CN104142317A - 用于荧光测量的具有可互换光学盒的扫描*** - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于对多孔孔板执行荧光测量的荧光测量***，以及自包含的多通道光学盒。荧光测量***包括主机装置和自包含的、多通道光学盒。所述主机装置包括孔板容座，以及具有沿所述孔板的一个轴伸长的光学盒容座的台。所述台和所述孔板容座相对于彼此在所述孔板的另一轴的方向上是可移动的。所述光学盒与所述光学盒容座接合，并且包括光学组件的线性阵列，所述光学组件中的每一个包括激发光源，以及生成强度信号的发射光检测器。所述光学盒还包括存储每一个光学组件的校准信息的存储器。所述主机装置还包括使用从所述光学组件的光学盒接收到的校准信息来校正来自所述光学盒的每一个光学组件的强度信号的处理器。

Description

用于荧光测量的具有可互换光学盒的扫描***

技术领域

本公开涉及用于荧光测量的扫描***以及光学盒。

背景技术

多孔孔板用于执行各种生物、化学或生化化验。多孔孔板由从平板的主要表面延伸平板中到并且通常穿过所述平板的二维阵列（例如，12×8）截头圆锥体孔构成。诸如血液、血浆、血清、尿液和各种反应物的液体样本被放置在孔中。在某些情况下，希望监视在孔中发生的反应的过程。这样做的一种方式是将荧光染料附着到反应中的参与物中的一个。使用刺激荧光染料的波长的激发光照射孔，并且测量得到的发射光强度。

在多孔孔板中执行的一种类型的分析是可以在DNA测序、DNA克隆、基因定位和其他形式的核酸序列分析中使用的实时聚合酶链式反应（qPCR）。通常，qPCR依赖于DNA复制酶在高温下保持稳定的能力。包含DNA分子的样本与包括DNA绑定荧光染料的各种反应物一起被放置在孔板的一个或多个孔中。孔板被加热到超过90℃以打破构成样本中的DNA分子的两条链之间的键。孔板随后被冷却到大约50℃。在该温度处，引物（primer）绑定到链的末端。最后，孔板被加热到大约75℃。在该温度处，核苷酸加入引物，并且最终形成DNA模板的互补副本。绑定到DNA分子激活荧光染料。因此，由激活的荧光染料输出的发射光强度提供对已激活的荧光染料量以及因此已产生的DNA分子的数目的测量。

用于测量在qPCR和通过荧光染料监视的其他反应中由激活的荧光染料生成的发射光强度的传统方法使用诸如相机、光电二极管和光电倍增管的装置来检测由荧光染料发射的光。这种传统仪器被配置为使用特定荧光染料工作，即，所述仪器生成指定荧光染料的指定激发波长的激发光并且包括指定荧光染料的指定发射波长的窄带发射光滤波器。这限制所述仪器使用指定染料。所述仪器不能使用更新的、更好的、后来推出的荧光染料。此外，在基于相机的仪器中在多孔板的不同孔中不能使用不同荧光染料，因为全部发射光通过单个发射滤波器。基于光电二极管和光电倍增管的仪器也受限于特定荧光染料，并且此外也不能在多个孔中进行同时测量，因为这种仪器使用X-Y机械扫描仪来将光学***与孔板的孔依序对齐。

此外，用于测量由荧光染料生成的发射光强度的传统仪器需要定期校准。传统仪器必须离线校准并且在校准时不可用于执行测量。

发明内容

因此，所需的是用于在例如qPCR期间测量由激活的荧光染料生成的发射光强度的仪器，所述仪器可以使用包括在制造所述仪器时尚未市售的荧光染料的多个不同荧光染料，可以在多个孔中同时测量荧光强度，可以依序测量由不同荧光染料生成的荧光强度，并且不需要离线校准所述仪器。

附图说明

图1A和1B是示出荧光测量***的示例的透视图。

图1C和1D分别是荧光测量***的台（stage）的侧视图和俯视图。

图2A是示出荧光测量***的光学盒（optical cartridge）的示例的外部的透视图。

图2B是光学盒的透视剖视图。

图2C是光学盒面对孔板的面的视图。

图3A是示出光学盒的光学模块的示例的放大视图。

图3B是示出光学模块的光学组件的光谱响应的示例的图。

图4是示出荧光测量***的电气电路的示例的高层次框图。

图5是示出主机装置的主机控制器印刷电路组件（PCA）的电路的示例的框图。

图6是示出光学盒的电路的示例的框图。

具体实施方式

这里公开的是一种用于对多孔孔板执行荧光测量的荧光测量***，所述多孔孔板具有以矩形阵列布置的孔，所述矩形阵列具有第一轴和与所述第一轴垂直的第二轴。所述***包括主机装置和一个或多个自包含的、多通道光学盒。所述主机装置包括容纳所述孔板的孔板容座（receptacle），以及具有至少一个光学盒容座的台。所述光学盒容座在与由所述孔板容座容纳的孔板的第一轴平行的第一方向上伸长。所述光学盒容座包括电连接器。所述台和所述孔板容座中的至少一个相对于所述台和所述孔板容座中的另一个在与所述孔板和所述孔板的第二轴平行的第二方向上是可移动的。所述光学盒被配置为与所述光学盒容座接合（engage）并且包括光学组件的线性阵列。所述光学组件中的每一个包括生成用于向所述孔板的相应孔输出的激发光的相应激发光源，以及响应于从所述孔板的相应孔接收到的发射光生成发射光强度信号的相应发射光检测器。所述光学盒还包括存储所述光学组件中的每一个的相应校准信息的存储器，以及电耦接到所述存储器和所述光学组件中的每一个并且被配置为连接到所述光学盒容座的电连接器的电连接器。所述主机装置还包括使用从所述光学组件的光学盒接收到的相应校准信息来校正从所述光学盒的每一个光学组件接收到的发射光强度信号的处理器。

所述荧光测量***从具有孔到孔均匀性的孔板的多个孔产生测量结果，所述孔到孔均匀性不因包括激发光源、发射光检测器和光学组件的所述光学盒的组成部件的差异而降低。校正后的发射光强度在相同光学盒内的光学组件之间以及在不同光学盒之间是有效均匀的。

这里还公开的是一种用于安装到主机装置中以对多孔孔板执行荧光测量的自包含的、多通道光学盒，所述多孔孔板具有以线性阵列布置的孔，其中所述孔彼此偏移一间距（pitch）。所述光学盒包括存储器、电连接器和以线性阵列布置并且彼此偏移等于所述孔的间距的间距的光学组件。所述光学组件中的每一个包括生成用于从所述光学盒输出的激发光的相应激发光源，根据强度控制信号向所述激发光源提供电流的相应光源驱动器，以及响应于由所述光学盒接收到的发射光生成发射光强度信号的相应发射光检测器。所述发射光与所述激发光的波长不同并且与所述激发光重叠。所述存储器用于存储所述光学组件中的每一个的相应校准信息。所述校准信息包括强度控制信号。所述电连接器位于所述光学盒的外表面上，并且提供电连接，所述电连接包括：向所述主机装置输出存储在所述光学盒的存储器中的校准信息的电连接；从所述主机装置接收所述强度控制信号的电连接；以及向所述主机装置输出来自所述光学组件中的每一个的发射光检测器的电信号的相应电连接。

图1A和1B是示出如这里公开的用于对多孔孔板执行荧光测量的荧光测量***的示例100的透视图。荧光测量***100包括主机装置110和至少一个光学盒200。图1A和1B中示出的主机装置110的示例能够容纳多达六个光学盒200。图1A示出***100，其中第一光学盒200已安装并且第二光学盒142正在安装的过程中。图1B示出***100，其中全部六个光学盒200已安装。

在示出的示例中，主机装置110包括底盘120。在示出的示例中，底盘120基本上是矩形的并且具有分别定义在下列描述中将用于表示方向的x-方向和y-方向的长边和短边。基本上安放在底盘120的中心的是被配置为安置标准多孔孔板10的孔板容座122。在一些示例中，孔板容座122在孔板容座中限定的凹槽中安置孔板10。在其他示例中，孔板容座122通过孔板容座的被容纳在孔板后面的凹槽中的部分来安置孔板10。孔板容座可替换地被称为样品孔、样品台（block）、样品架、板架或热台（thermal block）。一些实施例还包括位于孔板10的远离孔板容座122的主要表面上的所谓的热顶（hot-top）或热盖（heated-lid）组件以帮助将孔板10固定在孔板容座122上，并且防止在热循环期间在孔板的主要表面上形成冷凝（condensation）。

在示出的示例中，孔板10是具有从孔板的主要表面延伸到孔板中并且通常穿过孔板的12×8个孔的矩形阵列的96孔孔板。孔板10的示例孔被示出在20。参考标号20还将用于统一指代孔板10的孔。孔板容座122安置孔板10，使得沿阵列的第一轴12排列的孔与y-方向平行，并且沿阵列的与第一轴垂直的第二轴14排列的孔与x-方向平行。主机装置110的其他示例被配置为使用具有与示例孔板10不同数目的孔的矩形（或正方形）阵列的孔板操作。例如，孔板10的另一配置沿第一轴排列的孔可以比沿第二轴排列的孔更多。

主机装置110还包括以允许台130和孔板容座122中的至少一个相对于台和孔板容座中的另一个在与由孔板容座122容纳的孔板10的第二轴14平行的方向上移动的方式相对于孔板容座122安放的台130。在示出的示例中，台130以允许其在x-方向上相对于孔板容座122移动的方式安放。安放在底盘120上的致动器150（图1B）耦接到台130以在x-方向上相对于孔板容座122将台130前后移动。

图1C和1D分别是台130的侧视图和俯视图。图1C中，移除了台的侧壁中的一个以示出安装在台中的光学盒（下面描述）和台的内部结构的部分。图1D中，省略了若干光学盒容座（下面描述）以简化附图。

参考图1A-1D，台130包括至少一个光学盒容座132。在图1A和1B中示出的示例中，台130包括在与台130的移动方向平行的x-方向上线性排列的六个光学盒容座。其他示例具有在x-方向上线性排列的多于或少于六个光学盒的光学盒。每一个光学盒容座132被配置为容纳相应光学盒200。每一个光学盒容座132在y-方向上伸长，y-方向与由孔板容座122安置的孔板10中的孔20的阵列的第一轴12平行、并且与台130的移动方向垂直。

光学盒容座132通常在x-方向上彼此偏移等于沿孔板10中的孔20的阵列的第二轴14排列的孔的间距的整数倍的间距。这允许***100使用多个光学盒对沿孔板的第一轴12排列的多组孔（即，孔行或孔列，取决于孔板相对于台130的移动方向的定向）执行同时荧光读取。***100还可以在x-方向上移动台130以对位于光学盒最初对齐的多组孔之间的多组孔执行同时荧光读取。

在台130中的相邻光学盒容座132之间的偏移等于沿孔板10的第二轴14排列的孔20的间距的两倍的示例中，通过使用全部是相同类型的六个光学盒，***100可以对孔板中的一半孔执行同时荧光测量。然后，通过将台130移动等于沿第二轴14的孔的间距的距离，***100可以对剩余的一半孔执行同时荧光测量。在相邻光学盒容座之间的偏移相同的另一示例中，通过使用与另一类型的三个光学盒交错的一种类型的三个光学盒，***100可以对由孔板中的四分之一的孔组成的使用第一荧光染料的第一孔集合、以及由孔板中的四分之一的孔组成的使用第二荧光染料的第二孔集合，执行同时荧光测量。然后，通过将台130移动等于沿第二轴14的孔的间距的距离，***100可以对由孔板中的四分之一的孔组成的使用第一荧光染料的第三孔集合、以及由孔板中的四分之一的孔组成的使用第二荧光染料的第四孔集合，执行同时荧光测量。台130中不同类型的光学盒的许多其他布置是可能的并且可以使用。

每一个光学盒容座132包括在光学盒容座的表面上的相应电连接器134。连接电连接器134以从主机装置110接收电力和信号并向主机装置110输出信号。在示出的示例中，电连接器134是多管脚电连接器。其他示例使用与电连接器134不同类型的电连接器。

图2A是更详细地示出光学盒200的示例的外部的透视图。图2B是光学盒200的透视剖视图。图2C是当光学盒安装在台130中时面向孔板容座的光学盒200的面的视图。参考图2A-2C以及图1A，光学盒200是被配置为与台130的光学盒容座132接合的自包含的、多通道光学盒。光学盒200是自包含的含义在于当给定光学盒200安装在主机装置110的光学盒容座130中的任何一个中时，光学盒的电光性能独立于主机装置。可以独立于与光学盒200一起使用的任何主机装置110而校准自包含的光学盒200。因此，光学盒200的校准不需要使主机装置离线：主机装置可以使用安装的备用光学盒代替正在校准的光学盒继续在生产中使用。

光学盒200在与主机装置110的台130的光学盒容座132相同的方向上伸长。光学盒200当安装在台130中时将被描述为是定向的。因此，光学盒200在y-方向上伸长。

光学盒200包括光学组件的线性阵列。示例光学组件被示出在210。参考标号210将用于统一指代光学组件。光学组件210通常并且在示出的示例中在数目上与沿孔板10的第一轴12排列的孔20对应。在其他示例中，光学组件在数目上与沿第一轴12排列的孔的子集（例如一半）对应。光学组件210在光学盒200的伸长方向上彼此偏移等于沿孔板10的第一轴12的孔20的间距的间距。

如下面将参考图3A更详细地描述的，每一个光学组件210包括生成用于向孔板10的与光学组件对齐的相应孔20输出的激发光的相应激发光源220，以及响应于从孔板10的与光学组件对齐的相应孔20接收到的发射光生成发射光强度信号的相应发射光检测器230。假设光学组件在数目上与沿孔板的第一轴12排列的孔对应，并且彼此偏移等于沿孔板的第一轴12的孔的间距的间距，其中每一个光学组件包括它自己的激发光源和发射光检测器，允许光学盒200对与孔板的第一轴12平行的线性阵列中的全部孔（或对孔的子集）同时执行荧光测量。

光学盒200还包括非易失性存储器260以存储光学盒中的光学组件210中的每一个的相应校准信息。将光学盒200安装在主机装置110的台130中的光学盒容座132中的一个中使得光学盒将校准信息下载到主机装置。主机装置随后使用每一个光学组件的相应校准信息来校正从光学组件接收到的相应发射光强度信号以生成从主机装置输出的校正后的发射光强度信号。如下面将更详细地描述的，在一些实施例中，校准信息还用于控制由光学盒输出的激发光强度。在这种实施例中，校准信息可以用于控制由光学盒的全部光学组件输出的激发光强度或可以用于单独控制由光学组件中的每一个输出的激发光强度。

光学盒200包括电耦接到非易失性存储器260和构成光学盒的光学组件210中的每一个的电连接器270。电连接器270被配置为连接到台130的光学盒容座132中的任何一个的电连接器134。在示出的示例中，电连接器270是连接到被用作光学盒容座132中的电连接器134的多管脚电连接器的多管脚电连接器。其他类型的电连接器可以用作电连接器134和270。当光学盒200被安装在台130中的光学盒容座132中的一个中时，主机装置110向光学盒200输出电力和信号，并且光学盒200经由电连接器134和270向主机装置110输出信号。

再次参考图1A-1D，主机装置110还包括每一个光学盒容座132的电连接器所连接到的处理器510（未示出，但在下面参考图5描述）。当安装在台130的给定光学盒容座132中时，光学盒200输出存储在它的非易失性存储器260中的用于每一个光学组件210的校准信息。校准信息通过电连接器270和134传递到处理器。处理器使用从光学盒200接收到的光学组件的相应校准信息校正经由连接器270和134从光学盒200的每一个光学组件210接收到的发射光强度信号。

图3A是构成光学盒200的光学组件210中的一个的部分的光学模块的示例300的放大视图。下面将参考图6描述的光学模块300和相关联的电气电路600一起形成相应光学组件210。光学盒200的剩余光学组件210包括与光学模块300类似的相应光学模块和相关联的电气电路600。光学模块300被指定与具有指定激发光谱和指定发射光谱的特定荧光染料一起使用。***100可以被配置为简单地通过购买并在台130中安装一个或多个新的光学盒200而使用所述***100当前并不被配置为使用其操作的一个或多个另外的荧光染料（现有的或新的）操作，新的光学盒200中的每一个包括被配置为使用一个或多个这种另外的荧光染料操作的光学模块300。购买这种另外的光学盒防止***过时。

光学模块300被配置为使用指定的激发光谱的峰值或其附近的狭窄范围的波长中的激发光来照射指定的荧光染料，并且测量荧光染料响应于在指定的发射光谱的峰值或其附近的狭窄范围的波长中的激发光而生成的发射光强度。

在光学盒200的典型实施例中，光学盒的全部光学组件210的相应光学模块300被配置为使用相同荧光染料操作。然而，在光学盒200的一些实施例中，光学组件210中的一个或多个的相应光学模块被配置为与一个荧光染料一起使用，并且光学组件210中的另外一个或多个的相应光学模块被配置为与一个或多个另外的荧光染料一起使用，以使得光学盒200能够同时监视使用不同荧光染料的反应。

光学模块300包括激发光发射器310、发射光传感器320、准直透镜330、对焦透镜340、激发光带通滤波器350、发射光带通滤波器360和分束器370。下面参考图6描述其示例的激发光发射器310以及电流源构成激发光源220。下面参考图6描述其示例的发射光传感器320以及检测器电路构成发射光检测器230。激发光发射器310具有光轴312并且发射光传感器320具有光轴322。激发光发射器310和发射光传感器320被布置为使得光轴312、322基本上垂直相交。光学模块300还具有光输入/输出端口380。光学模块300发射由激发光发射器310生成的激发光通过光输入/输出端口380到与光学模块对齐的孔20。光学模块300通过光输入/输出端口380接收在与光学模块对齐的孔20中生成的发射光。在示出的示例中，光输入/输出端口380与发射光传感器320的光轴322对齐。激发光和发射光在光输入/输出端口380重叠。

通常，发光二极管（LED）用作激发光发射器310并且光电二极管用作发射光传感器320。其他光发射器可以用作激发光发射器310。其他光传感器可以用作发射光传感器320。用作激发光发射器310的LED是生成包括荧光染料的激发光谱的波带中的光的LED，光学模块300构成其部分的光学盒200被指定使用所述荧光染料操作。用作发射光传感器320的光电二极管通常是硅光电二极管。

准直透镜330和聚焦透镜340通常是非球面凸透镜。激发光带通滤波器350和发射光带通滤波器360通常是具有窄通带的分色滤波器。激发光带通滤波器350的通带标称以激发光谱的峰值为中心，并且发射光带通滤波器360的通带标称以荧光染料的发射光谱的峰值为中心，光学模块300构成其部分的光学盒被指定使用所述荧光染料操作。激发光带通滤波器350从由用作激发光发射器310的LED生成的更宽波带中选择基本上以激发光谱的峰值为中心的窄带波长中的光。发射光带通滤波器360使基本上以激发光谱的峰值为中心的窄带波长中的光通过到发射光传感器320并且抑制全部其他波长的光。发射光带通滤波器360帮助防止环境光使发射光传感器320饱和。

准直透镜330位于激发光发射器310和分束器370之间，并且与激发光发射器310间隔基本上等于它的焦距的距离。如刚才描述地布置，准直透镜330使由激发光发射器310生成的激发光准直为基本上平行的光束，其经由光输入/输出端口380向与光学模块300对齐的孔板10的孔20发射。激发光带通滤波器350位于准直透镜330和分束器370之间。

聚焦透镜340位于分束器370和发射光传感器320之间，并且与发射光传感器320分离基本上等于它的焦距的距离。如刚才描述地布置，聚焦透镜340将经由输入/输出端口380从孔板10的与光学模块300对齐的孔20接收到的发射光聚焦在发射光传感器320上。发射光带通滤波器360位于分束器370和聚焦透镜340之间。

在一些实施例中，分束器370是具有支撑多个薄层的不同折射率的电介质材料的诸如玻璃的透明材料的基板的分色分束器。选择电介质层的属性以使得分束器370在激发光带通滤波器350的波带中是高反射的，并且在发射光带通滤波器360的波带中是高透射的。在其他实施例中，分束器370是透射由激发光发射器310生成的激发光的一部分并且将发射光的一部分透射到发射光传感器320的部分镀银反射镜。在一些实施例中，分束器370反射大约一半激发光强度，并且透射大约一半发射光强度。在其他实施例中，为了节约发射光，分束器370反射大大小于一半的激发光强度，并且透射大大大于一半的发射光强度。通过增大由激发光发射器310生成的激发光强度补偿激发光的损耗。

分束器370位于激发光发射器310和发射光传感器320的光轴312、322的交点，并且定向为相对于每一个光轴312、322为45°。在示出的示例中，分束器370向与发射光传感器320的光轴322对齐的孔20反射由激发光发射器310生成的激发光的至少一部分，并且向发射光传感器320透射从孔20接收到的发射光的至少一部分。在另一示例中，激发光发射器310和发射光传感器320的位置以及它们的相应透镜和滤波器互换。

图3B是示出被指定与被称为ROX的示例荧光染料一起使用的光学盒的光学模块300的示例的光学组件的光谱响应的示例的图。图3B中，参考标号390指示荧光染料的吸收光谱，参考标号392指示激发光带通滤波器350的透射光谱，参考标号394指示荧光染料的发射光谱，参考标号396指示发射光带通滤波器360的透射光谱，并且参考标号398指示被实施为分色滤波器的分束器370的示例的透射光谱。

在示出的示例中，激发光发射器310、发射光传感器320、准直透镜330、聚焦透镜340、激发光带通滤波器350、发射光带通滤波器360和分束器370中的每一个安放在相应塑料或金属底座上。聚焦透镜340的示例底座被示出在302。参考标号302这里将被用于统一指代底座。激发光发射器310的底座314还包括将激发光发射器310连接到与激发光发射器310一起构成激发光源220的相应电流源的电连接机构（未示出）。发射光传感器320的底座324还包括将发射光传感器320连接到与发射光传感器320一起构成发射光检测器230的相应检测器电路的电连接机构（未示出）。分束器370的底座374还限定光学模块300的光输入/输出端口380。

每一个底座302被配置为在相对于底座的精确限定的位置中容纳安放在其中的相应光学组件。底座302还被配置为装配在一起以形成精确限定底座的相对位置的支架304。因此，在光学模块300中精确限定激发光发射器310、发射光传感器320、准直透镜330、聚焦透镜340、激发光带通滤波器350、发射光带通滤波器360和分束器370的相对位置。在其他示例中，光学模块300的光学组件直接安装在单一支架中。

再次参考图2B，光学盒200包括以在y-方向上延伸的线性阵列布置的光学组件210被安放在其上的印刷电路板250。光学组件的数目取决于沿孔板10中的孔阵列的第一轴12排列的孔20的数目。示出的示例被配置为与8×12孔板一起使用，并且光学盒200具有以线性阵列布置的八个光学组件210。在被配置为使用8×12孔板的另一示例中，光学盒具有以线性阵列布置的12个光学组件210，每一个光学组件210包括相应光学模块300和与所述光学模块相关联的电气电路212。下面将参考图6详细描述由印刷电路板250承载的电路。

印刷电路板250和在其上安放的组件被安放在外壳280内。外壳280由将环境光排除在光学盒200的光学组件210之外的不透明材料构造。当光学盒200安装在台130的光学盒容座132中的一个中时，外壳280限定面向孔板容座122的表面284中的孔径阵列。示例孔径被示出在282。参考标号282还将用于统一指代孔径。每一个孔径282与光学盒200的相应光学模块300的光输入/输出端口380对齐以允许由激发光源220生成的激发光从光学盒200发射并且允许由光学盒内的相应发射光检测器230接收发射光。

外壳280具有被配置为与台130的光学盒容座132正向接合的外部零件。在示出的示例中，外壳280限定键槽286，所述键槽286限定y-方向上光学盒200的台130中的位置，并且所述外壳280包括限定z-方向上光学盒200在台130中的位置的表面288、290、以及限定x-方向上光学盒在台130中的位置的侧表面292、294。

此外，参考图1C和1D，台130被配置为空心的、基本上是矩形的、顶部打开的箱。台130包括相对的侧壁170、相对的端壁172和面向孔板容座122的底部174。底部174限定大孔径176，所述孔径176的尺寸被设计为当光学盒被安装在台130中时允许包括表面284的每一个光学盒200的部分延伸通过所述孔径176。孔径176一侧上的底部174的一部分178包括表面180。表面180在x-y平面上基本上是平的，并且限定凹槽阵列，在凹槽阵列中的每一个中安置光学盒容座132中的相应一个的电连接器134。示例凹槽被示出在182。电连接器134电连接到下面将参考图4更详细地描述的背板印刷电路组件（PCA）420。孔径176另一侧上的底部174的另一部分184在z-方向上从部分178偏移并且包括表面186。表面186在x-y平面上基本上是平的。台130的表面180、186邻接于光学盒200的表面288、290以定义z-方向上每一个光学盒200在台130中的位置。

台130在它的光学盒容座132中的每一个内还包括导向机构以限定安装在光学盒容座中的相应光学盒200的位置和定向。横向导向机构188从台130的每一个端壁172向内延伸，并且在x-方向上彼此偏移，使得当光学盒安装在台130的光学盒容座132中的一个中时，光学盒容座的相对侧上的横向导向机构188邻接于光学盒的侧表面292、294以限定x-方向上光学盒的位置。此外，在每一个光学盒容座132内，一对纵向导向机构190在z-方向上从底部部分178向内延伸。纵向导向机构190被配置为与在光学盒200的外壳280中限定的键槽286接合。当光学盒安装在台130的光学盒容座132中的一个中时，光学盒容座内的导向机构190与光学盒的键槽286接合以限定y-方向上光学盒的位置。

台130还包括通过铰链137附接于台130的端壁172中的一个的盖136（图1A和1B）。盖136打开以允许安装和移除光学盒200。附接于端壁172中的另一个的闩138将盖136保持在它的封闭位置中，在该位置中，安放在盖上的柔性缓冲器（compliant bumper）139邻接于外壳280的远离表面284的表面296，以促进光学盒200的表面288、290分别与台130的表面180、186的紧密接触。

精确限定外壳280内印刷电路板250的位置，使得外壳280与台130的光学盒容座132中的一个的接合精确限定光学盒200的光学模块300相对于台的位置。如下面将更详细地描述的，光学模块300位于其中并且包括表面284的外壳280的一部分在z-方向上相对于分别与台130的表面180、186接合的外壳280的表面288、290偏移。这使得能否这样放置光学模块300，使得光输入/输出端口380与孔板10的表面分离通常仅1-2mm宽的狭窄间隙。光学盒200和孔板10之间的接近的分离最大化在孔板10的每一个孔20和与孔对齐的光学模块300之间耦合的光，减少环境光耦合到光学组件，并且减少相邻光学模块300之间的光串扰。

图4是示出***100的电气电路的示例400的高层次框图。主机装置110包括下面将参考图5更详细地描述的主机控制器印刷电路组件（PCA）410。背板印刷电路组件（PCA）420安放在台130上。带状电缆412在主机控制器（PCA）410和背板PCA420之间延伸以向背板PCA提供电力并且在主机控制器PCA和背板PCA之间提供信号连接。带状电缆412是柔韧的并被折叠以允许安放在台130上的背板PCA420相对于安放在底盘120上的主机控制器PCA410在***100的操作期间前后移动。台130的每一个光学盒容座132中的相应电连接器134安放在背板PCA420上。当光学盒200安装在台130的光学盒容座132中的一个中时，光学盒的电连接器270电连接到光学盒容座的电连接器134以向光学盒供应电力并且经由背板PCA420提供光学盒和主机控制器PCA410之间的信号连接。

图5是示出位于主机装置110中的主机控制器PCA410的电路的示例500的框图。主机控制器PCA500包括处理器510、存储器520、用户接口和***设备块530、致动器驱动器540以及热控制器550。除了存储由处理器510执行的操作所生成的数据之外，存储器520还存储从安装在台130中的相应光学盒容座132中的每一个光学盒200接收到的校准信息。在示出的示例中，存储器520与处理器510分离。在其他示例中，存储器520构成处理器510的部分。通常，存储器520包括存储例如由处理器510运行的程序的非易失性区域。

用户接口和***设备块530使得用户能够将用户命令输入到处理器510并且提供***100可以通过其连接到其他设备的接口。在***100的操作期间，处理器510生成控制信号以控制驱动致动器150如上所述相对于孔板容座122前后移动台130的致动器驱动器540。处理器510还生成控制信号以控制孔板容座热控制器550，所述孔板容座热控制器550控制加热器（未示出）并且在一些实施例中控制冷却器（未示出），它们确定孔板容座122的温度并且因此确定孔板10的温度。处理器510还生成控制信号以控制在主机装置110的台130中的相应光学盒容座132中安装的一个或多个光学盒200。

处理器510具有存储器接口511、用户接口端口512、致动器驱动器接口513、热控制器接口514和光学盒接口515以及输出端口516。存储器接口511连接到存储器520以向存储器输出控制信号和数据和从存储器接收数据。用户接口端口512连接到用户接口和***设备块530以与用户接***换信号。致动器驱动器接口513连接到致动器驱动器540以与致动器驱动器交换信号。热控制器接口514连接到热控制器550以与热控制器交换信号。光学盒接口515经由带状电缆412和背板PCA420连接到安装在台130的相应光学盒容座132中的一个或多个光学盒200。处理器510与安装在台130中的每一个光学盒交换控制信号，从安装在台130中的每一个光学盒接收相应校准信息并且从安装在台130中的每一个光学盒200的每一个光学组件210接收相应发射光强度信号。处理器510在输出端口516输出用于安装在台130中的每一个光学盒200的每一个光学组件210的相应校正后的光发射强度信号。

在***100使用新安装的光学盒执行测量之前，处理器510经由光学盒接口515和背板PCA420指示光学盒200下载用于光学盒的每一个光学组件210的相应校准信息。处理器510在光学盒接口515接收到校准信息并且在存储器520中存储校准信息。处理器510存储链接到光学组件的标识符的用于光学盒200的每一个光学组件210的校准信息和安装光学盒200的光学盒容座132的标识符。所述标识符可以简单地是将存储器520中存储校准信息的地址链接到光学组件的地址和校准信息所属于的光学盒容座的地址的图。

在测量操作期间，处理器510经由光学盒接口515和背板PCA420接收安装在台130中的一个或多个光学盒的每一个光学组件的相应发射光强度信号。处理器510使用先前从光学盒接收并存储在存储器520中的光学组件的相应校准信息来校正针对每一个光学盒200的每一个光学组件210所接收的发射光强度信号的框图。处理器510在它的输出端口516输出校正后的发射光强度信号。

图6是示出位于光学盒200中的印刷电路板250上的电路的示例600的框图。电路600包括与光学盒的每一个光学模块300相关联的并且与光学模块一起构成相应光学组件210的电路。电路600还包括光学盒200的全部光学组件210共同的电路。每一个光学组件电路包括用于每一个光学组件的相应光学模块300的激发光发射器310的电流驱动器以及用于由光学模块的发射光传感器320生成的光电流的放大器和数字转换器。共同电路包括存储光学盒的全部光学组件的校准信息的非易失性存储器260。连接器270安放在印刷电路板250上并且电连接到电路600以提供电力和交换信号。

由主机装置110向光学盒200内的电路600供电。为了确保光学盒200的自治性（autonomy），位于印刷电路板250上的电路600的模拟部分以使得它们的性能独立于由主机装置110提供的电力的一个或多个电压的方式配置。这使得能够独立于主机装置110校准光学盒200，并且允许在主机装置之间切换光学盒，而不需要重新校准光学盒。

电路600包括驱动激发光发射器310的电流驱动器610。电流驱动器610包括连接以向激发光发射器310输出限定的驱动电流的电流输出614。在激发光源220的一个版本中，印刷电路板250上的电流驱动器610中的每一个向它的相应激发光发射器310输出相同的标称驱动电流。使用相同的标称驱动电流驱动光学盒的全部激发光源220导致激发光源之间的激发光强度的差异。然而，如下面将详细描述的，在校准光学盒的过程期间校正激发光强度的差异。

在激发光源220的另一版本中，电流驱动器610是具有控制输入612的可编程电流驱动器。控制输入612连接到连接器270以从主机装置110接收强度控制信号。在该版本中，强度控制信号是全部光学组件210的电流驱动器610共同的共同强度控制信号，并且简单地限定电流驱动器610的标称（nominal）电流输出。共同强度控制信号允许电流驱动器610的电流输出根据用作激发光发射器310的LED的类型设置。例如，生成给定激发光强度所需的驱动电流在不同颜色的LED之间或在相同颜色但是不同效率的LED之间不同。使用相同标称驱动电流驱动光学盒200中的全部激发光发射器310导致激发光源之间的激发光强度的差异。然而，如下面将详细描述的，在校准光学盒的过程期间补偿激发光强度的差异。

在示出的示例中，电流驱动器610是具有控制输入612的可编程电流驱动器。控制输入612连接到连接器270以接收在校准过程期间确定的相应单独强度控制信号。单独强度控制信号使得电流驱动器610的电流输出能够在光学组件210之间不同至使得全部光学组件的激发光源生成基本上相同强度的激发光所需的程度。

本领域已知并且可以使用可以用作非可编程或可编程版本的电流驱动器610的电路。

电路600还包括检测器电路620以将每一个光学组件210的发射光传感器320响应于在光学组件的相应光输入/输出端口380接收到的发射光而生成的电流放大和数字化。在示出的示例中，检测器电路620包括跨导放大器630、低通滤波器640、放大器650和模拟到数字转换器（ADC）660。

检测器电路620包括低通滤波器640以将由跨导放大器630生成的高频噪声过滤除去。在示例中，低通滤波器640具有2kHz的截止频率并且是二阶低通滤波器。在示出的示例中，可编程增益放大器被用作放大器650以使得放大器的增益能够被设置为将低通滤波器640的输出信号的动态范围（其取决于由发射光传感器320生成的光电流的动态范围）匹配到ADC660的输入动态范围。在其他示例中，固定增益放大器被用作放大器650。

跨导放大器630具有被连接以接收由发射光传感器320生成的光电流的电流输入632以及电压输出634。低通滤波器640具有输入642和输出644。输入642连接到跨导放大器630的电压输出634。放大器650具有输入652和输出654。放大器650的输入652连接到低通滤波器640的输出644。ADC660具有模拟输入662和数字输出664。模拟输入662连接到放大器650的输出654。数字输出664连接到电连接器270以将表示发射光传感器320响应于入射在其上的发射光而生成的光电流的发射光强度信号传递到主机装置110。

电路600还包括非易失性存储器260。非易失性存储器260具有连接到连接器270的输入/输出端口262，非易失性存储器260经由所述输入/输出端口262接收用于构成光学盒200的光学组件210中的每一个的校准信息用于存储在其中，并且向主机装置110输出在其中存储的校准信息。非易失性存储器260还经由输入/输出端口262从主机装置110接收包括地址信息的控制信号。

使用在一些版本中包括安放光度计（未示出）和校准光源（未示出）的台（未示出）的校准***（未示出）来校准光学盒200。光度计用于测量由正在校准的光学盒的光学组件中的每一个输出的激发光强度，并且还可以用于监视由校准光源生成的校准光的强度。校准光源生成在光学盒的光学模块300的发射光带通滤波器360的通带内的波长范围中的校准光，并且所述校准光具有光学盒200被指定测量的发射光强度范围内的强度。在一些示例中，校准光源生成具有效仿由荧光染料生成的发射光的光谱的光谱的校准光，光学盒200被指定使用所述荧光染料操作。在一些示例中，校准光源依序生成在光学盒200被指定测量的强度范围内的不同强度的校准光。

校准***（未示出）容纳光学盒200，其中光学盒的外壳280的表面284面向安放光度计和校准光源的台。校准***包括连接光学盒200的电连接器270的电连接器（未示出）以向光学盒提供信号和电力连接。该台相对于光学盒200纵向可移动以依次选择性地将安放在台上的光度计或光源与光学盒200的每一个光学组件210的光学模块300的光输入/输出端口380对齐。

校准过程生成光学盒200的每一个光学组件210的校准信息。校准信息存储在光学盒的非易失性存储器260中。每一个光学组件210的校准信息由主机装置110的主机控制器PCA410上的处理器510使用的至少一乘数组成，以校正由光学组件的发射光检测器230生成的发射光强度信号，以生成相应校正后的发射光强度信号。在电流驱动器610可共同编程的光学盒200的实施例中，校准信息还包括用于光学盒的共同强度控制信号。在电流驱动器610可单独编程的光学盒200的实施例中，每一个光学组件的校准信息还包括用于光学组件的激发光源220的单独强度控制信号。

在使用校准***来校准光学盒200的示例的示例中，操作校准***的台以将安放在台上的光度计与要校准的光学组件210中的第一光学组件的光学模块300的光输入/输出端口380对齐。在校准过程开始时，校准***向正被校准的光学盒200供应电力。

在电流驱动器610不可编程的光学盒200的实施例中，向光学盒供应电力使得光学盒中的激发光源220生成激发光。光度计测量由正被校准的光学组件210的激发光源220生成的激发光强度，并且向校准***输出表示从正被校准的光学组件接收到的测量的激发光强度的激发光强度信号。校准***将激发光强度信号除以目标激发光强度信号以生成校准***临时存储的激发光校准系数。

在电流驱动器610可共同编程的光学盒200的实施例中，在校准过程开始时，校准***向光学盒提供共同强度控制信号，其使得光学盒中的激发光源220生成具有由强度控制信号定义的标称强度的激发光。用于确定正被校准的光学组件210的激发光校准系数的过程与所描述的相同。校准***临时存储得到的激发光校准系数。

在电流驱动器610可单独编程的光学盒200的实施例中，校准***向正被校准的光学组件210提供初始单独强度控制信号，其使得正被校准的光学组件的激发光源220生成初始强度的激发光。光度计测量激发光的初始强度并且向校准***输出表示测量的激发光初始强度的测量的激发光强度信号。校准***将测量的激发光强度信号与表示目标激发光强度的目标激发光强度信号相比较。当测量的激发光强度信号与目标激发光强度信号的不同大于指定的容限时，校准***改变向光学组件供应的单独强度控制信号，直到强度控制信号达到最终状态，在最终状态中，测量的激发光强度信号和目标激发光强度信号之间的差落在指定的容限内。校准***临时存储正被校准的光学组件210的强度控制信号的最终状态。在一些版本中，特别是在指定的容限相对宽的版本中，校准***还将在它的最终状态中使用单独强度控制信号获得的测量的激发光强度信号除以目标激发光强度信号以生成用于正被校准的光学组件210的激发光校准系数，并且校准***临时存储激发光校准系数。

校准***随后操作台以将它的校准光源与正被校准的光学组件210的光学模块300的光输入/输出端口380对齐，并且使得校准光源生成限定的强度的校准光。如上所述，校准***的一些版本将由校准光源生成的校准光的一部分引导向光度计，并且控制校准光源生成具有如由光度计测量的限定的强度的校准光。其他版本使用独立的光度计来测量由校准光源生成的校准光的强度。在示例中，由校准光源生成的校准光的强度在光学盒200被指定测量的发射光强度范围的中间。

响应于校准光，正被校准的光学组件210的发射光检测器230生成表示如由发射光检测器测量的校准光强度的测量的校准光强度信号。光学盒向校准***输出测量的校准光强度信号。校准***将测量的校准光强度信号除以表示校准光强度信号的目标电平的目标校准光强度信号，以生成发射光校准系数。校准***的一些版本在多于一个校准光强度校准发射光检测器230，以生成用于每一个校准光强度的发射光校准系数。

校准***然后检索临时存储的激发光校准系数，并且将激发光校准系数乘以新生成的发射光校准系数，以生成正在校准的光学组件210的总校准系数。在用多于一个校准光强度校准发射光检测器230的版本中，校准***生成每一个校准光强度的相应校准系数作为正在校准的光学组件的校准信息。

校准***对于光学盒200的剩余光学组件210中的每一个重复刚才描述的过程。在做出每一组测量之前，校准***将它的台与正在校准的光学组件210的光学模块300的光输入/输出端口380对齐。

一旦生成了光学盒200的每一个光学组件的校准系数，校准***就将校准系数上传到光学盒，并且使得光学盒在非易失性存储器260中存储每一个校准系数作为校准信息。每一个校准系数与其所属于的光学组件的标识符相链接地存储在非易失性存储器260中。

在电流驱动器610可共同编程的光学盒200的实施例中，校准***还将共同强度控制信号上传到光学盒，并且使得光学盒在非易失性存储器260中存储共同强度控制信号作为校准信息。

在电流驱动器610可单独编程的光学盒200的实施例中，校准***还将单独强度控制信号上传到光学盒，并且使得光学盒在非易失性存储器260中存储每一个强度控制信号作为校准信息。每一个强度控制信号与其所属于的光学组件的标识符相链接地存储在非易失性存储器260中。

当光学盒200安装在如刚才描述的正被校准的主机装置110中时，主机装置使得光学盒200读取在它的非易失性存储器260中存储的校准信息，并且将校准信息下载到主机装置。在主机装置110内，从光学盒接收到的校准信息存储在与处理器510（或处理器510的部分）相关联的存储器520（图5）中。从光学盒接收到的校准信息被链接到安装光学盒200的光学盒容座132的标识符。此外，属于光学盒200的具体光学组件210的校准信息与该光学组件的标识符相链接地存储在存储器520中。

当***100用于使用光学盒200执行荧光测量时，处理器510指示致动器驱动器540来使得致动器150移动台130，直到光学盒200的光学组件210的光输入/输出端口380与孔板10的孔20的指定组（即，孔行或孔列，取决于孔板10相对于台130的移动方向的定向）对齐。

在电流驱动器610可共同编程的光学盒200的实施例中，处理器510从存储器520读取属于光学盒200的共同强度控制信号，并且输出共同强度控制信号用于上传到光学盒200。在光学盒200中，共同强度控制信号定义光学盒的全部光学组件210输出的激发光的强度。

在电流驱动器610可单独编程的光学盒200的实施例中，处理器510从存储器520读取光学盒200的每一个光学组件210的单独强度控制信号，并且输出单独强度控制信号用于上传到光学盒200。在光学盒200中，每一个单独强度控制信号定义它的相应光学组件210输出的激发光的强度。

由光学盒200的光学组件210输出的激发光照射与光学盒200对齐的孔20中的荧光染料。由光学盒200的光学组件210的发射光检测器230检测由激发光激发的发射光以生成相应发射光强度信号。光学盒200将发射光强度信号输出到主机装置100，具体地输出到处理器510。每一个发射光强度信号链接到其起源的光学盒200的光学组件的标识符。处理器510将每一个光学组件的发射光强度信号除以从与处理器510相关联的存储器520检索的光学组件的相应校准系数，以生成处理器在它的输出端口516输出的相应校正后的发射光强度信号。

再次参考图1A和1B，诸如意图用于qPCR反应的主机装置110的一些实施例包括热耦合到孔板容座122的加热器（未示出）。主机装置110的其他实施例还包括或可替换地包括热耦合到孔板容座122的冷却器（未示出）以控制孔板容座的温度。加热器和/或冷却器由孔板容座热控制器550（图5）控制。

在示出的示例中，致动器150相对于孔板容座122沿跨底盘120延伸的一对轨160移动台130。轨160中的一个位于底盘前面附近，并且轨160中的另一个位于底盘后面附近。在示出的示例中，台130可滑动地安放在轨160上。在其他示例中，轮或辊（未示出）安放在台上并且轮或辊在轨上运行。存在并可以使用相对于孔板容座122安放台130的其他方式，使得允许台130和孔板容座122在与孔平行的方向上沿安放在孔板容座122中的孔板10中的孔阵列的一个轴相对于彼此移动。在示出的示例中，孔板容座122静态地安放在底盘122上，并且致动器150沿轨160相对于孔板容座122横向移动台130。在其他示例（未示出）中，台130静态地安放在底盘120上，并且致动器150沿轨160相对于台130横向移动孔板容座122。

在示出的示例中，致动器150包括安放在底盘120一侧附近上的马达152，典型地步进马达。马达152的输出轴（shaft）装配有齿形带轮154。在一些实施例中是齿形的另一带轮156在底盘的与齿形带轮154相对的另一侧安放在底盘120上。环形齿形带158环绕齿形带轮154、156并且沿它的长度部分附接到台130。马达152的输出轴的旋转相对于孔板容座122在与安放在孔板容座122中的孔板10中的孔20的行平行的x-方向上移动台130。

本公开使用说明性实施例详细描述本发明。然而，由所附权利要求限定的本发明不限于所描述的精确的实施例。

Claims (22)

1.一种用于对多孔孔板执行荧光测量的荧光测量***，所述多孔孔板具有以矩形阵列布置的孔，所述矩形阵列具有第一轴和与所述第一轴垂直的第二轴，所述***包括：

主机装置，包括：

安置所述孔板的孔板容座；以及

包括光学盒容座的台，所述光学盒容座在与由所述孔板容座容纳的孔板的第一轴平行的第一方向上伸长，所述光学盒容座在其表面上包括电连接器，其中所述台和所述孔板容座中的至少一个相对于所述台和所述孔板容座中的另一个在与所述孔板和所述孔板的第二轴平行的第二方向上是可移动的；

自包含的、多通道光学盒，其被配置为与所述光学盒容座接合，所述光学盒包括：

光学组件的线性阵列，所述光学组件中的每一个包括生成用于向所述孔板的相应孔输出的激发光的相应激发光源，以及响应于从所述孔板的相应孔接收到的发射光生成发射光强度信号的相应发射光检测器，

存储器，其存储所述光学组件中的每一个的相应校准信息，以及

电连接器，其电耦接到所述存储器和所述光学组件中的每一个，并且被配置为连接到所述光学盒容座的电连接器；

其中所述主机装置还包括使用从用于所述光学组件的光学盒接收到的相应校准信息来校正从所述光学盒的每一个光学组件接收到的发射光强度信号的处理器。

2.如权利要求1所述的***，其中：

所述光学盒容座是第一光学盒容座；

所述台还包括在所述第二方向上从所述第一光学盒容座偏移的第二光学盒容座；以及

所述光学盒被配置为与所述光学盒容座中的任何一个接合。

3.如权利要求2所述的***，其中：

所述光学盒是第一光学盒；

所述***还包括第二光学盒；以及

所述第一光学盒和所述第二光学盒各自被配置为与所述光学盒容座中的任何一个接合。

4.如权利要求1所述的***，其中所述台相对于所述孔板容座在所述第二方向上移动。

5.如权利要求1所述的***，其中所述光学组件中的每一个还包括：

分束器；

在所述激发光源和所述分束器之间的准直透镜和激发光带通滤波器；以及

在所述发射光检测器和所述分束器之间的聚焦透镜和发射光带通滤波器。

6.如权利要求5所述的***，其中所述分束器透射所述发射光并且反射所述激发光。

7.如权利要求5所述的***，其中所述分束器反射所述发射光并且透射所述激发光。

8.如权利要求5所述的***，其中所述分束器是分色分束器。

9.如权利要求5所述的***，其中所述激发光带通滤波器和所述发射光带通滤波器具有相应的通带，所述通带具有彼此不同的相应中心波长。

10.如权利要求5所述的***，其中：

所述光学盒是第一光学盒；以及

所述***还包括第二自包含的、多通道光学盒，其被配置为与所述光学盒容座中的任何一个接合，并且包括光学组件的线性阵列，所述第二光学盒的光学组件与所述第一光学盒的光学组件的不同之处在于所述第二光学盒的激发光带通滤波器和发射光带通滤波器中的至少一个与所述第一光学盒的激发光带通滤波器和发射光带通滤波器中的对应一个的中心波长不同。

11.如权利要求10所述的***，其中所述第一光学盒和所述第二光学盒与所述台中的相应光学盒容座接合。

12.如权利要求1所述的***，其中：

所述光学组件中的每一个还包括相应光源驱动器，以响应于附加构成所述校准信息的部分的强度控制信号向所述激发光源提供电流；以及

所述主机装置的处理器还从所述光学盒接收到的校准信息提取共同强度控制信号，并且向所述光学盒的全部光学组件的光源驱动器输出所述共同强度控制信号。

13.如权利要求1所述的***，其中：

所述光学组件中的每一个还包括相应光源驱动器，以响应于附加构成所述校准信息的部分的强度控制信号向所述激发光源提供电流；以及

所述主机装置的处理器还从所述光学盒接收到的校准信息提取单独强度控制信号，并且向所述光学盒的光学组件中的每一个的相应光源驱动器输出所述单独强度控制信号中的相应一个。

14.如权利要求1所述的***，其中：

每一个光学组件的校准信息包括校准系数；以及

所述主机装置的处理器还将由每一个光学组件输出的发射光强度信号除以所述光学组件的相应校准系数。

15.如权利要求1所述的***，其中沿所述孔板的第一轴，所述光学组件在数目上与所述孔一致。

16.如权利要求1所述的***，还包括加热器以加热所述孔板容座。

17.一种自包含的、多通道光学盒，用于安装到主机装置中以对多孔孔板执行荧光测量，所述多孔孔板具有以线性阵列布置的孔，其中所述孔彼此偏移一间距，所述光学盒包括：

光学组件，其以线性阵列布置，并且彼此偏移等于所述孔的间距的间距，所述光学组件中的每一个包括：

相应激发光源，生成用于从所述光学盒输出的激发光，

相应光源驱动器，根据强度控制信号向所述激发光源提供电流，以及

相应发射光检测器，响应于由所述光学盒接收到的发射光生成发射光强度信号，所述发射光与所述激发光在波长上不同并且重叠在其上。

存储器，存储所述光学组件中的每一个的相应校准信息，所述校准信息包括强度控制信号；以及

电连接器，其在所述光学盒的表面上，所述电连接器提供电连接，所述电连接包括：

向所述主机装置输出存储在所述光学盒的存储器中的校准信息的电连接，

从所述主机装置接收所述强度控制信号的电连接，以及

向所述主机装置输出来自所述光学组件中的每一个的发射光检测器的发射光强度信号的相应电连接。

18.如权利要求17所述的光学盒，其中所述光学组件中的每一个还包括：

分束器；

在所述激发光源和所述分束器之间的准直透镜和激发光带通滤波器；以及

在所述发射光检测器和所述分束器之间的聚焦透镜和发射光带通滤波器。

19.如权利要求18所述的光学盒，其中所述分束器透射所述发射光并且反射所述激发光。

20.如权利要求18所述的光学盒，其中所述分束器反射所述发射光并且透射所述激发光。

21.如权利要求18所述的光学盒，其中所述分束器是分色分束器。

22.如权利要求18所述的光学盒，其中所述激发光带通滤波器和所述发射光带通滤波器具有相应通带，所述通带具有彼此不同的相应中心波长。