰思医学科技有限公司 基于异位多波长检测的荧光定量检测***
CN102749313A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 同济大学 海水叶绿素垂直分布浓度的遥测***

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