环状照明结构的制作方法_3

文档序号:9769038阅读:来源:国知局
101(例如,照明第一象限110和第三象限114)。在进一步的方面,可同时照明圆环状环102中的所有四个象限的光源101。
[0040]图2示出了椭圆环状照明结构200的示意性表示。椭圆环状环202由内周204和外周206所限定。在方面中,内周204和外周206可被定义为第一和第二圆周,或由第一和第二对直径所定义,或者由第一和第二对半径所定义。圆环状照明结构200的光源位于椭圆环状环202中,其中,在一些方面,光源可以是多个LED。椭圆环状环202围绕相机208居中。任选地,由相机208的光圈所限定的可视化锥可由驻留在椭圆环状环202中的光源201照明。
[0041]可分区段控制椭圆环状环202中的光源201,所述区段由将圆环状照明结构200四等分的轴所限定。在方面中,椭圆环状环202可被分成第一象限210、第二象限212、第三象限214和第四象限216。可根据光源201所位于的象限来独立地控制驻留在椭圆环状环202中的光源201。因此,在一些方面中,在第一象限210中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在其它方面,在第二象限212中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在其它方面,在第三象限214中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在其它方面,在第四象限216中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。这些方面允许来自椭圆环状环202的照明从椭圆环状环202的一个象限偏置。
[0042]又其它方面,椭圆环状环202的两个象限中的光源201可被开启或供电以投射光并照明,其中同时照明的两个相邻的象限允许来自椭圆环状环202的照明从椭圆环状环202的一半或一侧偏置。在一些方面,在第一象限210和第二象限212中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在一些方面,在第一象限210和第四象限216中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在一些方面,在第二象限212和第三象限214中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。在一些方面,在第三象限214和第四象限216中的光源201可被设置或供电以照明,而在其余的象限中的光源201被关闭且不照明。
[0043]在其它方面,可同时照明椭圆环状环202中的四个象限中的三个象限的光源201。在又其它方面,可同时照明椭圆环状环202中的两个相对的象限的光源201(例如,照明第二象限212和第四象限216)。在进一步方面,可同时照明椭圆环状环202中的所有四个象限的光源201。
[0044]图3A示出了配置成具有环状照明结构302、漫射器结构316和目标区域318的显微系统300的示意性截面表示。环状照明组件302包括由内周壁306和外周壁308限定的环状环304(具有设置在环状环304中的多个光源305)以及接近于环状环304中的多个光源305定位的漫射器结构314。在一些实施例中,漫射器结构314可以是配置成与环状环304耦合(couple)的环形结构。在其他实施例中,漫射器结构314可以是接近于环状环304中的多个光源中的每个光源定位的多个漫射器元件。在这种实施例中,从环状环304中的多个光源305照明的透射光312入射在漫射器结构314上。在穿过漫射器结构314后,漫射的(diffuse)透射光316可照明目标区域318,样品可位于该目标区域318中或上。漫射的透射光316可透射通过、折射通过目标区域318和/或样品或从目标区域318和/或样品反射,使得目标区域318和/或样品可由显微系统的物镜相机观察到。在一些实施例中,指向目标区域318的定向相机310可被定位在环状环304的内直径内,这可为整体显微系统300提供有效且紧凑的结构配置。在方面中,定向相机310可具有针对观察目标区域318的至少一部分的约200_的观察区域。
[0045]在各方面中,环状照明组件302可位于距目标区域318可调节的z距离320。可调节的z距离320可被调节,以增加或减少来自环状照明组件302的照明在目标区域318上的距离、强度、和/或覆盖范围。在一些方面,可调节的z距离320可以是大约100mm。在其它方面,可调节的z距离320可以是从约50mm至约150mm。在一些实施例中,如图3A中所表示的,环状照明组件302可从相对低于目标区域318的位置向上投射。在其他实施例中,如图3B中所表示的,环状照明组件302可从相对高于目标区域318的位置向下投射。
[0046]图3B示出了配置成具有环状照明结构302、漫射器结构314、目标区域318、物镜326和显微镜相机334的显微系统322的不意性表不ο图3B在图3A的不意图上扩展,不出了利用显微镜相机334捕捉目标区域318中的样品的图像的系统。如上所述,环状环304可保持或容纳一个或多个光源305,其中每一个光源或分组的光源可具有接近于光源305且位于光源305所发射的光的光路中的漫射器结构314。任选地,环状环304可被定位成围绕定向相机310,如上所注意的,这可为整体显微系统322提供有效且紧凑的结构配置。通过漫射器结构314发射的漫射的透射光316至少部分地入射在可保持样品的目标区域318上。漫射的透射光316的光线以由环状环304的几何结构所确定的角度入射在目标区域318上。
[0047]穿过目标区域318的初始图像光324继续进入显微镜物镜326。显微镜物镜326可聚焦初始图像光324线以产生实像光328,实像光328又可通过镜筒透镜330聚焦并且作为聚焦的图像光332被引导朝向显微镜相机334。显微镜相机334可捕捉目标区域318和包含在其中的任何样品的图像。在一些方面,显微镜相机334可以是CMOS相机传感器。进一步,显微镜物镜326、镜筒透镜330、和显微镜相机334的组件可作为总体被称为显微系统322的显微镜336。在一些方面,显微镜336具有针对观察目标区域318的至少一部分的大约0.75mm2的观察区域。与本领域中已知的其他照明配置或布置相反,由环状环304中的光源305对目标区域318中的任何相位物体的环状照明可允许显微镜336所捕捉的图像的更大的清晰度和精度。
[0048]图4A示出了由暖白光照射的样品的示例性图像,呈现该示例性图像以与图4B相比较,图4B示出了由从样品的左侧偏置的暖白光照射的样品的示例性图像。如图所示,图4A和图4B两者都是已经根据相同程度的对比度渲染进行数字修改以进一步突出图像和在其中的物体的对比度的图像。图4A和图4B的比较示出了,其中利用暖白光照射两者图像的情况下,从样品的一侧(在此情况下是左侧)上的偏置(bias)入射的光导致具有所观察的相位物体的更大的清晰度和分辨力的图像。
[0049]图5A示出了在全照明下由漫射白光照射的样品的示例性放大图像,呈现该示例性放大图像以与图5B相比较,图5B示出了由从样品的左侧偏置的漫射白光所照射的样品的示例性放大图像。如图所示,图5A和图5B两者都是已根据对比度渲染进行数字修改的图像,其中图5A已经根据对比度渲染数字修改了三次,并且其中图5B已经根据对比度渲染数字修改了两次。图5A和图5B的比较示出了,其中利用暖白光照射两者图像的情况下,即使利用较少的数字对比度修改,从样品的一侧(在此情况下为左侧)上的偏置入射的光仍导致具有所观察的相位物体的图像的更大清晰度和分辨力的图像。
[0050]图6A示出了由使用亮焦点(换句话说,在焦点的亮侧)的暖白光照射的样品的示意性图像,呈现该示意性图像以与图6B相比较,图6B示出了由从样品的左侧偏置的暖白光照射的样品的示意性图像。图6A和图6B的比较示出,其中利用暖白光照射两者图像的情况下,与利用焦点的亮侧上的非偏置光捕捉的图像相比,从样品的一侧(在此情况下为左侧)上的偏置入射的光导致具有所观察的相位物体的更大的清晰度和分辨力的图像。
[0051]图7A示出了由白光照射的样品的示意性图像,呈现该示意性图像以与图7B相比较,图7B示出了由绿光照射的样品的示意性图像。图7A和图7B的比较示出,其中利用暖白光照射一个图像而利用绿色波长范围的光照射另一个图像的情况下,与利用暖白光照射的图像相比,利用绿光照射的图像导致具有所观察的相位物体的更大清晰度和分辨力的图像。
[0052]图8A示出了由从样品的右侧偏置的绿光照射的样品的示意性图像,呈现该示意性图像以与图SB相比较,图SB示出了由从样品的左侧偏置的绿光照射的样品的示意性图像。图8A和图SB的比较示出,其中利用绿色波长范围的光照射两者图像的情况下,与其中
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