CN105637349A - 串联的吸光玻璃和干涉滤光器 - Google Patents

Abstract

一种成像组件和处理系统，包括样本平台，该样本平台具有目标区域，该目标区域可以保持样本，其中，可以用荧光或磷光标记来标记样本。成像组件可以具有激发光模块和透镜模块，该激发光模块接近样本平台，并用于激发标记，该透镜模块定位成用于接收来自目标区域中的受激发的标记的发射光。至少一个串联的滤光器组件或干涉滤光器可布置成在透镜模块前面，在透镜模块后面，或在透镜模块前面以及后面两处。该组件包括光传感器和处理器以及成像模块，该成像模块配置成用于处理由光传感器捕捉的数据。基于来自样本、并透射过透镜组件和串联的滤光器组件或干涉滤光器且经透镜组件和串联的滤光器组件或干涉滤光器滤光的发射光来生成样本的图像。

Description

串联的吸光玻璃和干涉滤光器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年5月1日提交的题为“串联的吸光玻璃和干涉滤光器”(“SERIESABSORBANCEGLASSANDINTERFERENCEFILTERS”)的美国临时专利申请No.61/987,391的优先权和权益，该美国临时专利申请的公开内容通过引用被结合在此。

技术领域

本发明一般涉及用于对生物和化学测试和测定结果进行成像的成像与设备的领域。更具体而言，许多实施例涉及用于在使用荧光和磷光标记时观察电泳凝胶、核酸印迹、蛋白质印迹(protein)、蛋白质免疫印迹(Westernbolt)或类似的生物测试与测定的紧凑且高效的成像设备。

背景技术

用于观察、记录和分析生物和化学测试和测定的结果的仪器和设备系统经常需要提供供特定波长和特定偏振的光中的任一者或两者透过的仪器以使目标充分地成像。此类仪器可以包括相机、显微镜等，并且可以使用由样本中的荧光或磷光标记发射的光来形成图像并标识样本的特性，样本的特性诸如，已附加有标记的特定成分的结构或特定成分的存在。在此类仪器中，来自其他光源的干涉降低了由通过样本中的标记发射的光波长所形成的图像的质量，在此类上下文中认为这是光污染。到达成像仪器的图像捕捉传感器的光污染会降低成像的样本的质量和准确度。

发明内容

下文呈现对本发明的一些实施例的简要概述以提供对本发明的基本理解。该概述不是本发明的广泛综述。该概述并不旨在标识本发明的关键或关键性要素且不旨在描绘本发明的范围。以下概述的唯一的目的在于，以简化的形式来呈现本发明的一些实施作为稍后呈现的更详细的描述的前序。

本公开的实施例包括成像组件，该成像组件具有：样本平台，该样本平台具有目标区域；激发光模块，该激发光模块布置成接近样本平台；透镜模块，该透镜模块布置成用于接收从目标区域发射的光；第一串联的滤光器组件，该第一串联的滤光器组件定位成沿光路与透镜模块对齐，其中，第一串联的滤光器组件由吸光玻璃构成，该吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层；光传感器，该光传感器布置成用于接收从透镜模块发射的光；以及成像模块，该成像模块配置成用于处理由光传感器捕捉的数据。在此类实施例的诸方面，第一串联的滤光器组件可定位成沿光路在透镜模块的前面，或定位成沿光路在透镜模块的后面。在其他方面，成像组件可以包括第二串联的滤光器组件，该第二串联的滤光器组件定位成沿光路与透镜模块对齐，其中，该第二串联的滤光器组件由吸光玻璃构成，该吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层，其中，第一串联的滤光器组件可定位成沿光路在透镜模块的前面，并且其中，第二串联的滤光器组件可定位成沿光路在透镜模块的后面。在一些实施例中，第一串联的滤光器组件可定位成使干涉滤光器侧接近样本平台，而在替代实施例中，该第一串联的滤光器组件可定位成使吸光玻璃侧接近样本平台。在一些方面，激发光模块可以包括能发射多于一个波长的光的激发光阵列。在又一些方面，成像组件的激发光模块能以落射照明配置来布置。在又一些方面，透镜模块可以包括布置成光学挡板的一个或多个透镜。在一些方面，成像组件可以包括接近透镜模块的前部的挡板。在其他方面，样本平台可配置成支持目标区域中的蛋白质免疫印迹样本。在一些方面，成像组件的吸光玻璃可以是硼硅酸盐玻璃。

本公开的进一步实施例可以包括成像系统，该成像系统具有：处理器，该处理器配置成用于至少控制至少激发光模块和成像模块；样本平台，该样本平台具有目标区域，并且布置成接近激发光模块；透镜模块，该透镜模块布置成用于接收从目标区域发射的光；第一串联的滤光器组件，该第一串联的滤光器组件定位成沿光路与透镜模块对齐，其中，该第一串联的滤光器组件可以由吸光玻璃构成，该吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层；以及光传感器，该光传感器布置成用于接收从透镜模块发射的光，并且电子地耦合到成像模块，其中，成像模块配置成用于处理由光传感器捕捉的数据。在诸方面，成像系统处理器还包括非暂态计算机可读介质，该非站台计算机可读介质具有计算机程序指令，该计算机程序指令用于控制对激发光模块的操作。在又一些方面，成像系统处理器还包括非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质具有计算机程序指令，该计算机程序指令用于控制成像模块并生成基于从目标区域发射出且透射过透镜模块的光的图像。在一些方面，成像系统还可以包括显示模块，该显示模块电子地耦合到光传感器和处理器，并且配置成用于显示基于从目标区域发射出且透射过透镜模块的光的所生成的图像。在其他方面，成像组件的吸光玻璃可以是硼硅酸盐玻璃。

在本公开的替代实施例中，成像组件可以包括：样本平台，该样本平台具有目标区域；激发光模块，该激发光模块布置成接近样本平台；透镜模块，该透镜模块布置成用于接收从目标区域发射的光；第一干涉滤光器，该第一干涉滤光器定位成沿光路与透镜模块对齐，并且在透镜模块前面；第二干涉过滤器，该第二干涉过滤器定位成沿光路与透镜模块对齐，并且在透镜模块后面；光传感器，该光传感器布置成用于接收从透镜模块发射的光；以及成像组件，该成像组件配置成用于处理由光传感器捕捉的数据。在一些方面，成像组件的相应的激发光模块还包括能发射多于一个波长的光的激发光阵列。在其他方面，成像组件透镜模块包括布置成光学挡板的一个或多个透镜。

附图说明

下文中参考下列附图详细地描述说明性方面。

图1是根据一些方面或实施例的表示成像系统的诸元件的示意图，所述成像系统激发样本，并且使来自样本的反射光通过滤光模块被滤光而去往图像传感器。

图2是根据一些方面或实施例的、示出示例性方法和过程的流程图，所述方法和过程用于以发光构件来准备样本并且处理来自样本的亮度(luminosity)数据。

图3A是根据一些方面或实施例的、可以用作成像系统和设备的部件的滤光器旋转盘(wheel)和安装结构的后视立体图。

图3B是根据一些方面或实施例的、在外壳内的滤光器旋转盘和安装结构的前剖面视图。

图3C是根据一些方面或实施例的、滤光器旋转盘安装结构和外壳的侧视横截面图。

图4A是根据一些方面或实施例的、定位在透镜模块和相机模块前面的滤光器的分解示意图。

图4B是根据一些方面或实施例的透镜模块和相机模块的示意性分解图，并且在所述透镜模块前面具有第一滤光器，在所述透镜模块后面和相机模块前面定位了第二滤光器。

图5A是根据一些方面或实施例的、定位在透镜模块和相机模块后面的滤光器的立体分解示意图。

图5B是根据一些方面或实施例的、定位在透镜模块和相机模块后面的滤光器的分解侧面轮廓示意图。

图6是根据一些方面或实施例的、当入射在滤光器表面上的光具有从滤光器表面平面的法向轴发散的增加的角度时，会发生于透射过干涉滤光器的光的蓝移的图形表示。

图7A是根据一些方面或实施例的、从样本透射过透镜模块的发射光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块后面的电介质干涉滤光器且不具有任何吸光玻璃。

图7B是根据一些方面或实施例的、从样本透射过透镜模块的光的图像，所述透镜模块具有定位在该透镜模块后面的电介质干涉滤光器和吸光玻璃结构。

图8A是根据一些方面或实施例的、从样本透射过透镜模块的光的图像，所述透镜模块具有定位在该透镜模块后面的电介质干涉滤光器。

图8B是根据一些方面或实施例的、从样本透射过透镜模块的光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块前面和后面两处的电介质干涉滤光器。

具体实施方式

贯穿本说明书，为了进行解释，阐述众多特定细节以提供对本文中所公开的许多实施例的透彻理解。然而，对本领域技术的人员将显而易见的是，在没有这些特定细节中的一些细节的情况下也可时间许多实施例。在其他实例中，以图或示意图形式示出公知的结构和装置，以避免使所描述实施例的基本原理含糊。

用于对来自各种生物、化学、和/或生物化学测试和测定的结果进行成像的成像系统、设备和仪器通常使用由样本中的荧光或磷光标记发射的光来形成图像并标识样本的特性。如本文中所使用，“标记”(“marker”)可以是指与感兴趣的DNA或RNA序列、抗原、其他蛋白质或其他生物结构对应的氨基酸、核酸或类似的生物结构，已经利用在由激发光源激发时重新发射光的可检测的分子对这些对应的氨基酸、核酸或类似的生物结构作了标注。此类标记可以是插入到样本环境中的专门构造的“探针与标签”(probe-and-label)结构，而在一些方面，标记可以是具有自然地发生的荧光或磷光结构的天然蛋白质。在本公开的实施例中，设计并构造此类标记以使它们与样本中的所期望的生物或化学结构进行化学键合，并且还使它们携带荧光团，该荧光团可以是被称为荧光构件的化学结构的部分。在光激发时，荧光团会重新发射光，即，荧光，并且在一些实施例中，在由特定波长的光激发时，荧光团会发射光。在进一步的替代实施例中，此类标记可以携带荧光粉(该荧光粉可以是被称为磷光构件的化学结构的部分)，并且在光激发时可重新发射光，即，磷光。在又一替代实施例中，可以使用拉曼(Raman)光谱学技术来激发分子并进而测量蛋白质结构中的振动、转动以及其他低频模式。在诸方面，如果受激发，则荧光构件可以连续地发射光，并且一旦已经从样本中移除任何未键合的标记，就可以基于键合到样本的诸部分的标记来观察样本的图像。在其他方面，仅当荧光构件键合到特定的生物结构时，该荧光构件才会发射光，从而允许基于经键合的标记的光发射来观察生物样本的图像。与数据处理部件通信的、观察经发射的光的成像仪器中的传感器基于所发射的光来生成图像，并进而基于标记的构造来标识样本的特性，所述样本的特性诸如，样本的结构或特定生物或化学材料的存在。

然而，来自荧光构件的光的强度可能等于或小于环绕成像仪器的光的强度。仪器的光传感器会拾取此类环境背景光或光污染，从而降低了基于荧光发射的样本图像的准确度、清晰度和总体质量。在一些方面，简单地从仪器的诸部分或从样本的诸部分反射出的光可能是光污染源。类似地，会由光传感器捕捉用来使荧光团发荧光的原始激发光，从而使感兴趣的样本的图像失真。可以观察到来自反射光的光污染，对于蛋白质免疫印迹尤其如此，因为在蛋白质免疫印迹中观察的样本经常是高度反射的白色印迹。印迹是白色的这个事实意味着该印迹在散射激发光方面是非常有效的，并且与波长无关。因此，可能存在被引导向透镜组件和光传感器的过量的反射激发光。过量的反射实际上是噪声，并且会使来自标记和样本的荧光光发射中的所需信号褪色。

减少光污染量的一个方法是构造成像仪器的结构方面以使环境背景光或光污染的进入最小化，但是此类构造会减小仪器的可用性。在此类经构造的结构中，期望观察样本的整体，但是由于发射光的强度和发射光强，成像设备在尺寸上会受限。换言之，荧光会受限，由此，捕捉光的透镜和成像传感器必须保持为相对地接近被照射的样本。因此，对样本的广角观察对于捕捉完整的样本图像可能是有用的。然而，有助于减小从设备的各个角落到来的反射的过量的激发光的量的结构也可能不利地阻挡来自样本的角落、边缘、周围、周边的所需要的发射光，从而不充分地捕捉发射光。捕捉所需要的发射光同时阻挡不需要的光污染之间的差异可能在窄的波长或强度范围内，从而使得此类成像设备的构造相对复杂。

如一些方面和实施例中所述，吸光材料和干涉滤光器可以控制到达成像仪器中的光传感器的光的量、角度、偏振和波长。类似地，透镜的构造和布置也可以控制到达成像仪器中的光传感器(还被称为光电传感器)中的光的量、角度、偏振和波长。吸光材料和干涉滤光器的使用可以由此减小由成像设备捕捉的不需要的光污染的量而不会过度地减少从受激发的样本捕捉的荧光或磷光发射光的所需要的信号。

如本文中所使用，术语“偏离法向的光(off-normallight)”和“高角度光(high-angularlight)”一般是指入射在不是正好与面的平面垂直或正交的平面上的光。在各个方面，接收光的诸表面可以是单个透镜、透镜镜筒的第一透镜、干涉滤光器、吸光玻璃或串联的滤光器。在一些方面，“偏离法向的光”和“高角度光”可以专门指入射在偏离光的法向轴至少约25°到约30°处的表面上的光，或者换言之，以至少约25°到30°的角度偏离透镜镜筒的第一透镜、干涉滤光器、吸光玻璃或串联的此类元件的组件的平面的垂直轴。

如本文中所使用，除非另外指示，否则，相对的位置性术语(包括但不限于，“之前”、“之后”、“在……前面”、“在……后面”等)是指相对于入射在元件上或透射过此类元件的光的光路而对此类元件的定位。如本文中所讨论，相对于彼此而定位的此类元件是光学结构，并且可以包括透镜、滤光器、吸光玻璃、光传感器等。

薄膜干涉滤光器可以具有阻挡特性，从而反射一个或多个光谱带或光谱线并且透射其他光谱带或光谱线，同时对于所有感兴趣的波长保持接近零的吸收系数。已知如在荧光成像器中用于滤光的干涉滤光器。然而，干涉滤光器的限制是它们的角度性能——随着入射光的角度增加，通过滤光器的波长朝向激发光偏移到较短的波长(即，蓝移)。结果，对于标准的荧光成像器，在所捕捉的图像的边缘处存在较高的背景或辉光(glow)，随着从图像中心处半径增加，这种情况逐渐变差。进一步的限制可能是：由于滤光器的蓝移，以高入射角发生在干涉滤光器上的反射或散射激发光可以透射过干涉滤光器，这将在干涉滤光器后面的光电传感器的平面处导致光污染，进而减小灵敏度。

随着入射光偏离法向，干涉滤光器将使越来越短波长的光通过，这会导致通过滤光器的周边区域对透过的不需要的光的透射。此类透射会导致伴随沿图像的周边感测到过量的光的成像，也将此称为光晕(halo)。在实施例中，光沿光路的过渡会通过高折射率材料和低折射率材料，这减小了以高角度入射的一些波长的光的透射。对于通过相继地沉积高折射率和低折射率的材料层而制造的干涉滤光器，随着入射光的波长增加，由于相比对应于蓝光的波长，在对应于红光的波长处的更小的有效折射率，相对于入射光的角度的电介质滤光器的灵敏度增加。因此，增加薄膜层叠层的有效折射率大大地减小了干涉滤光器的角度依赖性。在一些方面，在此类干涉滤光器中使用超高折射率材料可以更显著地减少高角度入射的光的透过。此外，更强健的角度性能可以减小系统中被分散地散射的光的量，使这些光免于透射过干涉滤光器。

在诸方面，在特定波长(以纳米测量的λ)范围上阻挡光的透射的滤光器可以减小在图像中被捕捉的光晕效应光的量，对于设计成用于在近红外(NIR)光谱(λ从约800纳米到2500纳米)中成像的印迹和凝胶而言尤其如此。然而，单独地使用干涉滤光器会导致具有光污染伪像(artifact)或偏移的图像。例如，用于具有在约820纳米到860纳米范围内(在一些方面，可以为约830纳米)的λ的光波长的干涉滤光器会导致充分的光晕效应和/或背景光污染的图像，所述充分的光晕效应和/或背景光污染减小了图像的准确性。类似地，用于具有在约700纳米到740纳米范围内(在一些方面，可以为约730纳米)的λ的光波长的干涉滤光器会导致光污染，诸如，展现出经透射的光向较窄的波长的偏移的图像，对于约670纳米的激发波长的附近尤其如此。在又一些实施例中，干涉滤光器可配置成使λ在约300纳米到约1000纳米范围内的波长带的光通过。

另一方面，吸光玻璃是具有吸收系数的滤光器，该滤光器减小了通过吸光玻璃的总的光透射，并且可在光密度(“OD”)方面来测量该吸光玻璃。通常，在将吸光玻璃用作吸光滤光器的荧光成像器中，吸光滤光器的阻挡水平不足以阻挡可以透射过样本、从样本或样本平台反射出的激发光的全部。

在实施例中，吸光玻璃可以减小从偏离法向通过而到达传感器的光的量。从高角度进入吸光玻璃的光具有通过供光穿过和透射过的吸光玻璃的较长的光路。然而，吸光玻璃也可以“自发荧光”，这是指吸光玻璃的行为，其中，与标记样品的荧光动作类似，由于吸光玻璃的颜色，吸光玻璃可以吸收激发光中的一些光，并且(取决于激发光的颜色和波长)可重新发射该光。因此，在一些实施例中，串联的滤光器的电介质干涉滤光器侧可定位成面对样本，从而减小吸光玻璃的基于颜色的自发荧光的量。在一些实施例中，吸光玻璃可以是硼硅酸盐玻璃，因为硼硅酸盐玻璃通常呈现出比用作吸光玻璃的其他玻璃更少的自发荧光特性。

在本公开的实施例中，在成像设备内串联地布置的干涉滤光器和吸光玻璃操作以减少否则将到达成像传感器的背景光或光污染的量。串联地布置的干涉滤光器和吸光玻璃的组合(在本文中被称为“串联的滤光器组件)提供了所需要的信号相对于背景光的较大的透过比率。利用串联的滤光器而获得的来自荧光团的发射光的信号比背景的比率比单独地利用干涉滤光器或吸光玻璃中的任一者所获取的大。在一些实施例中，相对于入射光路，首先在吸光玻璃滤光器的前面布置干涉滤光器，该吸光玻璃滤光器随后定位在经定向的信号光的光路中。在其他实施例中，相对于入射光路，首先在干涉滤光器的前面布置吸光玻璃滤光器，该干涉滤光器随后定位在经定向的信号光的光路中。在实施例中，串联地布置的干涉滤光器和吸光玻璃尤其可以减少沿成像设备和图像传感器的周边被透射的不需要的光的量以及通过阻挡高入射光而生成的任何散射光，进而改善沿由经透射的光形成的图像的边缘的准确度和分辨率。此类串联的滤光器组件可进一步改善在由经透过的光形成的图像的中心处的、以及跨该图像的完整范围的准确度和分辨率。由于吸光滤光器的滤光能力与给定波长下滤光器的光路长度成比例，因此相比更接近垂直(法向)入射的光束，具有由滤光器阻挡的(远离法线的)更高角度的入射光束将被更高效地阻挡。串联地布置的干涉滤光器和吸光玻璃的诸方面尤其可以减小近红外(NIR)光谱中的背景光的量。

在实施例中，沿入射光的光路定位的一个或多个或串联的滤光器组件可与透镜模块耦合，以便在透镜模块的前面、后面或在透镜模块的前面和后面两处来对准。在此类实施例中，相对于入射光的光路，一个或多个串联的滤光器组件以及透镜模块布置成具有相同的法向轴；换言之，彼此一致以便为入射光提供直的光路。在一些实施例中，向着透镜模块前部的透镜在直径上比向着透镜模块的后部的透镜更大；在此类实施例中，与定位在透镜模块前面的可比较的串联的干涉滤光器相比，定位在透镜模块后面的串联的干涉滤光器可以是相对较不昂贵的。

在实施例中，还可以通过在透镜模块之前和透镜模块之后两处都放置干涉滤光器来改善成像系统的性能。在透镜后面的干涉滤光器可以定位在该透镜与电荷耦合器件(CCD)之间。机械要求可以包括邻近该透镜而布置的、具有两个滤光器旋转盘的配置。使用此类双滤光器配置的实施例可以显著地将背景噪声减小到低于背景扣除(backgroundreduction)的水平，该背景扣除的水平可单独地用单个干涉滤光器(在透镜的前面或后面)来实现。

虽然本文中公开的许多实施例一般涉及用于利用激发照明来对荧光样本或标记成像的高效的成像设备，但是本文中描述的成像设备可用于对其中可伴随有来自激发光源或其他照明源的潜在光污染而执行的磷光、化学发光、或生物发光样本或标记的照明或成像的任何应用，其中，类似的或相似的透镜和滤光器结构将是合适的或有利的。本公开的诸方面可以包括被布置成落射照明(epi-illumination)系统或透射照明(trans-illumination)系统的成像设备。

图1是表示成像系统的诸元件的示意图，该成像系统激发样本，并且过滤从样本通过滤光模块而到图像传感器100的反射光。处理控制器102控制激发光模块104，该处理控制器104可以是具有输入-输出接口且用于执行保存在非暂态计算机可读介质101内的编程指令的微处理器和其他电路。激发光模块可以包括激发光电源106，该激发光电源106可以将电流引导到一个或多个光源或照明元件。在一些方面，激发光模块104包括发射不同波长的光的光源。在一些方面，光源或照明元件是发光二极管(LED)，而在其他方面，光源可以是彩色灯泡或形成激发光阵列的结构。激发光模块104可以包括深红光LED108、红光LED110、绿光LED112以及蓝光LED114。诸光源或照明元件的集合可称为激发光阵列107。在一些实施例中，深红光LED108可以发射红外光(IR)(包括NIR光)，而在其他实施例中，对于IR通道可以有单独的光源。处理控制器102可以控制激发光模块104，以便单独地、顺序地、同时地、或组合地或按上述的各种变型来激发光源。在一些方面，可以单独地激发每一个光源以精确地控制由激发光模块104发射的激发光116的波长。在一些应用中，由激发光模块104发射的激发光116是对诸单个光源进行的顺序供电。

激发光116可以照射样本118、透镜模块122以及接近光源的成像系统的样本区域内的任何其他结构。位于激发光模块104中的激发光阵列107尤其接近可以支撑和保持样本118的样本平台。样本118可以特定地定位在成像设备的目标区域中，并且被配置成接收来自激发光模块104的激发光，并且发射出发射光。在一些实施例中，激发光阵列107和光源可以距要照射的样本118约20毫米、约30毫米、约40毫米或约70毫米。样本118可以是凝胶或印迹，诸如，蛋白质免疫印迹或凝胶文档的应用，该应用包含诸如标记或斑点(其可以是荧光标记或磷光标记)之类的化学要素。当由激发光116激发时，样本118中的标记可以发生反应，例如，当由特定波长的激发光116激发时，荧光标记可以发荧光。在诸方面，样本118中的一些标记会对从深红光LED108、红光LED110、绿光LED112、蓝光LED114、发射等效光波长的光源或照明元件、或上述各项的组合发射出的光波长作出反应。可提供这些特定的光源和并将这些特定光源配置为发射专门激发可以在样本中的特定的荧光团和标记的波长的光。样本118中的荧光标记的发荧光或来自其他标记的光发射是发射光120，该发射光120可以指示被保持在凝胶或印迹中的样本118的特性或质量。激发光116还可以简单地从样本118以及接近样本118的结构来反射，从而生成反射光121，该反射光121不指示样本118或样本118中的标记的特性或质量。

透镜模块122可以包括透镜筒123，该透镜筒123充当用于限定空间的壁，在该空间中可布置一个或多个透镜，并且使这一个或多个透镜取向。在所示实施例中，透镜模块122包括第一透镜124、第二透镜126以及第三透镜128。在替代实施例中，透镜模块122可以包括一个透镜、两个透镜、或者四个或更多的透镜。从样本118中的标记发射出的发射光120可被部分地引导到透镜模块122，并且被透镜模块122捕捉，从而进入透镜筒123。可由在透镜模块122的前部的挡板125减少进入该透镜模块122的激发光116和反射光121的量。不指示样本118的特性或质量的光(诸如，激发光116和反射光121)的减少有助于改善进入透镜模块122的发射光120的信号质量。

在实施例中，透镜筒123可以包括挡板125，该挡板125可以是阻挡高角度光进入透镜模块122的透镜筒123的壁的物理延伸。挡板125可以接近第一透镜125的外围且至少部分地覆盖第一透镜124，进而防止光从偏离法线的高角度进入第一透镜。

在实施例中，进入透镜模块122的光主要是发射光120，并且伴随着进入该透镜模块122的反射光121的最少量的激发光116。在所示实施例中，进入透镜模块122的光顺序地被聚焦通过第一透镜124、第二透镜126和第三透镜128，其中，第一透镜124接近样本118。在一些实施例中，第一透镜124的直径可以大于第二透镜126的直径和第三透镜128的直径中的任一者或两者。在一些实施例中，第二透镜126的直径可以大于第一透镜124的直径和第三透镜128的直径中的任一者或两者。在替代实施例中，第三透镜128的直径可以大于第一透镜124的直径和第二透镜126的直径中的任一者或两者。此外，在一些实施例中，第一透镜124的厚度可以大于第二透镜126的厚度和第三透镜128的厚度中的任一者或两者。在替代实施例中，第三透镜128的直径可以大于第一透镜124的直径和第二透镜126的直径中的任一者或两者。

在一些方面，透镜模块122自身的形状可以进一步充当光学挡板。如图1所示，沿发射光120的光路，透镜模块122中的诸透镜的直径减小，具体地，第一透镜124的直径大于第二透镜126，第二透镜126的直径转而大于第三透镜128的直径。从高角度进入透镜模块122且穿过如图所示的特定透镜布置的的入射光可被引导向透镜筒123的内壁。因此，透镜筒122中的透镜配置可起作用以减少通过透镜模块122的整体的偏离法线的光的量。

透镜模块122在样本118的远端可包括耦合到透镜筒123的串联的滤光器组件130。串联的滤光器组件130可以包括与吸光玻璃134耦合的成对的或分层的干涉滤光器132。在一些实施例中，串联的滤光器组件130可以是机械耦合到吸光玻璃134的干涉滤光器132，但是其中，干涉滤光器132与吸光玻璃134的光学表面不直接接触。在所示实施例中，串联的滤光器组件130的干涉滤光器132侧布置成接近第三透镜128。在其他实施例中，串联的滤光器组件130的吸光玻璃134侧可布置成接近第三透镜128。在发射光120已经通过透镜模块122中的透镜之后，发射光120与串联的滤光器组器130交界(interface)并且由串联的滤光器组件130滤光。当发射光120与串联滤光器组件130的接近样本118的侧交界时，由透镜模块122的透镜聚焦的发射光120通常垂直于串联的滤光器组件130的表面。在一些实施例中，透镜模块122中的一个或多个透镜可布置和配置成将不进入透镜模块122的偏离法线的光引导向透镜筒123的内表面；换言之，任何偏离法线的光可被折射到透镜模块122的内壁，并且不透射过透镜模块122的整体。

在示例性实施例中，串联的滤光器组件130可配置成具有表1中所述的激发滤光器、发射滤光器以及LED光源：

表1

在表1中所述的示例性实施例中，滤光器命名法指示了该滤光器的中心波长，并且跟随有在峰值波长的最大透射的一半处的滤光器范围的全宽度。光谱分离值是激发滤光器的红侧与发射滤光器的蓝侧之间的光谱距离的指示。较大的光谱分离可能是较佳的，因为较少的寄生激发光将透射过发射滤光器，并且产生较少的背景污染。光源中的一些还可以与有色玻璃耦合，这可进一步朝给定的波长来过滤光。

在实施例中，干涉滤光器132可以具有约1毫米到约5毫米(1-5mm)的厚度。在一些实施例中，干涉滤光器132可以是具有各种折射率的诸电介质材料的层。在一些实施例中，干涉滤光器132可以具有施加在基板上的多个薄膜电介质层，其中，这些电介质层可以是两种或更多种电介质的交替的层。每一个电介质层的厚度可以与由样本发射的光的波长成比例。例如，相对于入射在干涉滤光器上的光的波长λ，每一个薄膜层可具有λ/4或λ/2的厚度。出于对电介质层材料的折射率的考虑，还可以进一步修改薄膜电介质层的厚度。可用于干涉滤光器的电介质材料可以具有从约1.0到约2.5的折射率。此外，本文中所使用的干涉滤光器132可以具有约OD4到约OD6的光密度。

在实施例中，吸光玻璃134可以具有约OD2到约OD5的光密度。具有OD6的干涉滤光器132或组合的干涉滤光器132和吸光玻璃134可以将通过吸光玻璃134的光的透射减小到原始的入射光发光度(luminance)的0.0001％。在其他实施例中，可以由多于一个吸光玻璃的窗格(pane)来构造，这些窗格具有特定的光密度，并且彼此串联。例如，在此类实施例中，可以耦合各自具有约OD3光密度的一对吸光玻璃窗格以形成具有串联的滤光器组件130中所使用的、约OD6的吸光玻璃134。

干涉滤光器132与吸光玻璃136之间的界面可配置成具有它们的折射率之间的最小差异。在一些实施例中，可由外部框(诸如，由透镜筒123的壁)使干涉滤光器132和吸光玻璃136结合在一起，。在其他实施例中，串联的滤光器组件130可以被保持在分开的结构中(例如，滤光器旋转盘)，并且被保持为接近透镜筒123在样本的远端的那一端。在一些实施例中，干涉滤光器132可以是诸如通过溅射沉积或化学气相沉积而被沉积到吸光玻璃136上的一个或多个膜层，进而利用至少一个干涉滤光器132膜层来涂敷吸光玻璃136。在又一些实施例中，可以将干涉滤光器132膜和吸光玻璃136层叠(laminate)在一起以形成串联的滤光器组件130。在又一些实施例中，干涉滤光器132和吸光玻璃136可物理地耦合在一起以形成并用作串联的滤光器组件130，但是彼此并不明确地结合；例如，其中，干涉滤光器132和吸光玻璃136两者在滤光器旋转盘的匣(pocket)中紧贴地匹配。在一些方面，吸光玻璃可以是硼硅酸盐玻璃。

透射过串联的滤光器组件130并从该串联的滤光器组件130发射出的发射光120是经滤光的光136。经滤光的光136可具有表示来自样本的发射光120的波长和强度。与存在于透镜模块122之前的光(其包括过量的激发光116和反射光121)相比，从透镜模块122发射出的经滤光的光136更准确地表示样本118上受激发的标记。透射过串联的滤光器组件130并从该串联的滤光器组件130发射出的经滤光的光136入射在光传感器138上。在一些方面，光传感器138可以是光电传感器、电荷耦合器件(CCD)等。光传感器138可以接收经滤光的光136，并且确定经滤光的光136的特性，这些特性包括波长、强度等。

光传感器138将关于经滤光的光136的数据传送到数据捕捉、处理和成像(DCPI)模块140(替代地被称为成像模块)。DCPI模块可以电子地和信息地耦合到处理控制器102。在诸方面，DCPI模块140可以接收来自处理控制器102的数据捕捉、处理和成像指令，这些指令根据用户输入和计算机程序指令中的任一者或两者并经由非暂态计算机可读出介质101来传送。DCPI模块140可以组织从光传感器138接收到的数据，从而将表示样本118的数字图像提供给输出142。在诸方面，输出142可以是单独的非暂态计算机可读介质，诸如，数据库或计算机处理系统。在一些方面，输出142可以是显示器，该显示器配置成基于光传感器138感测的信息而将由DCPI模块140生成的数字图像示出在屏或其他此类显示设备上。

在一些实施例中，公开了一种准备、处理和获取来自样本的数据的方法。图2是示出用于以发光构件来准备样本并处理来自样本200的亮度数据的示例性方法和过程的流程图。在第一步骤202处，可以用荧光标记来准备样本。在一些方面，可以用发光标记来准备样本，发光标记包括但不限于荧光标记和磷光标记。在步骤204处，可将样本装载到成像和分析装置中。控制器可以启动对样本的处理，其中，控制器可以响应用户输入和计算机程序指令中的任一者或两者。控制器可以根据参数来将处理指令传送到成像和分析装置，这些参数包括：利用其来照射样本的光的一个或多个波长、利用其来照射样本的一个或多个光源、利用给定的光源来照射样本的时间的持续期以及用于照射样本的光源的强度等。这些参数是控制器可以传送到成像和分析装置的示例性而非详尽的指令集合。

在步骤206处，可以利用由至少一个激发光源发射出的、特定波长的光来照射样本。在一些方面，在任何一个时刻，仅一个激发光源将被照射。在替代性方面，可同时地或顺序地照射两个或更多个激发光源。在一些方面，当样本响应于不同波长的光可能具有多于一个标记时，控制器可以运行照射的迭代，从而对于需要不同波长的光来照射的每个迭代都返回到步骤206。

在步骤208处，来自样本的发射光(由于来自光源的激发而被发射出的、来自标记的光)利用透镜模块来收集，并且透射过透镜模块。在步骤210(其实际上与步骤208并发)处，阻挡偏离法线的光(诸如，原始的激发光、从表面反射的反射光或从样本结构自身反射的反射光)进入透镜模块。在一些方面，结构挡板阻止偏离法向光进入透镜模块。在其他一些方面，透镜模块中的一个或多个透镜的构造、布置和形状将确实进入了透镜模块的偏离法向的光引向透镜模块的内壁。在实施例中，串联的滤光器组件在透镜模块内位于一个或多个透镜的后面，，并且可以包括耦合到吸光玻璃的干涉滤光器，所述一个或多个透镜相对地位于发射光源的远端。

在步骤212处，通过透镜模块中的透镜的、来自样本的发射光与干涉滤光器交界，在一些方面，干涉滤光器可以是电介质滤光器，而在其他方面，干涉滤光器可以是二向色滤光器。干涉滤光器仅允许特定波长的光通过滤光器。在一些方面，干涉滤光器可仅允许特定极性的光通过滤光器。

在步骤214处，通过干涉滤光器的光与吸光玻璃交界。吸光玻璃通常可以减少光通过吸光玻璃的总透射。在一些方面，吸光玻璃可配置成吸收特定波长范围中的光，进而减少那些波长范围中的光的透射。

在替代实施例中，透镜模块构造成使得发射光在干涉滤光器之前与吸光玻璃交界。换言之，沿发射光的光路，吸光玻璃接近发射光源，并且干涉滤光器相对地在发射光源的远端。

在进一步的替代实施例中，串联的滤光器组件可以位于透镜模块中的至少一个透镜之前，或换言之，该串联的滤光器组件相对地接近发射光源。

在步骤216处，通过串联的滤光器组件的光从透镜模块传送到图像传感器。图像传感器可以测量和捕捉经滤光的发射光，并且将表示经滤光的发射光的数据中继到DCPI模块。

在步骤218处，DCPI模块接收来自图像传感器的成像数据，并且处理该成像数据。经处理的成像数据可以是数字图像，该数字图像标识来自已在样本中受激发的标记的照射。

在步骤220处，作出是否用另一波长的激发光来照射样本的决策询问。在一些方面，可以用至少两个光源来照射单个样本，该至少两个光源具有不同波长的光，并且激发样本中的至少一个不同的磷光或荧光标记。如果决策询问结果是肯定的，则过程返回到步骤206，并且继续该过程：用与已经用于激发样本的光的波长不同的光的波长来照射样本。如果决策询问结果是否定的，则过程继续进行到步骤222，最终结束该过程。在一些方面，从由控制器中继的用户输入和计算机程序指令集中的任一者或两者获取该决策询问的结果。

在步骤222处，将已由DCPI处理的成像数据发送到输出模块。在一些方面，以第一波长从激发光获取的样本的成像数据可经处理并被输出，同时成像系统和设备继续以一个或多个不同的第二波长来对样本成像。在一些实施例中，输出可以去往非暂态计算机可读介质，诸如，数据库。在其他实施例中，输出可以是可视的显示器屏幕。在进一步的实施例中，可将经处理的数据发送到多个输出接收机。

图3A是可以用作成像系统和设备的部件的滤光器旋转盘和安装结构300的后视立体图。滤光器旋转盘302可配置成将至少一个滤光器304固定并保持为接近该滤光器旋转盘的外围。在所示实施例中，滤光器旋转盘302可以将沿该滤光器旋转盘的外围等距离地保持的多个滤光器304保持在配置成用于牢靠地安装此类滤光器304的槽或匣中。在替代实施例中，可能有在滤光器旋转盘中非对称地布置且布置在相对地接近或远离滤光器旋转盘302的外围的位置处的多于一个的滤光器304。在实施例中，滤光器旋转盘302可以具有带有缺口或带有齿的、且耦合到操作齿轮306的圆周表面，使得当操作齿轮306由齿轮电机308驱动并被安装到齿轮轴310上而转动时，相应地转动滤光器旋转盘302。滤光器旋转盘302可安装到滤光器旋转盘轴312上，并且布置成使得安装在滤光器旋转盘302内的至少一个滤光器304与透镜底座314对准。透镜底座314位于透镜模块外壳316内，在一些实施例中，透镜模块外壳316可以包括外壳背衬(backing)318。当操作齿轮306驱动滤光器转动盘302转动时，位于透镜底座314上的单个的滤光器304被改变。在一些实施例中，至少一个滤光器304可以是串联地与吸光玻璃耦合的干涉滤光器。在滤光器旋转盘302中存在多个滤光器304的一些方面中，每一个滤光器304可以具有与滤光器旋转盘302中的其他滤光器304不同的干涉滤光器和吸光玻璃的诸组合。

图3B是在外壳内的滤光器旋转盘302和安装结构的前剖面视图。在所示的一些实施例中，滤光器旋转盘302部分地被暴露，并且部分地由外壳前部322覆盖。外壳前部322包括孔径，光可以通过这个孔径来传送，并且与图像传感器320交界。图像传感器320位于其中的区域可由透镜底座314的外围来定界，该透镜底座耦合到外壳。在一些实施例中，透镜底座314保持一个或多个透镜，这些透镜将通过外壳前部孔径而入射的光聚焦到图像传感器320上。滤光器旋转盘302可布置在透镜底座314与图像传感器320之间，并进而将滤光器304定位在透镜底座314与图像传感器320之间。滤光器304可减少以不需要的波长或角度入射的光的透过。在替代实施例中，除了允许光到达图像传感器320的孔径之外，滤光器旋转盘302可完全由外壳前部322覆盖。

图3C是滤光器旋转盘安装结构和外壳的侧视横截面图。沿光路入射在安装结构和外壳上的光可以通过由透镜底座314限定的孔径而进入透镜模块外壳316。通过由透镜底座314限定的孔径的光可以与由位于透镜底座314后面的滤光器旋转盘302保持的一个或多个滤光器交界，并且可以透射过这一个或多个滤光器。可以进一步将外壳背衬318布置在滤光器旋转盘302后面，并且该外壳背衬318可以进一步定位和固定图像传感器320、或入射到图像传感器320上的光路的孔径。图像传感器可以耦合到冷却元件324。图像传感器320可以进一步连接到处理电路326，处理电路326可以将来自图像传感器320的数据中继到后续的处理模块或其他非暂态计算机可读介质。

图4A是定位在透镜模块和相机模块400前面的滤光器的分解示意图。在一些实施例中，相机模块402可以容纳用于中继、处理或以其他方式操纵由图像传感器捕捉的图像数据的图像传感器和电路。透镜模块404可以耦合到相机模块402，其中，透镜模块404可以具有透镜安装段410，该透镜安装段410可与相机模块402中的透镜接收底座408机械地耦合，并可固定至该透镜接收底座408。在所示实施例中，滤光器可以设置在透镜模块404前面。滤光器406可以沿入射光L的光路来将过滤光器元件412定位在透镜模块404之前，并且在一些实施例中，滤光器可以通过滤光器臂414设置就位。在诸方面方面，滤光器元件412可以是干涉滤光器、吸光玻璃、或串联耦合的干涉滤光器和吸光玻璃。在替代实施例中，沿入射光L的光路，滤光器旋转盘可以将至少一个滤光器元件412保持和定位在透镜模块404之前，其中，滤光器旋转盘的转动可以将单独的或不同的滤光器元件412定位在透镜模块之前。在所示的此类实施例中，滤光器元件412可以减少在进入透镜模块并由该透镜模块聚焦之前的偏离法向的入射光L的量。类似地，滤光器元件412可以减少在进入透镜模块并由该透镜模块聚焦之前、特定波长处的入射光L的量。

图4B是透镜模块和相机模块的分解示意图，其中，第一滤光器定位在透镜模块前面，并且第二滤光器定位在透镜模块后面且定位在相机模块401前面。在实施例中，相机模块402可以容纳用于中继、处理或以其他方式操纵由图像传感器捕捉的图像数据的成像传感器和电路。透镜模块404可以耦合到相机模块402，其中，透镜模块404可以具有透镜安装段410，该透镜安装段410可与相机模块402中的透镜接收底座408机械地耦合，并且固定到该透镜接收底座408。在所示实施例中，第一滤光器416可以定位在透镜模块404前面。沿入射光L的光路，第一滤光器416可将第一滤光器元件定位在第一滤光器元件420之前，并且在一些实施例中，可以由第一滤光器臂422将第一滤光器416设置就位。此外，第二滤光器418可以定位在透镜模块404后面。沿入射光L的光路，第二滤光器418可将第二滤光器元件424定位在透镜模块404之后，并且在一些实施例中，可以由第二滤光器臂426将第二滤光器418设置就位。在诸方面，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424中的任一者或两者可以是干涉滤光器、吸光玻璃、或串联耦合的干涉滤光器和吸光玻璃。在替代实施例中，沿入射光L的光路，滤光器旋转盘可以将至少一个第一滤光器元件420定位在透镜模块404之前，其中，滤光器旋转盘的转动可以将单独的或不同的第一滤光器元件420定位在透镜模块之前。在类似的替代实施例中，沿入射光L的光路，滤光器旋转盘可将至少一个第二滤光器元件424保持和定位在透镜模块404之后，其中，滤光器旋转盘的转动可以将单独的或不同的第二滤光器元件424定位在透镜模块之后且在相机模块402之前。在所示的此类实施例中，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424中的任一者或两者可以减少在进入透镜模块并由该透镜模块聚焦之前的偏离法向的入射光L的量。类似地，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424中的任一者或两者可以减少在进入透镜模块并由该透镜模块聚焦之前的特定波长处的入射光L的量。在实施例中，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424可由相同的元件制成，或可以是完全相同的，从而使具有相同波长或角度取向的入射光L通过。在一些实施例中，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424可由不同的元件构成，从而使具有不同波长和角度取向的入射光L通过。

在其他实施例中，沿入射光L的光路，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424两者都可定位在透镜模块404之前。在沿入射光L的光路而将第一滤光器元件420和第二滤光器元件424两者都定位在透镜模块404之前的实施例中，第一滤光器元件420或第二滤光器元件424可以相对更靠近透镜模块404。在又一些实施例中，沿入射光L的光路，第一滤光器元件420和第二滤光器元件424两者都可定位在透镜模块404之后。在沿入射光L的光路而将第一滤光器元件420和第二滤光器元件424两者都定位在透镜模块404之后的实施例中，第一滤光器元件420或第二滤光器元件424可以相对更靠近透镜模块404。

图5A是定位在透镜模块和相机模块500后面的滤光器的立体分解示意图。在实施例中，相机板502(其可以是印刷电路板)提供对图像传感器504的安装位置。在一些实施例中，图像传感器504可以定位成接近相机板502的中心。滤光器元件506可以定位在图像传感器504之前，从而在入射光L到达图像传感器504之前过滤它。在诸方面，滤光器元件506可以是干涉滤光器、吸光玻璃、或串联耦合的干涉滤光器和吸光玻璃。支撑模块508可充当透镜底座，并且可以定位成将滤光器元件506和图像传感器504覆盖和固定在支撑模块滤光器腔体514内。在实施例中，支撑模块508可以包括一个或多个支撑模块法兰510，支撑模块法兰510可以机械地耦合到相机板，并且在诸方面，可机械地耦合到相机板安装部512。可以附加地或替代地在接近图像传感器504处将支撑模块508安装到相机板502。在此类实施例中，支撑模块接收孔522可以位于相机板502上的图像传感器504周围，并且该支撑模块接收孔522可与支撑模块508的诸元件机械地耦合，这可以进一步使支撑模块滤光器腔体514在图像传感器504和滤光器元件506上对准。在实施例中，透镜模块516定位在滤光器元件506和图像传感器504前面。透镜模块516可以包括配置成用于与支撑模块透镜腔体520机械地耦合的透镜模块安装段518。在所示实施例中，由于过滤器元件506定位在透镜模块516后面，因此滤光器元件506的位置可以进一步增加折射通过透镜模块516的高角度光的量，这些高角度光被阻止透射通过过滤器元件506。

图5B是定位在透镜模块和相机模块500后面的滤光器的分解侧面轮廓示意图。如图所示，入射光L可以进入透镜模块516，其中，透镜模块516内的一个或多个透镜可以使入射光L聚焦，并且在一些实施例中，这一个或多个透镜可减小通过透镜模块516的、偏离法向的光的量。可以经由支撑模块508来对准并安装透镜模块516，透镜模块516机械地耦合到支撑模块508的接收部。透镜模块508可以部分地机械耦合到相机板502，其中，在一些实施例中，支撑模块508的外围部被结合、固定或以其他方式附加到相机板502的表面。支撑模块508可以进一步具有腔体部，使得图像传感器504和滤光器元件506可被包围在支撑模块508与相机板502之间。在实施例中，图像传感器504机械地结合、固定或以其他方式附加到相机板502。此外，图像传感器504电子地耦合到相机板502上的电路，这提供了将由图像传感器504捕捉的成像数据的传输通过相机板502到达进一步的非暂态计算机可读介质。可通过两个元件之间的摩擦力或通过以其他方式被附加到支撑模块508，图像传感器504和相机板502中的任一者或全部将滤光器元件506固定在图像传感器504与支撑模块508之间，并且可相应地使滤光器元件506在图像传感器504上对准以过滤透射过透镜模块516而到图像传感器504上的入射光L。

图6是当入射在滤光器表面上的光具有从过滤器表面平面的发散的增加的角度时会发生于透射过干涉滤光器的光的蓝移的图形表示。如图中所表示，给定的激发波长和激发功率处的激发光会导致样本中的磷光或荧光标记发射出发射光。在实施例中，发射光的透过率可以与激发光的功率成比例。然而，基于入射光偏离法向的程度，通过干涉滤光器的发射光的平均波长较短。如图中所表示，以相对于干涉滤光器表面的平面0°(垂直于过滤器或在过滤器的法向上)入射的发射光透射过具有实质上不从发射光的实际波长偏移的平均波长的干涉滤光器，并且该发射光最能代表由激发光触发的样本中的磷光或荧光标记。以相对于干涉滤光器表面的平面10°(在任何方向上偏离该表面的法向轴10°)入射的发射光透射过具有偏离发射光(蓝移)且朝向激发光的平均波长的干涉滤光器。以相对于干涉滤光器表面的平面30°(在任何方向上偏离该表面的法向轴30°，或换言之，偏离法向)入射的发射光透射通过具有相对于发射光的实际波长蓝移到较窄范围的、且比以相对于干涉滤光器表面的平面10°入射的发射光相对蓝移得更多的平均波长。该偏移允许激发光如所说明地以30°处通过，这会导致图像传感器上的光污染。通过滤光器的高角度光的此类波长偏移对于红、深红以及NIR范围中的光更明显，因为在红光波长范围中的有效折射率一般是较小的，这导致波长偏移随角度变化相对更大地变化。

图7A是从样本透射过透镜模块的发射光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块后面的电介质干涉滤光器，并且不具有任何吸光玻璃。图7B是从样本透射过透镜模块的光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块后面的电介质干涉滤光器和吸光玻璃结构。当比较图7A与图7B时，如图7A捕捉的图像是相对褪色的(washedout)，并且具有明显的光晕，其中，该光晕表示围绕该图像的边缘和外围所捕捉、所接收到的增加的光。相比之下，图7B示出相对更清楚的光透射的诸点，这些点更加轮廓分明，并且不呈现光晕效应。

图8A是从样本透射过透镜模块传输光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块后面的电介质干涉滤光器。图8B是从样本透射过透镜模块传输光的图像，所述透镜模块具有定位在透镜模块前面和后面两处的电介质干涉滤光器。当比较图8A与图8B时，如图8A捕捉的图像是相对褪色的，并且具有明显的光晕。相比之下，图8B示出相对更清楚的光透射的诸点，这些点更加轮廓分明，并且不呈现光晕效应。

如本文中所提供，捕捉位于目标区域中的样本的图像的成像仪器可以与成像仪器接口电子地耦合。此类成像仪器系统和成像仪器接口可以通过有线或通过无线手段来电耦合到微处理器(或其他此类非暂态计算机可读介质)，进而将成像数据信号发送到微处理器。经耦合的微处理器可以从成像设备收集成像数据和/或成像仪器接口可以进一步将所收集的信息中继到其他非暂态计算机可读介质，和/或对所收集的数据运行计算且将计算出的结果中继到用户可操作的和/或用户可读的显示器。可以根据控制微处理器的计算机程序指令(通过硬件或软件)来评估成像设备捕捉的成像数据，从而对由样本凝胶、印迹或膜(membrane)发射的光的特定波长和/或用于照射样本凝胶、印迹或膜的光的特定波长进行分析或使计算基于它们。

成像仪器可以包括微处理器，该微处理器可以进一步是处理装置中控制该成像仪器的操作的部件。处理装置可以经由总线通信地耦合到非易失性存储器器件。非易失性存储器器件可以包括断电时保留所存储信息的任何类型的存储器器件。存储器器件的非限制性示例包括电可擦除可编程只读存储器(“ROM”)、闪存、或任何其他类型的非易失性存储器。在一些方面，存储器器件中的至少一些可以包括处理装置可从中读取指令的非暂态计算机可读介质。非暂态计算机可读介质可以包括能向处理设备提供计算机可读指令和其他程序代码的电、光、磁或其他存储器件。非暂态计算机可读介质的非限制性示例包括(但不限于)磁盘、存储器芯片、ROM、随机存取存储器(“RAM”)、ASIC、经配置的处理器、光学存储设备和/或计算机处理器可以从中读取指令的任何其他介质。指令可以包括处理器专用指令，该处理器专用指令由编译器和/或解释器从以任何合适的计算机编程语言来编写的代码(包括例如，C、C++、C#、Java、Python、Perl、JavaScript等)中生成。

以上描述是说明性而非限制性的，并且在本领域技术人员阅读本公开后对于他们显而易见的将是，能以其他特定形式来具体化本发明而不背离本发明的基本特性。例如，上述的诸方面中的任何方面可以结合进一个或若干个不同配置中，每一个都具有诸方面的子集。此外，贯穿上述描述，出于解释的目的，阐述了许多特定细节以提供对本发明的透彻理解，然而，对本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些特定细节中的一些细节的情况下来实践这些实施例。旨在将这些其他实施例包括在本发明的精神和范围内。相应地，本发明的范围因此不应当参照以上描述来确定，相反，应当参照所附权利要求书及其合法的等效方案的完整范围来确定。

Claims (32)

1.一种成像组件，包括：

样本平台，所述样本平台具有目标区域；

激发光模块，所述激发光模块布置成接近所述样本平台；

透镜模块，所述透镜模块布置成用于接收从所述目标区域发射的光；

第一串联的滤光器组件，所述第一串联的滤光器组件定位成沿光路与所述透镜模块对齐，其中，所述第一串联滤光器组件由吸光玻璃构成，所述吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层；

光传感器，所述光传感器布置成用于接收从所述透镜模块发射的光；以及

成像模块，所述成像模块配置成用于处理由所述光传感器捕捉的数据。

2.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述第一串联的滤光器组件定位成沿所述光路在所述透镜模块的前面。

3.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述第一串联的滤光器组件定位成沿所述光路在所述透镜模块的后面。

4.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，还包括第二串联的过滤器组件，所述第二串联的过滤器组件定位成沿所述光路与所述透镜模块对齐，所述第二串联的滤光器组件由吸光玻璃构成，所述吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层；其中，所述第一串联的滤光器组件定位成沿所述光路在所述透镜模块的前面，并且其中，所述第二串联的滤光器组件定位成沿所述光路在所述透镜模块的后面。

5.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述第一串联的滤光器组件定位成使干涉滤光器侧接近所述样本平台。

6.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述第一串联的滤光器组件定位成使吸光玻璃侧接近所述样本平台。

7.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述激发光模块还包括能发射多于一个波长的光的激发光阵列。

8.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述透镜模块包括布置成光学挡板的一个或多个透镜。

9.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，还包括接近所述透镜模块的前部的挡板。

10.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述样本平台配置成支持所述目标区域中的蛋白质免疫印迹样本。

11.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述激发光模块以落射照明配置来布置。

12.如权利要求1所述的成像组件，其特征在于，所述吸光玻璃是硼硅酸盐玻璃。

13.一种成像系统，包括：

处理器，所述处理器配置成用于至少控制激发光模块和成像模块；

样本平台，所述样本平台具有目标区域，并且布置成接近所述激发光模块；

透镜模块，所述透镜模块布置成用于接收从所述目标区域发射的光；

第一串联的滤光器组件，所述第一串联的滤光器组件定位成沿光路与所述透镜模块对齐，所述第一串联的滤光器组件由吸光玻璃构成，所述吸光玻璃在至少一侧上涂覆有薄膜干涉滤光器层；以及

光传感器，所述光传感器布置成用于接收从所述透镜模块发射的光，并且电子地耦合到所述成像模块，所述成像模块配置成用于处理由所述光传感器捕捉的数据。

14.如权利要求13所述的成像系统，其特征在于，所述处理器还包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质具有计算机程序指令，所述计算机程序指令用于控制对所述激发光模块的操作。

15.如权利要求13所述的成像系统，其特征在于，所述处理器还包括非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质具有计算机程序指令，所述计算机程序指令用于控制所述成像模块并生成基于从所述目标区域发射出且透射过所述透镜模块的光的图像。

16.如权利要求14所述的成像系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块电子地耦合到所述光传感器和所述处理器，并且配置成用于显示基于从所述目标区域发射出且透射过所述透镜模块的光的所生成的图像。

17.一种成像组件，包括：

样本平台，所述样本平台具有目标区域；

激发光模块，所述激发光模块布置成接近所述样本平台；

透镜模块，所述透镜模块布置成用于接收从所述目标区域发射的光；

第一干涉滤光器，所述第一干涉滤光器定位成沿光路与所述透镜模块对齐，并且在所述透镜模块前面；

第二干涉滤光器，所述第二干涉滤光器定位成沿光路与所述透镜模块对齐，并且在所述透镜模块后面；

光传感器，所述光传感器布置成用于接收从所述透镜模块发射的光；以及

成像模块，所述成像模块配置成用于处理由所述光传感器捕捉的数据。

18.如权利要求17所述的成像组件，其特征在于，所述激发光模块还包括能发射多于一个波长的光的激发光阵列。

19.如权利要求17所述的成像组件，其特征在于，所述透镜模块包括布置成光学挡板的一个或多个透镜。

20.一种成像组件，包括：

样本平台，所述样本平台具有目标区域；

激发光模块，所述激发光模块布置成接近所述样本平台；

透镜模块，所述透镜模块布置成用于接收从所述目标区域发射的光；

干涉滤光器，所述干涉滤光器定位成沿光路与所述透镜模块对齐；

吸光玻璃，所述吸光玻璃定位成沿所述光路与所述透镜模块对齐；

光传感器，所述传感器布置成用于接收从所述透镜模块发射的光；以及

成像模块，所述成像模块配置成用于处理由所述光传感器捕捉的数据。

21.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述干涉滤光器和所述吸光玻璃定位成沿所述光路与所述透镜模块对齐，并且在所述透镜模块后面。

22.如权利要求21所述的成像组件，其特征在于，所述干涉滤光器定位成沿所述光路在所述吸光玻璃前面。

23.如权利要求21所述的成像组件，其特征在于，所述吸光玻璃定位成沿所述光路在所述干涉滤光器前面。

24.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述干涉滤光器和所述吸光玻璃定位成沿所述光路与所述透镜模块对齐，并且在所述透镜模块前面。

25.如权利要求24所述的成像组件，其特征在于，所述干涉滤光器定位成沿所述光路在所述吸光玻璃前面。

26.如权利要求24所述的成像组件，其特征在于，所述吸光玻璃定位成沿所述光路在所述干涉滤光器前面。

27.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述激发光模块还包括能发射多于一个波长的光的激发光阵列。

28.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述透镜模块包括布置成光学挡板的一个或多个透镜。

29.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，还包括接近所述透镜模块的前部的挡板。

30.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述样本平台配置成支持所述目标区域中的蛋白质免疫印迹样本。

31.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述激发光模块以落射照明配置来布置。

32.如权利要求20所述的成像组件，其特征在于，所述吸光玻璃是硼硅酸盐玻璃。