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成像系统和相关方法技术方案

技术编号:41916009 阅读:6 留言:0更新日期:2024-07-05 14:17
公开了成像系统和相关方法。根据一个具体实施,一种系统包括流通池容座,该流通池容座用于接纳流通池,该流通池接纳样本;以及成像系统,该成像系统具有光源组件和成像装置。光源组件用于形成基本上准直的光束。光学组件包括非对称光束扩展器组,该非对称光束扩展器组包括沿光学轴线设置的一个或多个非对称元件或变形元件。光学组件用于从光源组件接收基本上准直的光束,并且在光学组件的焦平面处或附近将基本上准直的光束转换成在远场中具有细长横截面的成形采样光束,以光学探测样本。成像装置用于响应于用采样光束对样本的光学探测而获得与样本相关联的图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、诸如测序仪器等仪器可对流通池上的样本进行成像。


技术实现思路

1、通过提供成像系统和相关方法,可实现相对现有技术的优点以及本公开中稍后描述的益处。下文描述了设备和方法的各个具体实施,并且这些设备和方法(包括和排除下文列举的附加具体实施)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)可克服这些缺点并实现本文所述的益处。

2、根据第一具体实施,一种设备包括或包含流通池和系统。流通池用于接纳样本。系统包括或包含流通池容座和成像系统。流通池容座用于接纳流通池。成像系统包括或包含光源组件、光学组件和成像装置。光源组件用于形成基本上准直的光束。光学组件包括或包含非对称光束扩展器组,该非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的一个或多个非对称元件或变形元件。光学组件用于从光源组件接收基本上准直的光束,并且在光学组件的焦平面处或附近将基本上准直的光束转换成在远场中包括或具有细长横截面的成形采样光束,以光学探测流通池中的样本。成像装置用于响应于用成形采样光束对样本的光学探测而获得与样本相关联的图像数据。

3、根据第二具体实施,一种系统包括或包含流通池容座和成像系统。流通池容座用于接纳流通池,该流通池接纳样本;并且成像系统包括或包含光源组件和成像装置。光源组件用于形成基本上准直的光束。光学组件包括或包含非对称光束扩展器组,该非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的一个或多个非对称元件或变形元件。光学组件用于从光源组件接收基本上准直的光束,并且在光学组件的焦平面处或附近将基本上准直的光束转换成在远场中包括或具有细长横截面的成形采样光束,以光学探测流通池中的样本。成像装置用于响应于用采样光束对样本的光学探测而获得与样本相关联的图像数据。

4、根据第三具体实施,一种方法包括或包含:使用光源组件生成准直的光束,并且使用光学组件在光学组件的焦平面处将准直的光束转换成在远场中包括或具有细长横截面的成形采样光束。光学组件具有非对称光束扩展器组,该非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的一个或多个非对称元件或变形元件。该方法还包括或包含:用成形采样光束光学探测样本。

5、进一步根据前述第一具体实施、第二具体实施和/或第三具体实施,设备和/或方法还可包括或包含以下中的任一者或多者:

6、根据一个具体实施,基本上准直的光束具有第一长宽比,并且成形采样光束具有第二长宽比。

7、根据另一个具体实施,基本上准直的光束的第一长宽比为至多4:1,并且成形采样光束的第二长宽比为至少8:1。

8、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组用于在第一轴线上提供第一放大率,并且在不同的第二轴线上提供不同的第二放大率。

9、根据另一个具体实施,第一放大率是第二放大率的至少两倍。

10、根据另一个具体实施,光学组件包括或包含非对称光束扩展器组和物镜组。非对称光束扩展器组用于非对称地或变形地扩展包括或具有第一长宽比的基本上准直的光束,以形成包括或具有不同的第二长宽比的成形光束;并且物镜组沿光学轴线设置,以从非对称光束扩展器组接收成形光束,并且在光学组件的焦平面处或附近将成形光束转换成成形采样光束。

11、根据另一个具体实施,光源组件包括或包含光束源,该光束源用于提供输入辐射;以及准直器,该准直器用于基本上准直输入辐射,以形成包括或具有第一长宽比的基本上准直的光束。

12、根据另一个具体实施,准直器包括或包含波导,该波导包括或具有第一长宽比。

13、根据另一个具体实施,波导包括或包含矩形光纤或光导管中的至少一者,该矩形光纤或该光导管包括或具有第一长宽比。

14、根据另一个具体实施,准直器包括或包含球面透镜或非球面透镜中的至少一者,该透镜被设置成准直光纤的输出。

15、根据另一个具体实施,光学组件包括或包含光束成形组、非对称光束扩展器组和物镜组。光束成形组包括或具有沿光学轴线设置的一个或多个光学元件,以从准直器接收基本上准直的光束,并且将基本上准直的光束转换成包括或具有第一长宽比的第一成形光束。非对称光束扩展器组用于非对称地或变形地扩展包括或具有第一长宽比的第一成形光束,以形成包括或具有不同的第二长宽比的第二成形光束。物镜组沿光学轴线设置,以从非对称光束扩展器组接收第二成形光束,并且在光学组件的焦平面处或附近将第二成形光束转换成成形采样光束。

16、根据另一个具体实施,成像装置包括或包含时域积分(tdi)图像传感器,该图像传感器的长宽比对应于采样光束的长宽比。

17、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的一对或多对交叉柱面透镜。

18、根据另一个具体实施,一对或多对交叉柱面透镜中的每一对包括或包含两个柱面透镜,该两个柱面透镜具有不同的度数并且定向在不同的轴线上。

19、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的圆柱望远镜。

20、根据另一个具体实施,圆柱望远镜包括或包含单透镜。

21、根据另一个具体实施,圆柱望远镜包括或包含无焦双透镜。

22、根据另一个具体实施,双透镜是消色差的。

23、根据另一个具体实施,圆柱望远镜是开普勒望远镜、伽利略望远镜或混合开普勒-伽利略望远镜中的至少一者。

24、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括或包含第二圆柱望远镜。

25、根据另一个具体实施,圆柱望远镜和第二圆柱望远镜是串联式、嵌套式或交错式中的至少一者。

26、根据另一个具体实施,圆柱望远镜和第二圆柱望远镜在不同的轴线上放大不同的量。

27、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的一个或多个变形棱镜,使得在基本上一个轴线上提供放大率。

28、根据另一个具体实施,一个或多个变形棱镜包括或包含第一棱镜和第二棱镜,该第一棱镜包括或包含第一玻璃类型,该第二棱镜包括或包含第二玻璃类型。

29、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括沿光学轴线设置的一个或多个衍射元件。

30、根据另一个具体实施,一个或多个衍射元件包括或包含折射均化器、折射漫射器或柱面微透镜阵列中的至少一者。

31、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组包括或包含沿光学轴线设置的透镜。成像系统用于沿光学轴线移动透镜以在高辐照度模式和低辐照度模式之间切换非对称光束扩展器组。

32、根据另一个具体实施,成像系统还包括或包含致动器和反射元件。致动器用于定位反射元件,以在曝光时间内使成形采样光束扫过流通池。

33、根据另一个具体实施,非对称光束扩展器组还包括或包含交叉柱面透镜对、圆柱望远镜、变形棱镜或衍射元件中的至少一者,以提供沿第一轴线的变形扩展。致动器用于定位反射元件,以使成形采样光束沿不同的第二轴线扫描。

34、根据另一个具体实施,致动器用于将反射元本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中所述基本上准直的光束具有第一长宽比,并且所述成形采样光束具有第二长宽比。

3.根据权利要求2所述的设备,其中所述基本上准直的光束的所述第一长宽比为至多4:1,并且所述成形采样光束的所述第二长宽比为至少8:1。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组用于在第一轴线上提供第一放大率,并且在不同的第二轴线上提供不同的第二放大率。

5.根据权利要求4所述的设备,其中所述第一放大率是所述第二放大率的至少两倍。

6.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光学组件包括:

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光源组件包括:

8.根据权利要求7所述的设备,其中所述准直器包括具有所述第一长宽比的波导。

9.根据权利要求8所述的设备,其中所述波导包括具有所述第一长宽比的矩形光纤或光导管中的至少一者。

10.根据权利要求9所述的设备,其中所述准直器包括球面透镜或非球面透镜中的至少一者,所述透镜被设置成准直所述光纤的输出。

11.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光学组件包括:

12.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述成像装置包括时域积分(TDI)图像传感器,所述TDI图像传感器的长宽比对应于所述采样光束的长宽比。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一对或多对交叉柱面透镜。

14.根据权利要求13所述的设备,其中所述一对或多对交叉柱面透镜中的每一对包括两个柱面透镜,所述两个柱面透镜具有不同的度数并且定向在不同的轴线上。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的圆柱望远镜。

16.根据权利要求15所述的设备,其中所述圆柱望远镜包括单透镜。

17.根据权利要求15所述的设备,其中所述圆柱望远镜包括无焦双透镜。

18.根据权利要求17所述的设备,其中所述双透镜是消色差的。

19.根据权利要求18所述的设备,其中所述圆柱望远镜是开普勒望远镜、伽利略望远镜或混合开普勒-伽利略望远镜中的至少一者。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括第二圆柱望远镜。

21.根据权利要求20所述的设备,其中所述圆柱望远镜和所述第二圆柱望远镜是串联式、嵌套式或交错式中的至少一者。

22.根据权利要求20至21中任一项所述的设备,其中所述圆柱望远镜和所述第二圆柱望远镜在不同的轴线上放大不同的量。

23.根据权利要求1至12中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一个或多个变形棱镜,使得在基本上一个轴线上提供放大率。

24.根据权利要求23所述的设备,其中所述变形棱镜包括第一棱镜和第二棱镜,所述第一棱镜包括第一玻璃类型,所述第二棱镜包括第二玻璃类型。

25.一种设备,包括:

26.根据权利要求25所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一个或多个衍射元件。

27.根据权利要求26所述的设备,其中所述一个或多个衍射元件包括折射均化器、折射漫射器或柱面微透镜阵列中的至少一者。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的透镜,所述成像系统用于沿所述光学轴线移动所述透镜,以在高辐照度模式和低辐照度模式之间切换所述非对称光束扩展器组。

29.根据权利要求25至28中任一项所述的设备,其中所述成像系统还包括致动器和反射元件,所述致动器用于定位所述反射元件,以在曝光时间内使所述成形采样光束扫过所述流通池。

30.根据权利要求29所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组还包括交叉柱面透镜对、圆柱望远镜、变形棱镜或衍射元件中的至少一者,以提供沿第一轴线的变形扩展,并且其中所述致动器用于定位所述反射元件以使所述成形采样光束沿不同的第二轴线扫描。

31.根据权利要求29至30中任一项所述的设备,其中所述致动器用于将所述反射元件定位在一定范围内,以使所述成形采样光束扫过所述流通池。

32.根据权利要求31所述的设备,其中所述范围在约39度和约41度之间。

33.一种方法,包括:

34.根据权利要求33所述的方法,其中生成所述准直的光束包括使...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其中所述基本上准直的光束具有第一长宽比,并且所述成形采样光束具有第二长宽比。

3.根据权利要求2所述的设备,其中所述基本上准直的光束的所述第一长宽比为至多4:1,并且所述成形采样光束的所述第二长宽比为至少8:1。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组用于在第一轴线上提供第一放大率,并且在不同的第二轴线上提供不同的第二放大率。

5.根据权利要求4所述的设备,其中所述第一放大率是所述第二放大率的至少两倍。

6.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光学组件包括:

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光源组件包括:

8.根据权利要求7所述的设备,其中所述准直器包括具有所述第一长宽比的波导。

9.根据权利要求8所述的设备,其中所述波导包括具有所述第一长宽比的矩形光纤或光导管中的至少一者。

10.根据权利要求9所述的设备,其中所述准直器包括球面透镜或非球面透镜中的至少一者,所述透镜被设置成准直所述光纤的输出。

11.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述光学组件包括:

12.根据上述权利要求中任一项所述的设备,其中所述成像装置包括时域积分(tdi)图像传感器,所述tdi图像传感器的长宽比对应于所述采样光束的长宽比。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一对或多对交叉柱面透镜。

14.根据权利要求13所述的设备,其中所述一对或多对交叉柱面透镜中的每一对包括两个柱面透镜,所述两个柱面透镜具有不同的度数并且定向在不同的轴线上。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的圆柱望远镜。

16.根据权利要求15所述的设备,其中所述圆柱望远镜包括单透镜。

17.根据权利要求15所述的设备,其中所述圆柱望远镜包括无焦双透镜。

18.根据权利要求17所述的设备,其中所述双透镜是消色差的。

19.根据权利要求18所述的设备,其中所述圆柱望远镜是开普勒望远镜、伽利略望远镜或混合开普勒-伽利略望远镜中的至少一者。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括第二圆柱望远镜。

21.根据权利要求20所述的设备,其中所述圆柱望远镜和所述第二圆柱望远镜是串联式、嵌套式或交错式中的至少一者。

22.根据权利要求20至21中任一项所述的设备,其中所述圆柱望远镜和所述第二圆柱望远镜在不同的轴线上放大不同的量。

23.根据权利要求1至12中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一个或多个变形棱镜,使得在基本上一个轴线上提供放大率。

24.根据权利要求23所述的设备,其中所述变形棱镜包括第一棱镜和第二棱镜,所述第一棱镜包括第一玻璃类型,所述第二棱镜包括第二玻璃类型。

25.一种设备,包括:

26.根据权利要求25所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的一个或多个衍射元件。

27.根据权利要求26所述的设备,其中所述一个或多个衍射元件包括折射均化器、折射漫射器或柱面微透镜阵列中的至少一者。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的设备,其中所述非对称光束扩展器组包括沿所述光学轴线设置的透镜,所述成像系统用于沿所述光学轴线移动所述透镜,以在高辐照度模式和低辐照度模式之间切换所述非对称光束扩展器组。

29.根据权利要求25至28中任一项所述的设备,其中所述成像系统还包括致动器和反射元件,所述致动器用于定位所述反射元件,以在曝光时间内使所述成形采样光束扫过所述流通池。

30.根据权利要求29所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·博格D·孔代洛S·普林克J·布莱恩特M·休
申请(专利权)人:伊鲁米纳公司
类型:发明
国别省市:

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