CN115485603A - 便携式的成像装置 - Google Patents

Abstract

一种基座组件，包括具有用于接收样本的传感器表面的成像传感器，以及连接到基座组件的平台。基座组件包括：(a)开口，其被构造成在一定位置接收盖的盖表面，以在传感器表面和盖表面之间限定成像空间，以及(b)移动部，其可朝向和远离基座组件移动。平台和基座组件被构造成限制样本和基座组件的除传感器表面之外的部分之间的接触。

Description

便携式的成像装置

技术领域

本申请要求于2020年3月6日提交的美国临时申请No.62/986,363的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在接触式显微镜中，通过将液体或干燥样本放置在成像传感器上或周围，使用成像传感器捕获样本的二维图像，并且处理该图像，多种应用变成可能。因为在接触式显微镜中不需要常规显微镜的典型的透镜和相关的结构部件，所以可以在较小的便携式装置中实现应用。应用可以包括各种分析，例如，对样本的成分单元进行计数(诸如血细胞和血液的其他成分)。关于接触式显微镜及其应用的附加信息可以在以下的美国专利和公开的专利申请中找到，其全部内容通过引用并入本文：2014年2月5日提交的美国专利申请No.14/173,500；2014年6月25日提交的美国专利申请No.14/314,743；2016年3月10日提交的美国专利申请No.15/066,065；2014年12月16日提交的美国专利申请No.14/572,164；以及2018年11月20日提交的美国专利申请No.16/197,265。

在接触式显微镜的一些应用中，传感器安装在电路板上，该电路板是还包括其他电子部件和机械部件的组件的一部分。当样本被施加(放置在成像传感器上或放置在成像传感器旁)到成像传感器时，样本的部分还可能与其他电子部件和机械部件中的一个或多个接触。在一些应用中，例如，当样本包括人类血液时，期望避免样本接触其他电子部件和机械部件，并且因此污染这些部件。

发明内容

通常，在一个方面中，基座组件包括具有用于接收样本的传感器表面的成像传感器，以及连接到基座组件的平台。基座组件包括开口和可朝向和远离基座组件移动的移动部，该开口构造成将盖的盖表面接收在某位置中，以限定在传感器表面和盖表面之间的成像空间。平台和基座组件构造成限制样本和基座组件的除传感器表面处以外的部分之间的接触。

实施方案可以包括一个或两个或更多个以下特征的组合。平台包括一个或多个构造成将平台附接到基座组件的附接部。平台包括联接到移动部的柔韧部。柔韧部包括至少两个不连续区段。两个不连续区段通过刚性区段联接。移动机构联接到移动部。致动器联接到移动部或移动机构或以上二者，并且构造成使移动部朝向和远离基座组件移动。平台包括外围表面，外围表面被构造成界定位于所述外围表面、传感器表面和另一表面之间的样本空间。样本空间包括成像空间。平台和基座组件均被构造成使样本的一部分在样本空间内但是在成像空间外。平台的顶表面包括一个或多个突出或凹陷特征。突出或凹陷特征对应于盖上的特征。突出或凹陷特征使盖以倾斜定向放在移动部上。盖具有盖表面，盖表面构造成在传感器表面和盖表面之间限定成像空间。盖表面包括突出元件，该突出元件构造成适合平台开口。突出元件包括棱柱。突出元件包括梯形棱柱。突出元件包括截头特征。截头特征包括截头锥。盖是一次性的。盖和平台构造成使得当盖朝向基座组件移动同时样本在样本空间中时，盖放在样本上并且不被平台的移动部支撑。盖和平台被构造为使得当盖朝向基座组件移动时，盖表面变为平行于传感器表面。盖具有其上布置有一种或多种试剂的表面。一些或所有元件包括耐至少一种清洁剂或消毒剂的材料。

通常，在一个方面中，样本被放置在基座组件上的成像传感器的表面上。样本的至少一部分被限定在邻近成像传感器的表面的成像空间中。限制或防止样本和基座组件之间的接触，否则由于限定样本的至少一部分会导致该接触。

实施方案可以包括一个以下特征，或两个或更多个以下特征的组合。样本在成像传感器的表面处混合。限定包括朝向传感器表面移动盖的表面。盖的表面沿着X轴和Y轴并且以转动方式与传感器表面对齐。成像空间内的样本的一部分被成像。对样本内的元素进行计数。一种或多种试剂被混合到成像空间处的样本中。样本在成像传感器的表面处被加热、冷却或同时被加热和冷却。

通常，在一个方面中，一次性样本盒包括界定开口的框架和覆盖开口的透明膜，透明膜具有小于3微米的厚度并且被构造成接收显微镜样本。

实施方案可以包括一个以下特征，或两个或更多个以下特征的组合。框架包括突出窗口，并且突出窗口限定开口。突出窗口具有构造成接收插入突出窗口中的盖的尺寸和形状。突出窗口的尺寸和形状对应于盖的表面的相应尺寸和相应形状。突出窗口的侧壁的内表面成形为在盖插入突出窗口中之后限定侧壁和盖之间的分离。盒包括一个或多个接合结构，接合结构构造成将盒附接到盖。接合结构允许盖朝向和远离薄膜的移动。盒包括布置在透明膜上的一种或多种试剂。透明膜包括两个相反的表面，并且两个相反的表面至少部分地暴露。透明膜包括热塑性聚合物。

通常，在一个方面中，一种方法包括将显微镜样本沉积到薄膜上，薄膜覆盖在样本盒中限定的开口，将样本盒放置成与成像传感器的传感器表面接触或紧密接近，薄膜在样本和传感器表面之间，并且样本的至少一部分在传感器表面的近场距离内，并且使用成像传感器对样本成像。

实施方案可以包括一个以下特征，或两个或更多个以下特征的组合。该方法包括将样本与盖的盖表面接触，样本在盖表面和薄膜之间，并且朝向薄膜移动盖表面，以在盖表面和薄膜之间形成样本薄层。样本薄层包括样本的元素的单层。该方法包括重复地将盖表面朝向和远离薄膜移动，以便引起显微镜样本的混合。该方法包括使用盒的接合结构将盖附接到盒。接合结构允许盖在限定范围内朝向和远离薄膜移动。该方法包括在薄膜和传感器表面之间沉积液体。

通常，在一个方面中，计算机实施的方法包括获得盖表面以及放置在盖表面和成像传感器之间的样本的一幅或多幅图像，一幅或多幅图像已经由成像传感器捕获；以及，基于该一幅或多幅图像，确定盖表面相对于成像传感器的表面的高度。

实施方案可以包括一个以下特征，或两个或更多个以下特征的组合。识别盖表面上的标记，并且基于该标记确定盖表面的高度。基于对标记进行三角测量来确定盖表面的高度。样本包括珠，珠的变形是确定的，并且基于珠的变形来确定盖表面的高度。

通常，在一个方面中，翻盖包括第一组件、第二组件以及第一组件和第二组件之间的联接件。该联接件构造成相对于第二组件闭合第一组件，以包围第一组件和第二组件之间的空间，并且还构造成将第一组件的部分和第二组件的部分分离以暴露该空间。翻盖包括传感器，传感器包括光敏元件阵列和暴露在空间内的第一表面。翻盖包括具有第二表面的腔室盖。翻盖包括构造成引起腔室盖移动的机构，使得当第一组件相对于第二组件闭合时第二表面可控地朝向第一表面移动，并且当第一组件相对于第二组件闭合时第二表面可控地远离第一表面移动。

通常，在一个方面中，一种设备包括：传感器，传感器包括光敏元件阵列和第一表面；支撑传感器的支撑件；包括第二表面的腔室盖；在支撑件和腔室盖之间的联接部件，联接部件构造成允许腔室盖相对于支撑件移动以提供通向第一表面的路径；以及升降机构，升降机构被构造成可控地使腔室盖和联接部件朝向和远离第一表面移动并且当联接部件朝向第一表面移动时，允许腔室盖相对于联接部件浮动。

这些和其他方面、特征、实施方案和优点可以表示为用于执行功能的方法、设备、系统、部件、程序产品、商业方法、手段或步骤，以及以其他方式，并且将从以下描述和技术方案变得显而易见。

附图说明

图1是壳体和装置的立体图。

图2是照射器单元的立体图。

图3是照射器单元的立体图。

图4是升降组件的立体图。

图6是框架组件的立体图。

图5是计算组件的立体图。

图7是翻盖装置的立体图。

图8是装置上的平台的立体剖视图。

图9A是成像系统的示意图。

图9B是成像系统的立体图。

图10是装置上的平台的一部分的立体放大剖视图。

图11是装置上的平台的立体图。

图12是基座组件的立体图。

图13是装置上的平台的一部分的立体放大剖视图。

图14A至图14B是装置上的平台的一部分的侧视图。

图15是盖的立体图。

图16A是光穿过盖上的标记的侧视图。

图16B至图16C传感器表面上的兼容珠的侧视图。

图17A至图17C是盒的立体图。

图18是盒上的盖的立体图。

图19是在传感器表面上放置盖和盒的示意图。

图20是包括盒的成像系统的示意图。

图21是包括盒的成像系统的示意图。

具体实施方式

除此之外，我们描述了能够在二维高分辨率成像传感器的光敏表面上接收液体或干燥样本的成像装置，驱动传感器产生图像数据，并且分析图像数据以生成关于样本中存在的各种类型的元素的分析信息和从此分析信息衍生的信息。所生成的分析信息和导出的信息可以发送到其他装置，或者呈现给用户，或者两者兼而有之。在一些情况下，装置是便携式的，例如是自携式的，足够小以被用户的一只手或两只手握持，或者放置在桌上较小的区域中，并且不需要与任何其他装置的任何有线连接。在一些实施例中，装置适于在健康护理环境中的护理点使用或在无法容易获得能够进行该分析的装置的地方的现场使用。在一些实施方案中，装置可以分析从人类抽取的血液样本，并且在很短的时间内以及基本上任何位置处提供全血液计数以及关于血液样本的各种其他信息。

在一些实施方案中，样本保持在成像传感器的表面和可移动盖的盖表面之间，该可移动盖可以移动到与传感器表面相距特定距离处的位置。在一些实施例中，成像传感器保持在基座组件上，盖可相对于基座组件移动，并且盖和基座组件均包含在壳体内，该壳体可以张开使得用户能够将样本放置在成像传感器的光敏表面上，该壳体在对样本成像的过程期间闭合，并且重新张开以去除样本并且用另一样本替换它，重复该循环。

成像装置的多种实施方案是可能的，包括一系列机械、电气和数据处理部件及其组合。

如图1所示，在一些实施方案中，基座组件24可以安装在手持壳体230中，该手持壳体230包含用于支持数据(图像数据和其他数据)获取和分析的机构。手持壳体包括两个单件塑料壳，底壳232和顶壳234各自被分成通过桥接段238、239连接的两个板236、241和243、237。壳类似地成形为具有相反轮廓的弯曲边缘233、235，使得可以使用螺接件229将它们在它们的边缘处螺接在一起，以使壳的边缘紧密地保持在一起，其中，壳之间具有中空空间以包含其他部件。在一些实施方案中，每个塑料壳可以例如由两个或更多个单独的塑料件制成。

顶壳的一个板241构造成接收基座组件、平台17以及照射器单元，下面进一步详细描述。下面更详细描述的平台可以帮助限制样本和便携式装置的其余部分之间的接触。在一些实施例中，平台17集成到板241中，并且平台的刚性区段可以与板一起制造为通过包覆模制的柔韧平台节段连接的单件塑料。在板241的四个拐角的下方和附近，磁体或金属(未示出)拉动照射器单元(参见下文)上的对应磁体242，在已经放置样本并且正在进行成像之后，保持照射器单元300在手持壳体上的适当位置处。在平台下方，基座组件装配在顶壳和底壳之间、装配到底板243的对应接收区域251中。螺接件245将基座框架105和微控制器电路板46(都是基座组件的一部分)保持到板241。板241还具有突出的弯曲对齐区段257，其引导照射器单元的边缘相对于板241、平台17和基座组件24的放置。

基座组件24可以包括用于以下处理的特征：在传感器表面上或附近接收样本；将试剂混合、培养并掺入样本中，并且以其他方式处理样本；并且以各种组合和排列对样本成像。在一些用途中，当样本保持在盖表面和基座组件上的传感器表面之间的样本空间中时，对样本的一部分成像。下面将进一步描述限定样本空间并协助样本成像的基座组件和盖的特征。

如图2所示，照射器单元300包括矩形壳301，其具有圆形、拱形的内区段302，盖可以定位在该内区段302中。拱形区段302内的多余空间允许盖响应于平台的移动部的上升和下降而在照射器单元300内移动。在壳的拐角处，磁体242与手持壳体230中的磁体或金属对齐，并且被构造成引起引力来保持照射器单元300和手持壳体230，直到用户将它们拉开。磁体242还可以具有确保盖和平台的开口之间正确的二维横向对齐的效果。拱形内区段302的部分或者全部可以是透明的，以便于光穿过，如下所述。下面参考图9a和图15进一步详细地讨论盖。

在一些实施方案中，上述磁性配件和螺接配件可以替选地是另一种类型的配件、例如铰接配件。

在拱形内区段302的中央处是中空柱形部304。四个柱307和对应的螺接件309将电路板306保持在该柱形部的顶部上方的适当位置处，其中，电路板的顶表面和底表面垂直于柱形部的纵向轴线定向。通过电路板306上的光驱动电路311连接到计算机硬件并且由计算机硬件控制的发光阵列结合到电路板的面向手持壳体的一侧，使得来自发光阵列的光可以穿过透明盖照明样本和传感器表面。照射器单元顶部(其一部分314在图2中示出)装配在电路板和照射器单元的其他部件周围，保护它们免受污染和损坏。

发光阵列可以包括多种(例如三种)波长的发光元件(例如LED)，并且可以包括发射红外光或紫外光的补充元件。发光元件可以例如分组成多个包括三个LED的区段，每个区段中的每个LED发射不同波长的光。发光阵列可以包括被设计为发射与常见的样本元素(例如血红蛋白)的吸收峰匹配的光的元件。

来自发光阵列的光被由保持环312保持在柱形部304内的透镜310准直。透镜310保持抵靠柱形部304中的塑料止动件。尽管该透镜310产生指向传感器表面的大致上平行的光束，但是当发光阵列中不同的发光元件被激活时，光束角度发生轻微变化。可以利用该事实从原始图像的组合导出子像素分辨率的最终图像，每幅图像在不同组的发光元件被激活的情况下拍摄。我们使用术语“子像素分辨率”来包括，例如小于构成成像传感器的光敏元件的大小的分辨率。

在一些实施方案中，捕获单色图像然后进行组合，使得即使当成像传感器是单色的，仅对应于光的亮度，也能够基于对应于不同的相应图像的照射颜色生成全色最终图像。

因为照射器单元300仅通过磁体242在手持壳体上保持在适当位置，并且因为平台限制样本和成像装置的除了传感器表面的其余部件()之间的接触，用户可以容易地将新的一次性盖附接到平台上，当移开照射器单元时，将样本放置在传感器表面上，用手附接照射器单元，使用光源和成像传感器获取样本图像数据，用手移开照射器单元，擦拭清洁平台和成像传感器，更换盖，并处理新样本。作为获取图像数据的一部分，装置可以自动或响应于来自的用户的指令，(a)使样本的混合与连续图像的捕获交错进行，以增强数据的统计显著性；(b)将试剂混合到样本中，并且加入培养步骤；和/或(c)使用选定的发光元件组拍摄图像以获取子像素或波长相关的数据；或这些行动的组合。下面给出了用于样本和试剂混合的装置特征的进一步细节。

计算机硬件244(如图9A所示)可以与电路板306上的光驱动电路311通信，例如通过照射器单元上的引脚与壳体中的对应插口接触，或通过其他连接方式。

可以应用技术通过代码唯一地识别每个一次性盖，以防止在给定装置上使用未经批准的、不合格的、此前使用过的或其他不适当的盖。

在一些示例中，可以在装置中切换不同的照射器单元，每个照射器单元具有在发光阵列中的不同构造的发光元件。不同的照射器单元可以构造成与不同的样本使用。例如，每个照射器单元可以包括发射以适于检测不同样本组分的对应不同波长的相应LED。

顶壳的其他板236包含内置液晶触屏240和电源按钮249。它们电连接到计算机硬件244，计算机硬件244使用螺接件247螺接到顶壳中并且装配在顶壳和底壳之间。硬件可以执行一种或多种功能，包括驱动触屏、控制基座组件中的电机微控制器和传感器驱动电路、控制照射器单元中的光驱动电路、接收图像数据以及处理数据以进行例如全血液计数或其他分析。硬件可以包括计算机系统，例如，一个或多个处理器和一个或多个非暂时性计算机可读介质，其存储操作系统和可由一个或多个处理器执行的代码，以处理从传感器导出的多组信号或数据和/或向其他部件提供指令。每组这样的信号或数据可以表示图像，例如样本和样本元素的图像。计算机硬件还可以包括用于将图像数据或分析报告发送到另一装置或者接收可执行代码的软件更新以及其他可能用途的联网设备。

该示例中的计算机硬件还包括定向成面向底板237中的开口246的嵌入式条形码读取器。用户可以将手持壳体定位在条形码上方，使用通过与呈现在触屏上的用户界面交互来控制的条形码读取器扫描条形码，并且将编码在所扫描的条形码中的信息并入装置的图像或报告或其他数据中。例如，在进行血液分析之前，用户可以扫描她自己的条形码(将测试标记为已经由她进行)和患者的条形码(减少将测试结果分配给患者的误差)。

在一些实施方案中，在计算机硬件上运行的代码可以是软件、固件、硬件或其组合。计算机硬件还包括能够便携式使用的电池。

计算机硬件对多组信号或数据的处理可以包括多种信号处理和数据处理技术，这些技术能够识别样本中的样本元素或者对样本中的样本元素计数，或者观察或者评估元素的形态或移动，或这些行动的组合。例如，处理可以使用神经网络(或其他种类的分类的或建模技术)。

在一些实施方案中，照射器单元采用图3所示的形式。图3中的照射器单元402是翻盖成像装置400(图7)的第一部件402。第二翻盖部件404由框架组件406、计算组件408和升降组件410的组合形成。两个翻盖部件由两个轴承416、418形成的铰接件414在轴线412处保持在一起，以使得两个翻盖部件能够相对于彼此围绕轴线转动，以重复地张开和闭合翻盖。

两个轴承中的每一者都包括转动阻尼器420，转动阻尼器420的内部元件422通过螺接件426牢固地保持抵靠照射器单元402的挡板424的内表面，螺接件426穿过挡板中的对应的孔427突出。外部元件425位于形成在计算组件408的面板432的内表面430上的接收部428中。在一些实施方案中，可以将例如一个翻盖部件中的磁体磁联接到另一个翻盖部件中的对应的磁体或金属件，使翻盖保持固定在张开位置。

框架组件具有狭槽(未示出)，计算组件408滑动到该狭槽中以组装翻盖。升降组件410安装在框架组件406上，如下所述。

当翻盖张开并且翻盖内的空间可接取时，各种行动都是可能的。例如，可以将液体样本施加到成像传感器，可以从传感器去除液体样本，可以清洁或以其他方式为液体样本准备传感器，可以移除、更换或维护装置的部件，并且可以进行其他行动和两种或更多种类行动的组合。

当翻盖闭合时，环境外部光被排除在翻盖内的空间之外。在一些情况下，如下面所讨论的，可以打开作为安装在照射器单元402中的光组件的一部分的内部光源562，并且当光源562被打开时，成像传感器31可以一次或连续多次地生成一组或多组信号。如上所述，由成像传感器生成的多组信号被电子地处理和分析，以导出关于样本和关于包含在样本中的样本元素的信息。

我们广泛地使用术语“翻盖”来包括任何具有以下特征的结构：例如，其中的零件可以相对于彼此移动成闭合构造，以包围空间并且排除封闭空间的外部环境光，并且相对于彼此移动成张开构造以允许该进入空间。

框架组件406(在一些实施方案中可以称为基座组件)(图6)包含许多与如下所述的基座组件24相同的元件。它包括支承传感器头板452的模制塑料框架450。安装在头板452上的矩形成像传感器31。安装在头板452上的另外的电子部件454配置在电路中用于驱动和接收来自传感器31的图像信号、处理所接收的图像信号以及生成对应于图像信号的数据等。与头板452相关联的联接器456构造成为头板452上的部件和计算组件408之间提供电连接。

使用四个螺接件461、垫圈463和螺母464将头板452、环氧树脂档板460和头板盖462一起安装在塑料框架450上。

环氧树脂档板460为矩形并且具有中央矩形开口。环氧树脂档板460装配在由头板盖462提供的框架470内。因此，在一些实施方案中，槽围绕传感器31并且具有与环氧树脂档板460的中央矩形开口的宽度和长度相当的宽度和长度。该槽和环氧树脂档板协作以提供围绕传感器31的井空间，以接收放置在传感器31上的样本的多余部分。在一些情况下，可以使用典型的制造技术在传感器头板中直接形成槽，例如，通过浇铸环氧树脂以直接创建槽。

四个较大的套筒轴承474安装在塑料框架内，并且四个较小的套筒轴承476构造成附接到如下所述的线性轴并在较大的套筒轴承474内上下滑动，以便使如下所述的升降组件410上升和下降。

升降组件410构造成使盖443(图4)更靠近和更远离传感器的表面移动。盖443可以具有许多与下面参考图15以及贯穿本公开描述的盖43相同的特征，但是盖443的一些特性(包括盖表面41的形状、突出元件125的形状以及将盖保持在适当位置的方法)可以是不同的。在一些实施方案中，盖表面41为矩形并且具有对应于传感器表面的面积尺寸的面积尺寸。盖443放在升降组件410的顶板480中。在顶板480中形成的杯状部482具有用于接收并且支撑盖443的主体47的底板484。底板484具有开口486，突出元件125可以穿过开口486突出。开口486的大小匹配突出元件125的面，并且开口486的边缘与成像传感器31的对应边缘大致上对齐，所以，当盖443放在顶板480的杯状部482中时，突出的盖表面41(突出元件125的表面)平行于传感器31的表面并且面向传感器31的表面，盖表面41的边缘与传感器31的边缘对齐，并且防止盖相对于传感器31绕假想轴线488转动。在一些实施方案中，盖443不附接到顶板480的杯状部482，而是相对于杯状部482在远离传感器31的方向490和朝向传感器31的相反方向上自由地轴向移动。

盖443由包括两个支撑臂492(其在每个臂的中央处引入内螺纹孔以用作导螺母493)的组件支撑并且可以沿着轴线488朝向和远离传感器31移动。两个对应的导螺杆494由螺接件495保持在两个对应的转动致动器(例如，伺服电机)496上。

每个支撑臂492在相反的端部处都具有两个孔498。螺纹孔的内螺纹与导螺杆494的外螺纹匹配。通过控制并协调转动致动器的转动，导螺杆494与导螺母的协作使盖443朝向和远离传感器移动，其中，突出元件142的突出表面在一些实施方案中被维持平行于传感器31的表面并且面向传感器31。

由四个平行的线性轴502辅助支撑臂492的平滑且线性的运动。四个轴环504通过定位螺接件固定在线性轴502上，并且线性轴502穿过支撑臂492中的孔498突出。轴环504位于与孔498相关联的杯状部510内。在轴502靠近盖的端部处是四个对应的轴磁体连接器516。四个球形磁体518安装在顶板480的四个插口520中，并且与轴磁体连接器对准并且构造成与轴磁体连接器协作。因此，顶板480与盖443可以一起临时安装在升降组件410上并且通过升降组件410精确地保持在预期的位置和定向，只要倾向于将它们拉开的力的强度不大于四个轴磁体连接器和对应的四个磁体的结合引力。

四个弹簧522滑动到轴502的更靠近传感器的端部523。弹簧522的端部524支承抵靠位于杯状部510中的轴环504。线性轴502的另一端部526附接到较小的套筒轴承476，较小的套筒轴承476如上文所提及地在四个较大的套筒轴承474内滑动，四个较大的套筒轴承474安装在框架组件406的顶部中的四个对应的孔527中。弹簧522的底端528支承抵靠框架组件406的顶表面。弹簧522将支撑臂偏置为远离传感器。

结果，在将样本放置在传感器31的表面上之前或者在已经对样本成像之后，通过四个磁体518从四个轴磁体连接器释放的力，可以用手容易地将顶板480升起升降组件410。通过手动将四个磁体518与四个轴磁体连接器对准，顶板480与盖443可以一起容易地重新装设在正确的位置和定向。

一旦已经将样本放置在传感器表面上并且已经将顶板480与盖443一起安装在升降组件410上，可以操作致动器496以使轴502和轴环504与顶板480和盖443一起下降。当盖443下降时，暴露的盖表面41最终触及样本。随着顶板480和盖443继续下降，盖443可以相对于顶板480浮动(因为它未联接到顶板480)。盖443搁置在样本上以形成保持样本的腔室。我们使用与词语“盖”相关联的词语“腔室”来指代，当盖表面41靠近传感器的表面移动时，在盖443的突出元件125的暴露表面41和传感器表面之间形成的腔室并且样本的至少一部分保持在腔室中。

在该处理期间，顶板480、环氧树脂档板460和头板盖462一起限制样本和框架组件406的其他部分之间的接触。

计算组件408(图5)控制头板上的传感器和电子部件的运行并且从电子部件接收经处理的信号和数据以进行附加处理，如贯穿本公开中对计算部件所描述的。在一些实施方案中，计算组件包括Auvidea Jetson载板532和NVIDIA Jetson计算组件534，它们协作以提供高功率计算系统536。使用四个螺接件538和四个支座540将Jetson计算组件534在安装Jetson载板532上。使用风扇544对高功率计算系统536进行冷却，使用螺接件548和螺母550将该风扇544安装在风扇支架546上。高功率计算系统可以具有与先前描述的计算机硬件244相同的能力和特征中的一些或全部。

翻盖的照射器单元402(图3)包含安装在印刷电路板564上的光源562。照射器单元的另一部分是保持在上透镜保持器568和下透镜保持器570之间的透镜566。从上透镜保持器568突出的四个指状物572提供用于将印刷电路板564安装在相对于透镜566的精确的位置和定向中的安装地点。两个螺接件574穿过下透镜保持器的相反侧上的两个孔576突出，并且连接到两个螺母578。光源562可以具有与参考图2描述的发光阵列相同的设计和功能，包括有效地拍摄子像素分辨率的全色图像。

在一些实施方案中，用LED或LCD显示面板代替光源562，LED或LCD显示面板既可以用作用于图像捕获的光源，也可以用作用户界面，例如，以显示样本分析的结果或其他信息。

在使用中，在翻盖张开之后，可以从升降组件上升起顶板和盖，并且可以将样本放置在传感器的表面上，例如，通过如下所述的过程。然后，盖板与腔室盖可以一起如前所述地安装在升降组件上。接下来，可以闭合翻盖。打开高功率计算系统，检测到翻盖的闭合。然后，计算系统驱动两个致动器，使升降板下降，并且允许腔室盖的暴露表面触及样本并落在样本上，以在腔室盖的暴露表面和传感器的表面之间的腔室内形成预定的样本体积。在捕获到图像之后，可以使翻盖张开。可以通过将其从四个轴上升起而移除盖板(包括盖)。然后，可以将盖从支架移除并丢弃或清洁或重复使用，并且可以清洁暴露的传感器。

本公开的前面部分描述了用于对样本成像的翻盖装置的实施方案。以下部分讨论了样本在由基座组件的光敏表面、基座组件的外围表面和盖的表面限定的样本空间中被成像的实施方案，其中平台限制样本和装置的其他部分之间的接触。描述了盖、基座组件和平台的一些实施方案。这些实施方案可以被包括在例如上面描述的并在图1至图2所示的手持装置中。

如图8和图9A至图9B所示，在一些实施方案中，平台17具有开口，待成像并包含待计数、待测量或待分析的元素37(诸如不同类型的血细胞)的样本27(诸如从患者抽取的小血液样本)例如可以通过该开口放置成(例如，在其上或附近)与安装在传感器电路板20的一侧上的光敏成像传感器31的光敏表面19接触。安装在电路板的相反侧上的热电帕尔帖冷却器21与散热片40接触。同样在电路板上的传感器驱动电路221使得信号能够在传感器和装置的其他电子部件之间传递。传感器、驱动电路、电路板、冷却器和散热片是平台17所附接的装置的基座组件24的一部分。在传感器表面19处(图9B)，光敏元件22的阵列600被一个或多个薄层暴露或覆盖，其中它们的光轴602垂直于传感器31的表面19并且远离电路板20，以便在成像期间接收来自光源的准直光。

平台17的一个功能是帮助将样本包含在样本空间39内，并且减少或防止样本接触或污染基座组件或其任何部件(除了传感器表面以及例如外围表面)。样本空间39在一个宽侧的一部分上由传感器表面19界定，并且在相反的宽侧上可以由盖表面41和井表面135的组合界定，盖表面41和井表面135都是至少部分透明的盖43的表面(图9A和图15)。在一些实施方案中，盖表面41是直接面向传感器表面的体育场形状的表面，并且井表面135是邻近盖表面41并且附接到盖表面41的多面表面(图15)。在对样本成像之前，可以将两个表面一起插入开口中。

样本空间在概念上可以划分为两个子空间。样本空间的一个子空间(成像空间32)例如是矩形或大致上矩形，在一个宽侧上由传感器表面19界定，并且在相反的宽侧上由盖表面41界定，并且具有与传感器表面19相同的长度和宽度。成像空间32可以和单层样本材料一样薄，取决于当成像发生时传感器表面19和盖表面41之间的距离。在这些表面19、41之间的边缘处，成像空间32不由物理屏障界定。相反，样本的元素37通常在成像空间和样本空间的其余部分之间自由移动，样本空间的此其余部分在此称为井空间33。在一些实施方案中，在盖表面41已经接近传感器表面19之后，传感器表面19的面积大于盖表面41的对应的相对面积。在这种情况下，成像空间32的宽度由传感器表面19限定，并且其厚度是传感器表面19和盖表面41之间的距离。

在已经将样本放置成与传感器表面19接触(例如，在其上或附近)之后，盖表面41和井表面135被放置在开口内，并且因此成像空间32可以具有取决于盖表面41和传感器表面19之间的距离的厚度。在没有盖表面41的情况下，成像空间具有由样本的上表面距传感器表面19的距离限定的厚度。

样本空间32位于基座组件24的外围表面54内，并且也沿着其外围边缘的一部分由基座组件24的外围表面54界定。如图8至图12所示，外围表面54相对于基座组件24的表面上的细长边界56和基座组件24的相反表面上的同轴细长边界60倾斜，并且在所述细长边界56和所述细长边界60之间延伸。细长边界56大于细长边界60，形状与细长边界60相同，并且具有与细长边界60相同的定向。每个细长边界由通过两条直线59(仅示出一条)连接的两个半圆51、53形成。外围表面因此由连接两个半锥形表面67、69的两个倾斜矩形表面63形成。

两条线59界定成像传感器的两个相反的平行侧。成像传感器71、73的其他两个平行侧由开口的底板75的边缘界定，底板75位于与传感器表面19相同的平面中。如图9A所示，当盖表面41处于靠近传感器表面19的位置时，在开口底板75和井表面135以及盖表面41之间以及在外围表面54和井表面135之间留有间隙。这些间隙共同构成井空间33。样本溢流(即，超过填充成像空间32所需体积的样本部分)，被降低的盖表面41推出成像空间32的样本溢流可以在井空间33中累积，井空间33可以被认为是当前未被成像的样本元素37的储藏器。

如图9A所示，一旦样本27已经被限定在样本空间中，成像传感器可以由驱动电路驱动，以产生表示样本中位于成像空间32的部分和样本中的元素的二维图像的图像数据204。然后，可以由位于例如包含基座组件24的壳体230中的计算机硬件244处理或分析图像数据204。可替选地，可以在远程服务器处(数据可以通过通信网络传递到该远程服务器)、在成像装置本地的移动装置或其他装置212处或其组合处处理或分析图像数据。在已经获取并处理或分析图像数据之后，可以移开盖以暴露样本，可以清洁传感器表面，可以将另一样本放置在样本空间中，可以重复该过程。盖可以被设计成一次性或单次使用的，从而避免在成像之后清洁它的需要。尽管此处的描述通常是指液体样本，但是在一些实施方案中，诸如干燥样本或凝胶或乳剂的非液体样本也可以在该装置中被处理。

传感器表面19或盖表面41均可以用亲水涂层涂覆，以促进样本保留。样本空间附近的表面，如刚性区段14的上表面(图11)、开口底板75和/或外围表面54，可以用疏水涂层涂覆，以减少样本部分在那些表面上的保留。疏水涂层也可以使样本成珠，减少样本干燥。

当样本被放置在传感器表面上时，在进行成像的同时，以及当样本被从传感器表面清除时，样本或清洁液可能倾向于泄漏到开口外并且接触或者污染基座组件的部件。为了减少或防止该接触或污染，平台17及其与基座组件的连接被构造成形成从开口延伸到基座组件24的外壁100的液密密封(图8和图11)。

平台17的结构不仅提供密封以抵抗基座组件24的部件的污染，而且还起到与盖的功能相关的其他功能，以在样本已经被放置在传感器表面上之后将样本约束在样本空间内并且在一些情况下在样本空间内混合样本。出于这些目的，其中，平台和基座组件具有以下特征：能够实现盖相对于基座组件在三维中的精确的定位和定向、盖的倾斜以及盖朝向和远离传感器表面的精确的运动。

例如，在成像装置的一些应用中，将成像空间32的厚度限制成小是有用的，例如，不比血液样本中的单层血细胞厚，以用于成像并且然后对血液样本中的不同种类的元素进行计数。因为样本的薄层中的每种类型的元素37的数量可能太小而不能提供该元素在较大的样本中出现的频率的统计上有效的表示，所以可能期望在样本被成像之后重新混合样本，以改变样本在成像空间43中的部分的元素的组成元素，然后重新成像，并且然后处理多幅图像中的元素的计数，如同它们是单幅图像一样，以此来提高统计准确性。当样本被放置在传感器表面上时，不能配合在成像空间32内的样本的任何过量部分可以溢出到从传感器表面的端部延伸的井空间33中。由溢出部分表示的样本的额外体积可以在重新混合(其实际上是重采样)过程中使用，这可以重复进行。关于重采样的更多信息可以在美国专利No.9,518,920中找到，其全部内容通过引用并入本文。可以通过使盖上升和下降来完成重采样，从而允许或引起元素37在成像空间和井空间之间的额外混合。然而，除了由平台17提供的密封以及平台17与基座组件24的连接之外，混合过程倾向于污染基座组件24的部件。

成像空间的厚度可以通过间隔元件(例如，包括在制备的样本中的精确的直径的微珠)来设定，间隔元件具有以下效果：当盖表面41最终到达与传感器的表面19的距离对应于间隔特征的大小时，间隔特征抵抗盖的任何进一步的向下运动。在一些实施方案中，样本为血液样本，并且间隔特征具有以下效果：仅具有精确的尺寸(传感器表面的长度和宽度和间隔特征的厚度，并且因此具有用于分析样本图像的精确的已知体积)的血液样本的精确单层保留在盖和成像传感器的暴露表面19之间的空间中。

在各种实施方案中，在平台和基座组件的特征可以实现盖在三维中相对于基座组件的精确的定位，和盖朝向和远离传感器表面的精确的运动以约束和混合样本等，这些特征如下：

在一些实施例中，基座组件和平台是圆形的或具有圆形特征，并且如图11所示，平台17由同心圆形平台节段的组件形成，同心圆形平台节段包括两个柔韧部11、12和三个刚性平台节段13、14、16，柔韧部11、12如图所示交错于三个刚性平台节段13、14、16之间。每个柔韧部11、12可以由已知对样本(例如，将不吸收诸如血液的液体样本)和清洁剂以及消毒剂具有耐性的硅树脂或另一种弹性体制成，每个柔韧部11、12是柔性且弹性的，并且可以安装到邻近的刚性平台节段并密封到邻近的刚性平台节段。例如，柔韧部11、12可以由对高水平消毒剂、中水平消毒剂、低水平消毒剂和/或杀菌剂具有耐性的材料制成。

如图8和图10至图12所示，外刚性平台节段16连接并密封到基座组件的刚性环形外壁100的一个凸缘98。环形外壁的另一凸缘102附接到微控制器电路板46，并且两个凸缘98、102是基座框架105的部分，当移动机构101上下移动时，基座框架105保持固定在适当位置。柔韧部12的外围边缘密封到平台节段16的内周边缘，并且柔韧部12的内周边缘密封到刚性平台节段13的外围边缘。类似地，柔韧部11的外围边缘密封到平台节段13的内周边缘，并且柔韧部11的内周边缘密封到平台节段14的外围边缘。外围表面54形成为环形套筒64的内表面，环形套筒64通过具有柱形中央部70和安装在传感器电路板20上的凸缘68的环形安装件66保持在传感器电路板20上。传感器电路板20通过柱72、74安装在微控制器电路板46上，并且与微控制器电路板46间隔开。基于该结构，平台17通常悬挂在安装在基座组件24上的外围和同样安装在基座组件24上的内周之间。因为它们的功能的重要部分是将平台附接到基座组件，所以平台节段14和16可以称为平台的附接部。

与节段14和16相反，刚性平台节段13不相对于基座组件在固定位置连接，而是通过移动机构101保持在基座组件24上，该移动机构101使得节段13能够在安装在电路板上的微控制器48的控制下朝向和远离微控制器电路板46移动，以如前所述地定位盖并来回移动以形成样本在成像空间中的部分并将其重新混合。因为它起到移动盖的功能，平台节段13可以称为平台的移动部。

如图13所示，移动机构101包括具有向外延伸的凸缘104的环形支撑件103，节段13附接到该凸缘104。在支撑件的外柱形表面的相反侧上是两个齿条106(在图13中示出一个)，其可以被齿轮107驱动，以使节段13远离和朝向微控制器电路板46移动。诸如伺服电机的电机26可以驱动两个齿轮107以使节段13朝向和远离微控制器电路板46移动。移动机构101可以以选定的速率移动并且穿过由微控制器电路板46控制的位置范围。节段13的下侧上的底部脊113装配到延伸凸缘104的顶部上的插口115中，以便保持节段13在适当位置并且与基座组件24对齐。

两个柔韧部11、12可以构造成柔性且弹性的，或包括多余的材料或两者兼而有之，以适应节段13相对于节段14和16的运动。例如，如图14A所示，当节段13与其他节段14、16共面时，柔韧部11、12可以包括超过桥接刚性节段之间的间隙所需的材料。如图14B所示，当节段13远离基座组件24移动并且移出节段14和16的面时，柔韧部包括足够的材料以适应该运动。

在一些应用中，重要的是，图15所示的盖43沿着图11所示的X轴线401和Y轴线403中的每一者线性地并且绕垂直于传感器的表面的轴线111转动地精确定位。该精确定位可以用于形成精确的且已知体积的样本部分。

为此目的，盖43包括两个切口110、112，它们与节段13的暴露表面上的两个对应的引脚114、116配合。一旦样本已经被放置在传感器表面上，可以手动地将盖放置在节段13上，其中引脚插入切口中。盖43本身可以是透明的模制塑料或另一种材料的一次性件。

在一些实施方案中，使用面向基座和平台的盖上的突块将盖对齐。这些突块可以例如成对地定位。突块可以接合节段13上的对应的圆形突起并且位于节段13上的对应的圆形突起之间。

盖表面41界定成像空间32的一个宽侧，该盖表面41位于突出元件125的从盖43的主体47朝向传感器表面延伸的突出元件125的面上，如图9A和图15所示。在一些实施方案中，如图15所示，突出元件125是具有不同大小的两个基座的梯形棱柱体，较大的基座与盖主体47接触，该盖主体47是突出元件125从其突出的较宽的主体(例如，板)。棱柱体的两个相反面具有邻近基座的弧形边缘，但是它们从一个弧形边缘到其他弧形边缘的截面边缘是直的。所得的突出元件125的总体形状是具有两个相反的不同大小的矩形基座、两个相反的矩形倾斜面133以及两个相反的圆形面134的圆形棱柱体，这四个面一起构成井表面135。定向成面向传感器表面的突出元件125的较小的基座是盖表面41。

在一些实施方案中，如图9B、图15和图20所示，突出元件125的一个或多个边缘包含沿着其长度的至少一部分的至少一个凹口136。凹口横切边缘以在边缘处创建盖表面41的切口。在一些实施方案中，两个相反边缘包括至少一个凹口136。例如，当盖朝向和远离传感器表面移动时，或当盖在成像之前朝向传感器表面移动时，样本部分可能经由一个或多个凹口流出成像空间。这可能导致更均匀的样本混合。在一些实施方案中，当盖朝向样本下降时(例如，由于施加在盖上的倾斜)，凹口定位在最先触及样本的边缘上，因为当突出元件朝向传感器移动时，当样本从突出元件下方被推出时，该边缘可能对样本造成阻碍。

突出元件125的大小和形状适合于开口，并且使盖表面41至少覆盖传感器表面19，而不使突出元件125接触平台17的任何表面。空间盖43和平台17的表面之间的空间(或者更详细地，底板75和盖表面41之间的、底板75和面133、134之间的以及外围表面54和面133、134之间的组合竖直空间)构成井空间33。平台17和突出元件125可以设计成使得在盖表面41已经接近传感器表面19之后，井空间33可以容纳样本的整个溢流。

在一些实施方案中，两个圆形面134具有与外围表面54的半锥形表面67、69的曲率相匹配的曲率，使得当该圆形面和该半锥形表面彼此相反定位时，它们之间的间隙具有恒定的厚度。类似地，两个面133可以定位成面向倾斜矩形表面63，并且可以平行于这些表面。突出元件125的大小使得即使盖43移动成使得盖表面41直接触及传感器表面19，盖主体也不与平台17接触。

在一些实施方案中，最初通过配置在节段13的暴露表面上的两个较短的接头118和两个较长的接头122使盖相对于节段13略微倾斜(例如，以三度的角度，或在一度到十度之间的范围内的角度)。在一些实施方案中，盖最初相对于传感器表面倾斜，因为节段13包括相对于传感器表面倾斜的特征，例如，节段13的顶表面相对于传感器表面倾斜，并且盖平放在顶表面上，使得盖相对于传感器表面倾斜。

当手动放置在节段13上时，盖43放在节段13的暴露表面上，但不附接到暴露表面。在放置盖43之后，可以控制伺服电机26驱动节段13朝向微控制器电路板46。随着节段13的驱动继续，盖43的盖表面41最终触及样本并使盖表面41在样本上浮动。如在一些实施方案中，当从传感器表面的中央延伸的轴线与重力方向对齐并相反时，与重力相反的向上的力使盖缓慢地从节段13分离，并且在节段13上方浮动。由接头118、122引起的倾斜可以确保突出元件125的特定边缘最先触及样本。当盖降低时，盖43的盖表面41逐渐地搁置在样本上，并且，当盖降低时，使其本身从略微倾斜的定向重新定向，使得盖表面41平行于传感器表面，以例如在盖表面41和传感器表面之间的成像空间中形成单层样本。

为了重新混合，可以控制伺服电机26移动节段13并且因此移动盖43一次或重复地朝向和远离传感器电路板。例如，当节段13升高时，节段13可以与盖43重新接合，并且盖43再次被节段13支撑。结果，井空间中的样本部分(包括元素37)将被抽入成像空间并且与成像空间中的样本重新混合，使得当盖完全降低时，样本的不同部分形成被成像的单层元素。

除了引起重采样外，该过程还可以混合样本以确保成像空间中的样本元素的比例与总样本中的这些元素的比例相匹配。为了辅助混合，还可以应用另外的技术，诸如以经验确定的频率来振动传感器或盖或二者。

在节段13的运动期间，柔韧部11和12能够适应出于前述原因的运动并且继续维持预期的密封。

在一些实施方案中，用干燥的或以其他方式布置在盖表面41上的试剂预处理盖。当盖表面与样本部分接触时，试剂与样本混合。可以通过前述混合过程协助试剂在样本中的溶解和扩散。用干燥试剂预处理盖可以缓和通常与使用液体试剂相关联的稀释不精确、试剂保质期有限以及冷藏要求的问题。

预处理盖也可以允许在例如培养步骤中进行精确的定时控制，因为使用在盖上干燥的试剂而进行的培养将仅在盖表面与样本接触时开始，并且可以自动控制在该时间之后的成像过程。样本腔室中的温度的反馈调节进一步提供了对培养控制的精度。可以预先将包括抗凝血剂、稀释剂、微珠、抗原、抗体、酶、底物，抑制剂、药物和其他化合物的试剂施加到盖上。下文提供了可能的试剂的进一步描述及其在分析中的用途。

为了协助培养，可以对样本施加热量或者从样本中排出热量。可以通过位于同一传感器电路板20上的加热元件进行加热或冷却，该传感器电路板20也支承成像传感器31。成像传感器本身可以供热。加热或冷却元件可以包括，例如，帕尔帖冷却器21。传感器电路板20还可以包括温度传感器，该温度传感器可以并入成像传感器中。

如图8所示，例如，基座组件的一部分也是导电电缆带42，该导电电缆带42将成像传感器电路板20连接到安装在微控制器电路板46上的电路连接器44，该微控制器电路板46还支承如电机微控制器48和另一部件50的其他电子部件。附接到微控制器电路板端口83、85(图11)的附加连接器可以将微控制器电路板46连接到计算机硬件244(图9A)，该计算机硬件244又可以连接到用户装置212或由用户208使用诸如触屏的显示装置240直接操作。如图9A所示，可以在传感器电路板、微控制器电路板和计算机硬件之间传输信号和数据204、206。例如，计算机硬件可以经由触屏240接收来自用户208的信息206(例如，命令)、处理所接收的信息206、并将所接收的信息206发送到微控制器电路板46。可以以类似的运行次序来控制电机26，启动或停止其运动并且调节其行进速度和距离。另外，计算机硬件244可以接收来自微控制器电路板46的数据204(例如，来自成像传感器31的传感器数据)、处理所接收的数据204、并且将所接收的数据204显示给用户。

在一些情况下，计算机硬件可以应用神经网络或其他机器学习模型来对样本的元素分类。

在一些实施方案中，成像装置可以包括自校验特征，旨在实现能准确且可靠的测量。自校验特征可以使得装置能够被经过很少专门训练或没有经过专门训练的用户使用。

在一些实施方案中，自校验特征是在成像期间对不期望的样本元素移动的自动检测。如果样本内的元素在成像次序中移动，则元素可能被误分类或误识别。为了检测样本元素移动，装置可以包括设计成能够检测特定元素的专用发光元件(例如，作为图2中的电路板306上的发光阵列的一部分)。例如，专用发光元件可以包括405nm发光LED以实现准确的血红蛋白检测。在一些实施方案中，即使在自校验过程中不使用专用发光元件，也可以包括具有对应于特定元素的高吸光度的波长的专用发光元件。

可以分析装置的成像次序，例如，比较第一幅图像和最后一幅图像，以检查在成像期间的血细胞移动。如果检测到高于移动阈值的移动，则可以放弃所有图像。在一些实施方案中，可以使用专用发光元件拍摄用于移动检测的图像。

可以基于例如第一幅图像和最后一幅图像中的元素之间的重叠来检测元素移动。如果重叠面积与总面积的比率低于一定量，例如低于75％，则可以放弃第一幅图像和最后一幅图像之间的所有图像。

在一些实施方案中，自校验特征是对图像中的伪像的自动检测。例如，成像装置可以检测成像空间内的碎屑，例如，纤维。成像装置可以检测成像传感器中的缺陷，例如，坏像素点或坏像素线。成像装置可以检测间隔珠、血小板或其他样本元素的团块。成像装置可以检测太大并且将导致盖表面离成像传感器太远的间隔珠。成像装置可以计算跨每幅图像的样本元素的密度分布并搜索不均匀性，这可能指示例如倾斜的传感器或倾斜的盖。

当自校验过程指示成像问题时，作为响应可以执行一种或多种操作。例如，可以为用户提供警告，和/或可以重复混合操作和成像操作。

在一些实施方案中，自校验特征是对成像传感器上方的盖表面高度的自动检测。如图16A所示，盖表面41可以包括标记700，例如，限定的尖角的标记，诸如“L”形标记。标记700可以在来自发光阵列的光702a、702b、702c的路径中，并且因此在使用成像传感器703拍摄的图像中可见。因为，如上所述，来自发光阵列的不同部分的光可以在不同点处(例如，在成像传感器的不同像素704处)到达成像传感器703，成像装置可以使用盖表面41上的标记700进行三角测量，以计算成像传感器703上方的盖表面41的高度706。

在一些实施方案中，自校验特征是使用兼容珠对盖高度的自动检测。如图16B所示，在包括盖表面41的盖43下降到其上具有兼容珠708的成像传感器703之前，兼容珠708为球形。兼容珠708可以具有已知的原始大小710(例如直径)。当盖表面41如图16C所示下降时，兼容珠708被部分压扁，并且在此具有从成像传感器703观察到的并由成像传感器703检测到的新的有效大小712。已知原始大小710和新的有效大小712之间的差值可以指示珠708的压缩量，并且装置因此可以计算成像传感器703上方的盖表面的高度41。

基于检测到的盖高度，可以调整和/或归零/校准盖高度。

在一些实施方案中，自校验特征是自动成像传感器清洁度检查。在将样本放置在成像传感器上之前，或者在清洁成像传感器之后，装置可以在成像传感器上没有样本的情况下拍摄图像。图像应当指示干净的成像传感器，例如，图像应当示出成像传感器上有少许或没有细胞、成像传感器上有少量或没有碎屑。如果成像传感器不干净，则装置可以为用户显示警告。在一些实施方案中，装置可以使分析结果(在成像和分析之后)不可访问，直到用户满意地清洁装置，以便激励在使用之后立即清洁成像传感器。

我们已经描述了在广泛的其他可能实施方案中的成像装置的不同种类的实施方案。作为每个不同种类的实施方案一部分描述的特征可以并入或以其他方式与其他种类的实施方案的特征组合。例如，该特征可以包括间隔特征、成像技术、数据分析和处理、通过相对于成像传感器重复地移动盖的重采样等。此外，本文相对于成像装置描述的相对尺寸、形状、机械实现和配置以及其他特征是示例性的而非限制性的。

系统作为整体可以实现各种液体和干燥样本的有用成像和测量。例如，其适于成像、检测和分析血液中细胞的类型、对血液中各种类型的细胞计数、确定血液中细胞的常态、监视血液中细胞的功能以及分析血液的化学性质。

在一些实施方案中，如图17A至图17C所示，装置包括一次性样本盒900。盒900包括盒框架902，盒框架902包括限定盒开口906的突出窗口904。透明薄膜908覆盖突出窗口904的外侧上的开口906。薄膜的相反面(例如，底表面918和相反的顶表面)至少部分地暴露。盒的各种构造在本公开的范围内；以下附图示出了根据一些实施方案的盒。

突出窗口904的四个侧壁910、912、914、916(在图17A至图17B中示出)的外面形成截头棱锥，并且其大小被设计为将基座组件的外围表面54的对应面与透明薄膜908的底表面匹配在适当位置，例如，在前述至少一些实施方案的传感器表面19的顶部上。在一些实施方案中，突出窗口904可以具有其他形状，例如，以匹配外围表面54的不同形状。突出窗口904被定向在适当位置，使得薄膜908与传感器表面19接触或非常靠近传感器表面19(例如，与传感器表面的距离小于20nm、或小于50nm、或小于100nm、或小于200nm、或小于500nm)。

如图18至图19所示，盒900可以构造为(例如，大小和形状)接收支承盖表面41的盖43。突出窗口904的侧壁的内面(例如，图19的内面920、922)的大小和形状可以匹配或以其他方式接收盖43的突出元件125。开口906的大小和形状可以与盖表面41匹配，并且开口906和盖表面41中的任一者或两者的大小和形状可以与匹配传感器表面19匹配。

盒900可以采用其他的形状和构造。在一些实施方案中，盒900不包括突出窗口904，并且薄膜908覆盖由大体上平坦的盒框架直接限定的盒开口906。在一些实施方案中，薄膜908覆盖突出窗口904的内侧上的开口906。在一些实施方案中，由具有不同形状的窗口(例如，远离传感器表面19延伸的凹窗口)限定盒开口906。

盒900可以包括接合结构，以保持盖43在适当位置。例如，如图17A至图19所示，在一些实施方案中，盒900包括两个弹性臂924，弹性臂924终止于弹簧夹926。当盖43被推入盒900中且突出元件125装配到盒900的突出窗口904中时，夹926接合盖43的边缘(例如，图18至图19中所指示的边缘928)。当夹926接合时，盖43可以承载盒900，允许用户通过提起来盖43的底部以有效地同时将盖43和盒900两者移除。当被盒900的夹926捕获时，盖43相对于盒900在盒900(包括夹926和框架902)与盖43的特征的构造和尺寸限定的范围内自由地垂直移动。

图18示出了与盒900匹配的盖43。如上所述，盖43包括与平台(例如，平台的移动部，其可以在限定范围内朝向和远离薄膜908摇动盖43)的暴露表面上的对应的引脚匹配的切口110、112。

在使用中，如图19至图21所示，盒900的薄膜908的底表面918通过将突出窗口904装配在基座组件24内而放置在传感器表面19上。待成像的样本27(包含样本元素37的样本)然后借助于例如吸液管放置在薄膜908上(在与底表面918相反的表面上)。在样本27在薄膜908上的情况下，盖43被推靠在夹926的成角度的上表面上，使弹性臂924展开并且允许盖43弹出到样本27上方的位置中，以在盖表面41和薄膜908之间限定成像空间930，使得样本的至少一部分被保持在成像空间930内，其中盖43的突出元件125至少部分地装配在突出窗口904内。样本27的多余部分被推入限定于侧壁910、914和盖43之间的井空间932中。在一些实施方案中，在盒900定位在传感器表面19之前，样本27放置在薄膜908上。在一些实施方案中，在盒900和盖43定位在传感器表面19之前，盖43放置在样本27上方。

注意，图20示出了穿过盖的突出元件125的中央截取的剖面，使得凹口136沿着突出元件125的边缘可见。

如图20至图21所示，基座组件24的外围表面54和突出窗口904的侧壁910、912的外面的形状和大小使得薄膜908可以完全放置在传感器表面19上。

在样本、盒和盖如所述的在适当位置的情况下，可以如前所述执行成像和混合功能。盖可以放置成与样本接触并移动以混合样本或限定样本的薄膜。包括盒900的装置还可以包括图1至图16C中所示的特征。

例如，如图21所示，其以与图20不同的比例尺示出了盒900、盖43和传感器表面19，盖43大体上自由移动，例如，通过在接合点942、944处与盖43接合的平台的移动部940而移动。盖43使用臂924的顶部上的弹簧夹926附接到盒900。如图21中的箭头所指示，盖43可以在限定范围内上下移动而不引起盒900的移动，该范围在一端由夹926界定。盖43相对于盒900和薄膜908上的样本27移动，并且因此引起样本元素的混合(例如，进入和离开井空间932)。盖43平行于传感器表面19放置。在图21所示的实施方案中，盒900的突出窗口904邻近传感器表面19放置。

在一些实施方案中，盖43由装置的平台或基座支撑，并且盒900仅附接到盖而没有来自平台或基座的任何直接支撑。在一些实施方案中，盒900构造成由平台或基座支撑。例如，盒900(例如，薄膜908、突出窗口904或盒框架902)可以由传感器表面19或基座或平台的另一部分支撑。盒900可以包括与平台或基座中的对应特征对齐以支撑该盒的配合特征，诸如凹部或突起。

，薄样本层(例如，单层)可以限定在成像空间930中的薄膜908和盖表面41之间，并且成像传感器可以用于如先前针对保持在传感器表面19和盖表面41之间的薄样本层所述地对样本成像。发光元件和光学元件可以用于照射样本。

在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于5.0μm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于3.0μm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于2.0μm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于1.0μm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于750nm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于500nm。在一些实施方案中，薄膜908的厚度小于300nm。

在一些实施方案中，薄膜908足够薄以允许样本27的至少一部分并且在一些情况下允许全部样本27在成像传感器的近场距离(例如，传感器表面)内。近场距离可以例如小于由装置的光学元件发射的光的波长的十倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长的五倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长的两倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长。在一些实施方案中，近场距离可以小于成像传感器所敏感的光的波长的十倍、或小于成像传感器所敏感的光的波长的五倍、或小于成像传感器所敏感的光的波长的两倍、或小于成像传感器对其敏感的光的波长。

例如，如果将近场距离定义为1000nm，薄膜908的厚度为300nm，并且薄膜908在传感器表面19上方l00nm处，则样本的厚度为600nm的部分将会在成像传感器的近场距离内。在图20中通过距离934示意性地且不按照比例尺地示出了该构造。

在一些实施方案中，即使薄膜908在成像传感器和样本之间，样本和成像传感器之间的近场分离也允许成像传感器直接捕获样本的图像。在一些实施方案中，成像传感器的个别像素可以直接捕获样本的邻近部分。

薄膜908可以由例如聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、另一种热塑性聚合物、另一种塑料、另一种热塑性塑料、另一种聚合物、或另一种超薄透明材料或它们的组合和层制成。薄膜908可以足够薄以实现上述近场标准，并且还足够坚韧以在装设和拆卸盒的过程期间抵抗损坏或刺穿。在一些实施方案中，薄膜508具有光学功能。例如，薄膜908可以具有折射率和厚度的组合，使得薄膜908反射的光减少。

在一些实施方案中，盒900是一次性的。在一些实施方案中，盒900由塑料制成。在一些实施方案中，盒900包括薄膜908的内表面上的间隔物，间隔物限定盖表面41和薄膜908之间的最小距离。间隔物可以包括附接到薄膜908的单独元件(例如，珠或其他颗粒)，当盖表面41放置在薄膜908上的样本上时，间隔元件具有构造成设定盖表面41和薄膜908之间的距离的尺寸。

在一些实施方案中，盒900包括薄膜908上的试剂。例如，试剂可以提前干燥在薄膜908的内表面上，或以其他方式提前附接或布置在薄膜908上，使得当样本装到薄膜908上时，试剂与样本的元素相互作用。

例如，试剂可以包括一种或多种抗凝血剂、稀释剂、染色剂或构造成附接到样本中的元素(例如，分子)的附接单元。一种或多种类型的附接单元可以构造成结合(通过由例如附接单元的结构确定的亲和力的特异性)样本中的一种或多种对应物质。附接单元可以包括例如抗体和/或重组病毒蛋白。在一些实施方案中，附接单元还构造成结合到标签元素，例如，微珠荧光标签。附接单元当预先定位在薄膜908上时可以预先结合到标签元素，或者附接单元和标签元素可以单独附接到薄膜908以便在添加样本之后在样本中彼此结合。当对样本成像时，可以在图像中识别标签元素并且将该标签元素用于确定样本的特性。

在一些实施方案中，薄膜908上的附接单元可以结合到薄膜908，例如，在索引位置，以便能够进行基于位置的测定。

附接单元，连同贯穿本公开描述的样本操作和成像特征，可以用于进行各种测定，例如，免疫测定和血清学。在一些实施方案中，提供多个一次性盒的包，并且包中的多个盒设置有不同类型的试剂(例如，附接单元构造成结合到样本中不同类型的靶元素)。用户在样本成像时可以选择设置有一种或多种特定所需试剂的盒，例如，允许进行一种或多种特定测定的试剂。

关于附接单元、珠和相关方法的更多细节可以在美国专利No.10,753,851、美国专利No.10,684,278和美国专利申请公开No.2020/0309777中找到，二者的全部内容都通过引用整体并入本文。

在一些实施方案中，可以在传感器表面19和薄膜908之间保留小间隙936(如图20所示)。间隙中的空气可以具有与成像传感器、薄膜908和/或样本本身的折射率不同的折射率。因此，在插入盒900之前，可以将液体(例如，水或酒精)的薄层放置在传感器表面19上，以便填充间隙936并且沿着穿过样本和薄膜908到成像传感器的光路提供更一致的折射率。

尽管已经在图1至图16C所示的实施方案的上下文中描述了盒900，但是盒900可以在其他装置和构造中实施。例如，盒900和盖43可以一起集成到一次性单元中。盒900可以被构造成移动(例如，朝向和远离传感器表面19和/或盖表面41移动)以便混合样本。

使用盒900可以提供优点。例如，在样本成像之间可以不需要清洁传感器表面，因为盒900防止样本与接触传感器表面或装置平台接触。可以得到各种盒，每个盒包括一种或多种不同的试剂，使得能够通过选择适当的盒来分析特定类型的样本。

本文所述的盒可以根据各种工艺制造。在一些实施方案中，将薄膜拉伸到框架(例如，如本文所述的盒框架)的开口上。可以在施加薄膜之前将粘合剂施加到框架，以便将薄膜附接到框架。

将框架和薄膜放置到具有平坦表面的模具中以接触薄膜的第一侧。例如通过印模对薄膜的与第一侧相反的第二侧施加压力。例如，第二侧可以是样本被放置在其上以用于成像的一侧，并且第一侧可以是当盒处于适当位置以用于样本成像的时更靠近传感器表面的一侧。在一些实施方案中，一起施加热量与压力。

压力(以及在一些实施方案中，热量)将薄膜模制成所需的平整度和/或厚度。例如，在一些实施方案中，在模制之前的薄膜太厚而使样本和成像传感器之间不存在近场距离，并且模制工艺使薄膜变薄以具有较小的厚度，例如，如针对薄膜908所描述的厚度。在一些实施方案中，模制之前的薄膜不平整(例如，相对于薄膜在其上拉伸的开口的大小而包括多余的材料)，并且模制使得薄膜在跨开口更平整。

模制之后，可以去除(例如，切除)在开口之外延伸超过框架的薄膜的任何部分。

其他实施方案也在以下权利要求的范围内。

例如，除了血液，包括尿液、痰液和无生命的颗粒悬浮物的样本的类似成像、技术和测量也是可能的。

尽管成像装置的许多部件已经被描述为圆形(包括基座组件和平台方面)，但是它们可以具有多种其他形状，诸如正方形或矩形，其可以更好地适应样本空间所需的形状或提供确保对齐的手段。例如，如果成像传感器是高纵横比传感器，则样本空间可以是细长的。平台的任何刚性部分可以由耐清洁剂和消毒剂的金属或塑料制成。

虽然我们已经描述了由交替的刚性和柔性节段制成的平台，但是其他构造也是可能的。例如，柔韧部可以延伸以覆盖刚性节段13，使得存在单个柔韧表面在刚性节段16和14之间伸展。出于易于制造或其他原因，柔韧部也可以结合到平台的其他元件中(例如，在平台和基座组件之间的连接点处)，以便改善平台和基座组件之间的密封。多个实施方案是可能的，每个实施方案包括至少一个移动部和旨在限制样本和基座组件之间的接触的平台构造。

尽管图15示出了突出元件125以包括梯形棱柱体，但是在其他实施方案中，它可以包括截头锥或其他形状。如果突出元件终止于截头锥中，界定成像空间的顶部的盖表面41将是圆，并且包括外围表面54和传感器表面的其他部件也可以具有不同的形状，这将在传感器表面和盖表面41之间维持成像空间并且还维持用于多余的样本材料的井空间。在一些实施方案中，突出元件是具有刻面(即，平坦表面)的固体。

在一些实施方案中，盖表面41可以由跨刚性框架展开的柔性隔膜组成。隔膜是“弹性”的，因为它能够在朝向其表面施加力时变形，并且然后具有在施加的力被去除之后恢复到平整表面的能力。例如，当盖朝向传感器表面移动时，柔性隔膜可以用于防止在传感器表面19上方的样本的顶部上施加刚性的力。这确保了突出元件125的顶部仅由于轻柔的、预定的力而向下压在样本上，以使多余的体积从在突出元件125的截头顶部(即，面向成像传感器31的表面19的表面)和成像传感器31表面19之间形成的腔室移位。

在一些实施方案中，装置可以引入振动机构以在盖表面朝向成像传感器时振动装置。振动机构可以例如促进盖表面朝向成像表面的移动。振动机构可以例如促进样本的混合。

虽然本说明书重复地提及“传感器表面”，但是实际上可以通过一个或多个薄层将样本与传感器本身分离。该层可以起到保护传感器或促进样本粘附的作用。层还可以是光学活性的，可能包括偏振滤光器、波长滤光器、微透镜或这些和其他层类型的组合。

层可以足够薄以允许样本的至少一部分并且在一些情况下允许所有样本在传感器的近场距离内。近场距离可以例如，小于由装置的光学元件发射的光的波长的十倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长的五倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长的两倍、或小于由装置的光学元件发射的光的波长。在一些实施方案中，近场距离可以小于成像传感器所敏感的光的波长的十倍、或小于成像传感器所敏感的光的波长的五倍、或小于成像传感器所敏感的光的波长的两倍、或小于成像传感器所敏感的光的波长。

尽管已经将一些实施方案描述为便携式的，但是这些装置的特征也可以应用于非便携式的装置。

本文描述的所有或部分过程及其各种修改(下文中称为“过程”)，包括设备控制功能(例如，移动、照射和图像捕获指令)以及分析功能(例如，图像分析)可以至少部分地经由计算机程序产品实施，即有形地体现在一个或多个有形的物理硬件存储装置中的计算机程序，该有形的物理硬件存储装置是计算机和/或机器可读存储装置，用于由数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机或多个计算机)执行或控制这些数据处理设备的运行。可以以任何形式的编程语言编写计算机程序，包括编译或解释语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以被部署成在一个计算机上或在一个站点处或跨多个站点分布并且通过网络互连的多个计算机上执行。

与实施过程相关联的行为可以由一个或多个可编程处理器进行，可编程处理器执行一个或多个计算机程序以进行校准过程的功能。全部或部分过程可以实施为专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)。可以采用其他嵌入式系统，诸如

Jetson系列等。

适于执行计算机程序的处理器包括，例如，通用和专用微处理器，以及任何种类数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区域或随机存取存储区域接收指令和数据。计算机(包括服务器)的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储区域装置。通常，计算机还将包括一个或多个机器可读存储介质，诸如用于存储数据的大容量存储装置，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或者可操作地联接以从一个或多个机器可读存储介质接收数据或将数据传输到一个或多个机器可读存储介质。“构造”为执行一个或多个本文公开的过程、算法、功能和/或步骤的处理器或计算机系统包括一个或多个如本文所述的通用或专用处理器以及一个或多个其上存储有用于执行过程的计算机程序的计算机和/或机器可读存储装置。

适于体现计算机程序指令和数据的有形、物理硬件存储装置包括所有形式的非易失性存储器，包括例如，半导体存储区装置，例如EPROM、EEPROM和闪存存储区装置；磁盘，例如，内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘和易失性计算机存储器，例如，RAM诸如静态和动态RAM以及可擦写存储器，例如，闪存存储器。

部件可以经由一个或多个网络联接(例如，通信联接)或物理地在装置内联接。联接件可以包括在部件之间来回发送包括指令的数据的能力。

为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算机上实施，该计算机具有显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示)监视器)以用于向用户显示信息，以及键盘或点击装置，例如，鼠标或轨迹球，用户可以通过其向计算机提供输入。也可以使用其他种类的装置来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以任何形式的感觉反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的装置传递文档和从用户使用的装置接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从网络浏览器接收的请求向用户的装置上的网络浏览器传递网络页面。

本说明书描述的主题的实施方式可以在计算系统中实施，该计算系统包括后端部件(例如数据服务器)，或包括中间件部件(例如应用服务器)，或包括前端部件(例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，通过该客户端计算机，用户可以与本说明书描述的主题的实施方案交互)，或者一个或多个该后端、中间件或前端部件的任何组合。系统的部件可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如通信网络)互连。通信网络的实施例包括局域网(LAN)和广域网(WAN)，例如因特网。

计算系统可以包括客户机和服务器。客户机和服务器通常远离彼此，并且典型地通过通信网络交互。客户机和服务器的关系借助于在相应的计算机上运行并且彼此具有客户机服务器关系的计算机程序产生。在一些实施方式中，服务器将数据(例如，HTML页面)发送到用户装置，例如，出于接收向与充当客户机的用户装置交互的用户显示数据和从该用户接收用户输入的目的。可以在服务器处接收在用户装置生成的数据，例如，用户交互的结果。

已经描述了主题的特定实施方式。其他实施方式在以下技术方案的范围内。例如，技术方案中记载的行为可以以不同的顺序进行，并且仍然实现期望的结果。作为一个实施例，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定顺序或相继顺序来实现期望的结果。在某些实施方案中，多任务和并行处理可能是有利的。另外，可以提供其他行为，或者也可以从所描述的流程中移除行为，并且可以将其他部件添加到所描述的系统中或者从所描述的系统中去除。同样地，图中描述的行为可以由不同的实体进行或合并。此外，各种单独的元件可以组合成一个或多个个别的元件以执行本文所述的功能。

Claims (53)

1.一种设备，包括：

基座组件，所述基座组件包括具有用于接收样本的传感器表面的成像传感器，以及

平台，所述平台连接到所述基座组件并且包括(a)开口，所述开口构造成接收在适当位置的盖的盖表面以在所述传感器表面和所述盖表面之间限定成像空间，以及(b)移动部，所述移动部可朝向和远离所述基座组件移动，

所述平台和所述基座组件被构造成限制所述样本和所述基座组件的除所述传感器表面外的部分之间的接触。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述平台包括构造成将所述平台附接到所述基座组件的一个或多个附接部。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述平台包括联接到所述移动部的柔韧部。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述柔韧部包括至少两个不连续区段。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述两个不连续区段通过所述平台的刚性区段联接。

6.根据权利要求1所述的设备，包括联接到所述移动部的移动机构。

7.根据权利要求6所述的设备，包括联接到所述移动部或所述移动机构或二者的致动器，并且所述致动器构造成使所述移动部朝向和远离所述基座组件移动。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述平台包括外围表面，所述外围表面被构造成界定位于所述外围表面、所述传感器表面和另一表面之间的样本空间。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述样本空间包括所述成像空间。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述平台和基座组件被构造为使所述样本的一部分在所述样本空间内但在所述成像空间外。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述平台的顶表面包括一个或多个突出或凹陷特征。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述突出或凹陷特征对应于盖上的特征。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述突出或凹陷特征使盖以倾斜定向放在所述移动部上。

14.根据权利要求1所述的设备，包括具有盖表面的盖，所述盖构造成在所述传感器表面和所述盖表面之间界定所述成像空间。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述盖表面包括构造成装配到所述平台开口中的突出元件。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述突出元件包括梯形棱柱。

17.根据权利要求15所述的设备，其中所述突出元件包括截头锥。

18.根据权利要求14所述的设备，其中所述盖是一次性的。

19.根据权利要求14所述的设备，其中所述盖和所述平台构造为使得在样本处于所述成像空间中的同时当所述盖朝向所述基座组件移动时，所述盖放在所述样本上并且不由所述平台的所述移动部支撑。

20.根据权利要求14所述的设备，其中所述盖和所述平台构造为使得当所述盖朝向所述基座组件移动时，所述盖表面变为平行于所述传感器表面。

21.根据权利要求14所述的设备，包括布置在所述盖表面上的一种或多种试剂。

22.根据权利要求1所述的设备，其中所述基座组件或所述平台或二者均包括耐至少一种清洁剂或消毒剂的材料。

23.一种方法，包括：

将样本放置在基座组件上的成像传感器的表面上，

将所述样本的至少一部分限定到邻近所述成像传感器的所述表面的成像空间，并且

限制或防止所述样本和所述基座组件之间的接触，否则将由于限定所述样本的至少一部分而导致所述接触。

24.根据权利要求23所述的方法，包括在所述成像传感器的表面处混合所述样本。

25.根据权利要求23所述的方法，其中所述限定包括朝向所述成像传感器的表面移动盖的表面。

26.根据权利要求23所述的方法，包括使盖的表面与所述成像传感器的表面沿着X轴和Y轴并且以转动方式对齐。

27.根据权利要求23所述的方法，包括对所述样本的在所述成像空间内的部分成像。

28.根据权利要求27所述的方法，包括对所述样本内的元素计数。

29.根据权利要求23所述的方法，包括在所述成像时，将一种或多种试剂混合到所述样本中。

30.根据权利要求23所述的方法，包括在所述成像传感器的表面处加热所述样本、冷却所述样本或加热和冷却所述样本。

31.一种一次性样本盒，包括

限定开口的框架，以及

覆盖所述开口的透明膜，所述透明膜具有小于3微米的厚度。

32.根据权利要求31所述的盒，其中所述框架包括突出窗口，并且其中，所述突出窗口限定所述开口。

33.根据权利要求32所述的盒，其中所述突出窗口具有构造成接收插入所述突出窗口中的盖的尺寸和形状。

34.根据权利要求33所述的盒，其中所述突出窗口的所述尺寸和所述形状对应于所述盖的表面的相应尺寸和相应形状。

35.根据权利要求33所述的盒，其中，所述突出窗口的侧壁的内表面成形为在所述盖插入所述突出窗口中之后限定所述侧壁和所述盖之间的分离。

36.根据权利要求31所述的盒，包括一个或多个接合结构，所述一个或多个接合结构被构造成将所述盒附接到盖。

37.根据权利要求36所述的盒，其中所述接合结构允许所述盖朝向和远离所述薄膜移动。

38.根据权利要求31所述的盒，包括布置在所述透明膜上的一种或多种试剂。

39.根据权利要求31所述的盒，其中所述透明膜包括两个相反的表面，并且其中所述两个相反的表面至少部分地暴露。

40.根据权利要求31所述的盒，其中所述透明膜包括热塑性聚合物。

41.一种方法包括：

将显微镜样本沉积到薄膜上，所述薄膜覆盖限定在样本盒中的开口，

将所述样本盒放置成与成像传感器的传感器表面接触或接近，所述薄膜在所述样本和所述传感器表面之间，并且所述样本的至少一部分在所述传感器表面的近场距离内，并且

使用所述成像传感器对所述样本成像。

42.根据权利要求41所述的方法，包括：

使所述样本与盖的盖表面接触，所述样本在所述盖表面和所述薄膜之间，并且

使所述盖表面朝向所述薄膜移动以在所述盖表面和所述薄膜之间形成样本薄层。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述样本薄层包括所述样本的元素的单层。

44.根据权利要求42所述的方法，包括使所述盖表面重复地朝向和远离所述薄膜移动，以便引起所述显微镜样本的混合。

45.根据权利要求42所述的方法，包括使用所述盒的接合结构将所述盖附接到所述盒。

46.根据权利要求45所述的方法，其中所述接合结构允许所述盖在限定范围内朝向和远离所述薄膜移动。

47.根据权利要求41所述的方法，包括在所述薄膜和所述传感器表面之间沉积液体。

48.一种计算机实施的方法，包括：

获得盖表面和布置在所述盖表面和成像传感器之间的样本的一幅或多幅图像，所述一幅或多幅图像已经被所述成像传感器捕获；并且

基于所述一幅或多幅图像，确定所述盖表面相对于所述成像传感器的表面的高度。

49.根据权利要求48所述的计算机实施的方法，其中确定所述盖表面的高度包括：

识别所述盖表面上的标记；并且

基于所述标记确定所述盖表面的高度。

50.根据权利要求49所述的计算机实施的方法，包括基于所述标记的三角测量确定盖表面的高度。

51.根据权利要求48所述的计算机实施的方法，其中所述样本包括珠，并且其中确定所述盖表面的高度包括：

确定所述珠的变形；并且

基于所述珠的变形确定所述盖表面的高度。

52.一种设备，包括：

翻盖，所述翻盖包括第一组件、第二组件和第一组件和第二组件之间的联接件，所述联接件构造成相对于所述第二组件闭合所述第一组件以包围所述第一组件和所述第二组件之间的空间，所述联接件还被构造成使第一组件的部分和第二组件的部分分开以暴露所述空间；

传感器，所述传感器包括光敏元件阵列和在所述空间内暴露的第一表面；

腔室盖，所述腔室盖包括第二表面；以及

机构，所述机构被构造成引起所述腔室盖移动，使得

当第一组件相对于第二组件闭合时，所述第二表面可控地朝向所述第一表面移动，并且

当第一组件相对于第二组件闭合时，所述第二表面可控地远离所述第一表面移动。

53.一种设备，包括：

传感器，所述传感器包括光敏元件阵列和第一表面；

支撑件，所述支撑件支撑传感器；

腔室盖，所述腔室盖包括第二表面；

联接部件，所述联接部件在所述支撑件和所述腔室盖之间，所述联接部件被构造成允许所述腔室盖相对于所述支撑件移动以提供到所述第一表面的通路；以及

升降机构，所述升降机构构造成可控地朝向和远离所述第一表面移动所述腔室盖和所述联接部件，并且在所述联接部件朝向所述第一表面移动时允许所述腔室盖相对于所述联接部件浮动。

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