TWI476395B - 螢光成像模組 - Google Patents

螢光成像模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI476395B
TWI476395B TW102135411A TW102135411A TWI476395B TW I476395 B TWI476395 B TW I476395B TW 102135411 A TW102135411 A TW 102135411A TW 102135411 A TW102135411 A TW 102135411A TW I476395 B TWI476395 B TW I476395B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fluorescent
light
sample
lens
imaging module
Prior art date
Application number
TW102135411A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201430333A (zh
Inventor
Suganda Jutamulia
Hasan Gadjali
Junzhao Lei
Original Assignee
Omnivision Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omnivision Tech Inc filed Critical Omnivision Tech Inc
Publication of TW201430333A publication Critical patent/TW201430333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI476395B publication Critical patent/TWI476395B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

螢光成像模組
本發明一般而言係關於一種螢光成像模組，且更具體而言係關於一種具有能夠使照射光朝向螢光樣本彎曲之一照射裝置之螢光成像模組。
螢光顯微技術已由於在傳統之光學顯微術中不容易獲得之屬性而成為生物學及生物醫學中之一有價值之工具。一螢光物件在吸收激發光之後會發射螢光發射光。各種試樣在其被激發光照射時展現自發螢光。對於非自發螢光試樣而言，螢光團之施加已使得可能識別具有一高度特異性之細胞及亞顯微細胞組分。所添加之螢光團由具有一激發波長之照射光激發且發射具有比該激發波長長之一發射波長之光。螢光團係使其自身附著至目標結構之斑點。螢光顯微術利用之廣泛增長與具有已知激發及發射分佈曲線之新的合成及天然螢光團之開發連同眾所周知之生物目標緊密相連。
圖1 中繪示一螢光顯微鏡100之一實例。一白色發光二極體(LED)102照射一顯微鏡載物片上之一螢光樣本104。與一鏡筒透鏡(目鏡)108組合之一顯微鏡物鏡106在一影像感測器110上獲取樣本104之一影像。使用一紫外線LED 118及一藍色LED 116來照射樣本104。具有紫外線及藍色波長之照射光激發樣本104使得樣本104發射螢光。樣本104可展現自發螢光或可已沾有螢光團。激發濾光器122及120分別過 濾由紫外線LED 118及藍色LED 116發射之激發光。光束在通過激發濾光器120及122之後由一第一二向色鏡114組合。來自紫外線LED 118及藍色LED 116之經組合激發光束由一第二二向色鏡112反射以照射樣本104。來自樣本104之所發射螢光透射穿過第二二向色鏡112、通過一發射濾光器124且在相機110上形成螢光樣本104之影像。
一種螢光成像模組，其包括：一影像感測器；一透鏡，其安置於一螢光樣本與該影像感測器之間以將該螢光樣本之一螢光影像聚焦至該影像感測器上，其中該螢光樣本將定位成遠離該透鏡一物距且其中該透鏡定位成遠離該影像感測器一像距，其中該像距大於該物距；及一照射裝置，其安置於該螢光樣本與該透鏡之間，其中該照射裝置包含一光源及一光學元件，其中該光源經調適用以沿一第一方向朝向該光學元件發射光，且其中該光學元件經光學耦合以接收該光且沿一第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光以照射該螢光樣本。
一種螢光成像模組，其包括：一影像感測器；一透鏡，其安置於一螢光樣本與該影像感測器之間以將該螢光樣本之一螢光影像聚焦至該影像感測器上，其中該螢光樣本將定位成遠離該透鏡一物距且其中該透鏡定位成遠離該影像感測器一像距，其中該螢光樣本距該影像感測器之一總距離實質上等於該像距與該物距之一總和；及一照射裝置，其安置於該螢光樣本與該透鏡之間，其中該照射裝置包含一光源及一光學元件，其中該光源經調適用以沿一第一方向朝向該光學元件發射光，且其中該光學元件經光學耦合以接收該光且沿一第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光以照射該螢光樣本。
100‧‧‧螢光顯微鏡/顯微鏡
102‧‧‧白色發光二極體
104‧‧‧螢光樣本/樣本
106‧‧‧顯微鏡物鏡
108‧‧‧鏡筒透鏡
110‧‧‧影像感測器/相機
112‧‧‧第二二向色鏡/二向色鏡
114‧‧‧第一二向色鏡/二向色鏡
116‧‧‧藍色發光二極體
118‧‧‧紫外線發光二極體
120‧‧‧激發濾光器
122‧‧‧激發濾光器
124‧‧‧發射濾光器
200‧‧‧螢光成像模組
202‧‧‧白色發光二極體
204‧‧‧螢光樣本/面向樣本/樣本
206‧‧‧透鏡/透鏡系統
210‧‧‧影像感測器
216‧‧‧藍色發光二極體
218‧‧‧紫外線發光二極體
220‧‧‧激發濾光器
222‧‧‧激發濾光器
224‧‧‧發射濾光器
302‧‧‧截頭稜錐體
304‧‧‧光
306‧‧‧光
308‧‧‧螢光
310‧‧‧螢光
604‧‧‧正方形基底
606‧‧‧正方形頂部/頂部正方形
608‧‧‧傾斜側表面
610‧‧‧傾斜側表面
612‧‧‧傾斜側表面
614‧‧‧傾斜側表面
702‧‧‧截頭圓錐體
704‧‧‧圓形基底
706‧‧‧圓形頂部
708‧‧‧橫向側表面
802‧‧‧稜鏡
804‧‧‧稜鏡
806‧‧‧稜鏡
902‧‧‧框架
1000‧‧‧螢光成像模組
1002‧‧‧照射裝置
1100‧‧‧螢光成像模組
1102‧‧‧二向色鏡
1110A‧‧‧影像感測器
1110B‧‧‧影像感測器
參考以下各圖闡述本發明之非限制性及非窮盡性實施例，其中在所有各種視圖中相似參考編號指代相似部件，除非另有規定。
圖1 展示一實例性螢光顯微鏡。
圖2 展示根據本發明之教示之一實例性螢光成像模組。
圖3 展示根據本發明之教示之包括一截頭稜錐體之一照射裝置。
圖4 圖解說明根據本發明之教示之光通過截頭稜錐體之兩個平行平面。
圖5 圖解說明根據本發明之教示之由截頭稜錐體彎曲之光。
圖6A 展示根據本發明之教示之具有一正方形基底及一正方形頂部之一截頭稜錐體。
圖6B 以透視圖展示根據本發明之教示之圖6A 之截頭稜錐體。
圖7A 展示根據本發明之教示之具有一圓形基底及一圓形頂部之一截頭圓錐體。
圖7B 以透視圖展示根據本發明之教示之圖7A 之截頭圓錐體。
圖8 展示據本發明之教示之包括用以使光彎曲以照射樣本之一組稜鏡之一照射裝置。
圖9 圖解說明根據本發明之教示之安裝用於使光彎曲之個別稜鏡之一框架。
圖10 展示根據本發明之教示之使用一照射裝置之一實例性螢光成像模組。
圖11 展示根據本發明之教示之使用一照射裝置且包括兩個影像感測器之一實例性螢光成像模組。
在圖式之所有數個視圖中，對應參考字符指示對應組件。熟習此項技術者將瞭解，圖中之元件係為簡單及清晰起見而圖解說明的，且未必按比例繪製。舉例而言，為了有助於改進對本發明之各種實施例之理解，圖中之元件中之某些元件之尺寸可能相對於其他元件放大。此外，通常未繪示在一商業上可行之實施例中有用或必需之常見而眾所周知之元件以便促進對本發明之此等各種實施例之一較不受妨 礙之觀察。
在以下說明中，陳述眾多特定細節以便提供對本發明之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將明瞭，無需採用該特定細節來實踐本發明。在其他例項中，為避免使本發明模糊，未詳細闡述眾所周知之材料或方法。
在本說明書通篇中對「一項實施例」、「一實施例」、「一項實例」或「一實例」之提及意指結合該實施例或實例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在本說明書通篇中各個地方中，片語「在一項實施例中」、「在一實施例中」、「一項實例」或「一實例」之出現未必全部指代同一實施例或實例。此外，該等特定特徵、結構或特性可以任何合適組合及/或子組合組合於一或多個實施例或實例中。特定特徵、結構或特性可包含於一積體電路、一電子電路、一組合邏輯電路或提供所闡述功能性之其他合適組件中。另外，應瞭解，隨本文提供之圖係出於對熟習此項技術者解釋之目的且圖式未必按比例繪製。
如上文所概述，圖1 中所繪示之螢光顯微鏡100包含數個二向色鏡112及114。二向色鏡係相對昂貴的。如下文將闡述，根據本發明之教示提供不使用二向色鏡或使用減少數目個二向色鏡之一實例性成本減少之螢光成像模組。
另外，應注意，圖1 中所繪示之顯微鏡100包含一物鏡，因此其貢獻於螢光顯微鏡100之總體長度。特定而言，在一顯微鏡中自顯微鏡物鏡106之焦點至鏡筒透鏡(目鏡)108之焦點之距離標準化為160mm，此稱為鏡筒長度。此使得自顯微鏡物鏡106至鏡筒透鏡108之總長度為(f1+160+f2)mm，其中f1及f2分別係顯微鏡物鏡106及鏡筒透鏡108之焦距。如下文將闡述，根據本發明之教示揭示具有比顯微鏡100 短之一總長度之一實例性成本減少之螢光成像模組。
在根據本發明之教示之一實例性螢光成像模組之構造中，可根據以下比率來考量一所要放大率M： 其中M係放大率，PSIZE 係一影像感測器之像素大小，且FSIZE 係樣本之最小特徵之所要解析度。舉例而言，在一項實例中假定影像感測器具有1.4μm之一像素大小且樣本之最小特徵之所要解析度係0.2μm。因此，所要放大率M係像素大小除以最小特徵大小，其係1.4μm/0.2μm=7。
圖2 圖解說明根據本發明之教示之一螢光成像模組200之一項實例。在所繪示之實例中，一白色LED 202照射一顯微鏡載物片上之一螢光樣本204。一透鏡或透鏡系統206在一影像感測器210上獲取螢光樣本204之一影像。在所圖解說明之實例中，使用一紫外線LED 218及一藍色LED 216來直接照射螢光樣本204。來自紫外線LED 218及藍色LED 216之用以照射螢光樣本204之光之紫外線及藍色波長激發螢光樣本204，使得螢光樣本204發射螢光。
在一項實例中，螢光樣本204展現自發螢光。在另一實例中，螢光樣本204沾有螢光團。在一項實例中，視情況包含激發濾光器222及220以分別過濾由紫外線LED 218及藍色LED 216發射之激發光。來自螢光樣本204之所發射螢光透射穿過一發射濾光器224且在影像感測器210上形成螢光樣本204之螢光影像。應瞭解，根據本發明之教示，在螢光成像模組200中不包含二向色鏡。
為了提供所要放大率M(在所闡述之實例中，假定其為M=7)，像距與物距之比率必須為7(或M)。使用透鏡方程式： i / o +1 / i =1 / f , (2) 其中o為物距，i為像距，且f為透鏡之焦距，可依據物距計算滿足所需放大率(例如，7)之像距、透鏡之焦距及總長度(其為物距與像距之總和)，如下文表1中所展示。
圖2 之螢光成像模組200不同於一普通相機，諸如(舉例而言)在普通相機用於拍攝遠離該相機之一物件之圖片時。舉例而言，在普通相機中，放大率M小於1且像距小於物距。由於物件遠離相機，因此物件之影像通常形成於相機之透鏡之焦平面上。
然而，在圖2 之螢光成像模組200中，放大率大於1且像距大於物距。特定而言，將螢光樣本204與透鏡206之間的距離定義為物距。將透鏡206與影像感測器210之間的距離定義為像距。放大率係像距與物距之比率，其可根據以下比率來判定：M = i / o , (3) 其中M為放大率，o為物距，且i為像距。
針對等於M之一所要放大率，可遵循上文表1之相同程序來獲得一表，惟像距i與物距o之比率為M而非7。自表1，看出，可使圖2 之螢光成像模組200比包含如上文所概述之顯微鏡物鏡106之圖1 之螢光顯微鏡100短。特定而言，在圖2 之螢光成像模組200中之影像感測器210至螢光樣本204之總距離實質上等於物距(o)與像距(i)之總和。
然而，應注意，針對此等小物距(例如，5mm或10mm)配置紫外線LED 218及藍色LED 216以直接照射螢光樣本204(如圖2 中所圖解說明)係具有挑戰性的。為瞭解決此挑戰，可使用一光學元件(在一項實例中，其係具有兩個平行平面之一截頭稜錐體)來使來自紫外線LED及藍色LED之照射光折射。在一項實例中，根據本發明之教示，在圖3 中圖解說明諸如截頭稜錐體302之一光學元件。在操作中，諸如(舉例而言)紫外線LED及/或藍色LED之一光源經調適用以沿一第一方向朝向該光學元件發射光。該光學元件經光學耦合以透過一側表面接收光且使該光折射以沿一第二方向朝向螢光樣本重新引導該光以照射螢光樣本204。因此，截頭稜錐體302使由藍色LED 216發射之光304及由紫外線LED 218發射之光306朝向螢光樣本204彎曲穿過截頭稜錐體302之面向樣本204之面以照射螢光樣本204。在圖3 中所圖解說明之實例中，視情況提供激發濾光器222及220以分別過濾由紫外線LED 218及藍色LED 216發射之激發光。截頭稜錐體302可由玻璃或其他透明材料製成以使自紫外線LED 218及/或藍色LED 216發射之光折射。
在各種實例中，自紫外線LED 218及/或藍色LED 216發射之光可係經準直的(未展示)且可係發散的。在其他實例中，紫外線LED 218及藍色LED 216可由其他光源替換，諸如(舉例而言)但不限於一綠色LED、一紫外線雷射二極體、一藍色雷射二極體、一綠色雷射二極體或諸如此類。
如所繪示之實例中所展示，自樣本204發射至透鏡206之螢光308、310可不受截頭稜錐體302影響，此乃因螢光308、310通過截頭稜錐體302之兩個平行表面(亦即，平面)。因此，影像感測器經調適用以透過截頭稜錐體302之面向螢光樣本204之表面(亦即，平面)、透過截頭稜錐體302之面向透鏡206之一表面(亦即，平面)且透過螢光成像模組之透鏡來獲取螢光樣本204之影像。根據本發明之教示，樣本 204將顯現為較靠近於透鏡206，如圖4 中詳細地圖解說明。根據本發明之教示，圖5 詳細地圖解說明來自藍色LED 216之光304朝向樣本204之中心區域彎曲。
圖6A 展示根據本發明之教示係具有一正方形基底604及一正方形頂部606之一截頭稜錐體302之一實例性光學元件。傾斜側表面608、610、612及614連接正方形基底604與正方形頂部606。自藍色LED 216發射之光自傾斜側表面608進入且在面向樣本204之頂部正方形606處射出，且照射樣本204(未展示)之中心區。自紫外線LED 218發射之光自傾斜側表面612進入並在頂部正方形606處射出且照射樣本204(未展示)之中心區。視情況提供激發濾光器222及220以分別過濾由紫外線LED 218及藍色LED 216發射之激發光。白色LED 202可安置於截頭稜錐體302之側上。舉例而言，自白色LED 202發射之光自傾斜側表面610進入並在頂部正方形606處射出且照射樣本204(未展示)之中心區。傾斜側表面614可由一第二白色LED或具有一其他激發波長之光源(例如綠色LED或綠色雷射二極體)照射。可由其他白色光源替換白色LED 202。以此方式，使圖2 中之白色LED 202移動至樣本204下方之位置，因此根據本發明之教示可進一步縮短螢光成像模組之總長度。
圖6B 以透視圖圖解說明根據本發明之教示之實例性截頭稜錐體302。截頭稜錐體302可具有多邊形基底及多邊形頂部以容納複數個LED或光源。
圖7A 展示根據本發明之教示係替換圖6A 之截頭稜錐體302之一截頭圓錐體702之一實例性光學元件。截頭圓錐體702具有一圓形基底704及一圓形頂部706。圓形基底704及圓形頂部706由一橫向側表面708連接。類似於截頭稜錐體302，自藍色LED 216、紫外線LED 218及白色LED 202發射之光被朝向橫向側表面708引導且在面向樣本204 之圓形頂部706處射出以照射樣本204(未展示)之中心區。截頭圓錐體702可由玻璃或其他透明材料製成。圖7B 以透視圖圖解說明根據本發明之教示之截頭圓錐體702。
圖8 圖解說明根據本發明之教示之包含用以使來自LED之光彎曲以照射樣本204之一組稜鏡之一實例性光學元件。稜鏡可由玻璃或其他透明材料製成。在該實例中，一稜鏡802經耦合以透過一側表面自藍色LED 216接收激發光。稜鏡802使來自藍色LED 216之激發光折射以照射樣本204，如所展示。類似地，稜鏡804透過一側表面自紫外線LED 218接收激發光且使來自紫外線LED 218之激發光折射以照射樣本204，如所展示。在該實例中，經折射光照射樣本204之中心區。視情況提供激發濾光器222及220以分別過濾由紫外線LED 218及藍色LED 216發射之激發光。自紫外線LED 218及藍色LED 216發射之光可係經準直的(未展示)且可係發散的。另一方面，自樣本204發射至透鏡206之螢光308、310可不受影響，此乃因螢光308、310通過光學元件中未被任何稜鏡覆蓋之一開口。
圖9 圖解說明根據本發明之教示之安裝光學元件之個別稜鏡802、804及806之一框架902。稜鏡806可用於使來自白色LED 202之照射光折射。稜鏡802及804分別用於使來自藍色LED 216及紫外線LED 218之激發光折射。應瞭解，框架902可包含用於使來自複數個光源之光彎曲且將其引導至樣本204(未展示)之複數個個別稜鏡。框架902可係正方形、圓形、多邊形或任何形狀。
圖10 圖解說明根據本發明之教示之使用一照射裝置1002之一實例性螢光成像模組1000。照射裝置1002可包含諸如如圖3 中所展示之實例性截頭稜錐體302、如圖7A 中所展示之一截頭圓錐體702或如圖9 中所展示之安裝個別稜鏡之一框架902之一光學元件。照射裝置1002亦包括如圖3至圖9 中所繪示之藍色LED 216、紫外線LED 218及白色 LED 202。照射裝置1002可包含複數個LED或光源。照射裝置1002包含至少一個LED或包含發射激發光之二極體雷射之任何光源。
螢光成像模組1000進一步包括一螢光樣本204、一透鏡206、一發射濾光器224及一影像感測器210。照射裝置1002安置於螢光樣本204與透鏡206之間。以此方式，來自樣本204之所發射螢光透射穿過發射濾光器224。透鏡206在影像感測器210上形成螢光樣本204之螢光影像。在一項實例中，發射濾光器224係可移除的。在另一實例中，發射濾光器224可與用於另一發射波長之另一發射濾光器互換。
圖11 圖解說明根據本發明之教示之使用照射裝置1002之一螢光成像模組1100。圖11 與圖10 之不同之處在於一個二向色鏡1102替換發射濾光器224。具有發射波長之光透射穿過二向色鏡1102，從而到達一影像感測器1110A處。具有除發射波長以外之波長之光由二向色鏡1102反射，從而到達一影像感測器1110B處。以此方式，藉由透鏡206在影像感測器1110A上形成處於發射波長之螢光影像，而將藉由透鏡206在影像感測器1110B上形成處於除發射波長以外之波長之非螢光影像。在白色光照射下，在無來自紫外線LED及藍色LED之激發光之情況下，可作為形成於影像感測器1110A上之影像與形成於影像感測器1110B上之影像之總和來獲得樣本204之白色光影像。實務上，在無來自紫外線LED及藍色LED之激發光之情況下，形成於影像感測器1110A處之影像與形成於影像感測器1110B處之影像相比可較弱。在一項實例中，二向色鏡1102可與用於另一發射波長之另一個二向色鏡互換。
應瞭解，螢光成像模組1000及1100中之透鏡206可係由一音圈馬達(VCM)或其他致動器致動之一自動聚焦透鏡。該致動器可由基於所偵測之場景之內容(例如，影像之清晰度)之一演算法或計算物距之一感測器或其他構件來控制。透鏡206可係已擴展場深度使得不需要精 細聚焦之一透鏡。
包含發明摘要中所闡述內容之本發明之所圖解說明實例之上文說明並非意欲係窮盡性的或限於所揭示之精確形式。儘管出於說明性目的而在本文中闡述本發明之特定實施例及實例，但可在不背離本發明之較寬廣精神及範疇之情況下做出各種等效修改。
可根據上文詳細說明對本發明之實例做出此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應理解為將本發明限於說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例。而是，範疇將完全由以下申請專利範圍來判定，該申請專利範圍將根據所建立之申請專利範圍解釋原則來加以理解。因此，應將本說明書及圖視為說明性而非限制性。
204‧‧‧螢光樣本/樣本
206‧‧‧透鏡/透鏡系統
216‧‧‧藍色發光二極體
218‧‧‧紫外線發光二極體
220‧‧‧激發濾光器
222‧‧‧激發濾光器
302‧‧‧截頭稜錐體
304‧‧‧光
306‧‧‧光
308‧‧‧螢光
310‧‧‧螢光

Claims (24)

  1. 一種螢光成像模組，其包括：一影像感測器；一透鏡，其安置於一螢光樣本與該影像感測器之間以將該螢光樣本之一螢光影像聚焦至該影像感測器上，其中該螢光樣本將定位成遠離該透鏡一物距且其中該透鏡定位成遠離該影像感測器一像距，其中該像距大於該物距；及一照射裝置，其安置於該螢光樣本與該透鏡之間，其中該照射裝置包含一光源及一光學元件，其中該光源經調適用以沿一第一方向朝向該光學元件發射光，且其中該光學元件經光學耦合以接收該光且沿一第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光以照射該螢光樣本；其中該光學元件包含經光學耦合以沿該第一方向自該光源接收該光之一第一表面，其中該光學元件經調適用以使該光折射以沿該第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光穿過該光學元件之一第二表面以照射該螢光樣本。
  2. 如請求項1之螢光成像模組，其中該光源係該照射裝置中所包含之複數個光源中之一第一光源，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該光學元件接收之光，且其中該光學元件經調適用以使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光朝向該螢光樣本折射以照射該螢光樣本。
  3. 如請求項2之螢光成像模組，其中該光學元件包括安置於該螢光樣本與該透鏡之間的一截頭稜錐體，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該截頭稜錐體之複數個側表面中之一各別者接收之光，且其中該截頭稜錐體經調適用以 使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之每一者接收之該各別光穿過該截頭稜錐體之面向該螢光樣本之一表面以照射該螢光樣本。
  4. 如請求項3之螢光成像模組，其中該影像感測器經調適用以透過該截頭稜錐體之面向該螢光樣本之該表面、透過該截頭稜錐體之面向該透鏡之一表面且透過該透鏡來獲取該螢光樣本之該螢光影像。
  5. 如請求項2之螢光成像模組，其中該光學元件包括安置於該螢光樣本與該透鏡之間的一截頭圓錐體，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該截頭圓錐體之一側表面接收之光，且其中該截頭圓錐體經調適用以使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之每一者接收之該各別光穿過該截頭圓錐體之面向該螢光樣本之一表面以照射該螢光樣本。
  6. 如請求項5之螢光成像模組，其中該影像感測器經調適用以透過該截頭圓錐體之面向該螢光樣本之該表面、透過該截頭圓錐體之面向該透鏡之一表面且透過該透鏡來獲取該螢光樣本之該螢光影像。
  7. 如請求項2之螢光成像模組，其中該光學元件包括配置於該螢光樣本與該透鏡之間的複數個稜鏡，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該複數個稜鏡中之一各別者之一第一表面接收之光，且其中該複數個稜鏡中之每一各別者經調適用以使自該複數個光源中之該各別者接收之該光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之該各別者接收之該光穿過該複數個稜鏡中之該各別者之一第二表面以照射該螢 光樣本。
  8. 如請求項1之螢光成像模組，其進一步包括安置於該螢光樣本與該透鏡之間以透射具有一發射波長之光之一發射濾光器，其中該影像感測器經調適用以透過該透鏡且透過該發射濾光器獲取該螢光樣本之該螢光影像。
  9. 如請求項8之螢光成像模組，其中該發射濾光器係可移除的。
  10. 如請求項8之螢光成像模組，其中該發射濾光器係可互換的。
  11. 如請求項1之螢光成像模組，其進一步包括：一個二向色鏡，其安置於該透鏡與該影像感測器之間，其中該二向色鏡經調適用以透射具有一發射波長之光且反射具有除該發射波長以外之波長之光，其中該影像感測器經調適用以透過該透鏡且透過該二向色鏡獲取該螢光樣本之該螢光影像；及一第二影像感測器，其經光學耦合以接收自該二向色鏡反射之具有除該發射波長以外之波長之該光，其中該第二影像感測器經調適用以透過該透鏡且自該二向色鏡獲取該螢光樣本之一非螢光影像。
  12. 如請求項11之螢光成像模組，其中該二向色鏡係可互換的。
  13. 如請求項11之螢光成像模組，其中該螢光樣本之一白色光影像係藉由將由該影像感測器獲取之該螢光影像與由該第二影像感測器獲取之該非螢光影像求和而獲得。
  14. 如請求項1之螢光成像模組，其中該光源包括一紫外線LED、一藍色LED、一綠色LED、一紫外線雷射二極體、一藍色雷射二極體及一綠色雷射二極體中之一者。
  15. 如請求項2之螢光成像模組，其中該複數個光源包括一白色LED、一紫外線LED、一藍色LED、一綠色LED、一紫外線雷射二極體、一藍色雷射二極體及一綠色雷射二極體中之至少一 者。
  16. 如請求項1之螢光成像模組，其中該透鏡包括一自動聚焦透鏡。
  17. 如請求項1之螢光成像模組，其中該透鏡包含於一透鏡系統中。
  18. 如請求項1之螢光成像模組，其中該螢光樣本之該螢光影像之一放大率實質上等於該像距與該物距之一比率。
  19. 一種螢光成像模組，其包括：一影像感測器；一透鏡，其安置於一螢光樣本與該影像感測器之間以將該螢光樣本之一螢光影像聚焦至該影像感測器上，其中該螢光樣本將定位成遠離該透鏡一物距且其中該透鏡定位成遠離該影像感測器一像距，其中該螢光樣本距該影像感測器之一總距離實質上等於該像距與該物距之一總和；及一照射裝置，其安置於該螢光樣本與該透鏡之間，其中該照射裝置包含一光源及一光學元件，其中該光源經調適用以沿一第一方向朝向該光學元件發射光，且其中該光學元件經光學耦合以接收該光且沿一第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光以照射該螢光樣本；其中該光學元件包含經光學耦合以沿該第一方向自該光源接收該光之一第一表面，其中該光學元件經調適用以使該光折射以沿該第二方向朝向該螢光樣本重新引導該光穿過該光學元件之一第二表面以照射該螢光樣本。
  20. 如請求項19之螢光成像模組，其中該光源係該照射裝置中所包含之複數個光源中之一第一光源，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該光學元件接收之光，且其中該光學元件經調適用以使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光朝向該螢光樣本折射以照射該螢光樣本。
  21. 如請求項20之螢光成像模組，其中該光學元件包括安置於該螢光樣本與該透鏡之間的一截頭稜錐體，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該截頭稜錐體之複數個側表面中之一各別者接收之光，且其中該截頭稜錐體經調適用以使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之每一者接收之該各別光穿過該截頭稜錐體之面向該螢光樣本之一表面以照射該螢光樣本。
  22. 如請求項20之螢光成像模組，其中該光學元件包括安置於該螢光樣本與該透鏡之間的一截頭圓錐體，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該截頭圓錐體之一側表面接收之光，且其中該截頭圓錐體經調適用以使自該複數個光源中之每一者接收之該各別光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之每一者接收之該各別光穿過該截頭圓錐體之面向該螢光樣本之一表面以照射該螢光樣本。
  23. 如請求項20之螢光成像模組，其中該光學元件包括配置於該螢光樣本與該透鏡之間的複數個稜鏡，其中該複數個光源中之每一者經調適用以發射經光學耦合以由該複數個稜鏡中之一各別者之一第一表面接收之光，且其中該複數個稜鏡中之每一各別者經調適用以使自該複數個光源中之該各別者接收之該光折射且朝向該螢光樣本重新引導自該複數個光源中之該各別者接收之該光穿過該複數個稜鏡中之該各別者之一第二表面以照射該螢光樣本。
  24. 如請求項19之螢光成像模組，其中該螢光樣本之該螢光影像之一放大率實質上等於該像距與該物距之比率。
TW102135411A 2013-01-30 2013-09-30 螢光成像模組 TWI476395B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/753,887 US8785885B1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 Fluorescence imaging module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201430333A TW201430333A (zh) 2014-08-01
TWI476395B true TWI476395B (zh) 2015-03-11

Family

ID=51177840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102135411A TWI476395B (zh) 2013-01-30 2013-09-30 螢光成像模組

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8785885B1 (zh)
CN (1) CN103969229B (zh)
TW (1) TWI476395B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015168240A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 Bio-Rad Laboratories, Inc. Series absorbance glass and interference filters
CN104949953A (zh) * 2015-07-01 2015-09-30 上海睿钰生物科技有限公司 荧光激发光源装置及系统和荧光显微成像系统
ES2599056B2 (es) * 2015-07-31 2017-07-07 Pablo ALBERTOS SÁNCHEZ Dispositivo para ensayar una muestra de células
US9513629B1 (en) 2015-10-30 2016-12-06 Sony Mobile Communications, Inc. Methods and devices for heart rate controlled drones
JP6961603B2 (ja) 2016-02-12 2021-11-05 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー 切断されていない組織検体を撮像するための方法及び装置
JP7217668B2 (ja) * 2019-05-27 2023-02-03 株式会社日立ハイテク 光源および生化学分析装置
CN110888229B (zh) * 2019-12-04 2021-06-15 清华大学深圳国际研究生院 一种光场微型显微系统
CN113946043A (zh) * 2020-07-16 2022-01-18 香港科技大学 一种激发光源和包括该激发光源的荧光显微镜

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003069421A2 (en) * 2002-02-14 2003-08-21 Immunivest Corporation Methods and algorithms for cell enumeration in a low-cost cytometer
TW200407658A (en) * 2002-11-08 2004-05-16 Avision Inc Image sensor module having shortened optical path length and a film scanner using the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3741051B2 (ja) * 2001-05-10 2006-02-01 横河電機株式会社 バイオチップ読取装置
GB0200938D0 (en) * 2002-01-16 2002-03-06 Solexa Ltd Prism design for scanning applications
US7321791B2 (en) 2003-09-23 2008-01-22 Cambridge Research And Instrumentation, Inc. Spectral imaging of deep tissue
TWI247115B (en) * 2003-11-26 2006-01-11 Ind Tech Res Inst A biochip detection system
WO2008114372A1 (ja) * 2007-03-19 2008-09-25 Shimadzu Corporation 生体用蛍光測定装置及び蛍光測定用励起光照射装置
JP4843543B2 (ja) * 2007-03-28 2011-12-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 蛍光検出装置及び方法
JP2008276070A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Olympus Corp 拡大撮像装置
US20100197038A1 (en) * 2007-07-26 2010-08-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Microelectronic sensor device for optical examinations with total internal reflection
EP2284519B1 (en) * 2008-05-15 2015-12-09 Shimadzu Corporation Biological imaging device
CN202133817U (zh) * 2011-07-04 2012-02-01 上海理工大学 一种多路频分复用荧光共焦显微成像装置
CN202230024U (zh) * 2011-08-24 2012-05-23 中国计量学院 一种荧光增强型光纤荧光探头
CN202563160U (zh) * 2012-04-11 2012-11-28 上海理工大学 一种同轴光路实现多路频分复用荧光共焦显微成像系统
CN102706849A (zh) * 2012-06-15 2012-10-03 杭州安杰思医学科技有限公司 基于异位多波长检测的荧光定量检测系统
CN102749313A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 同济大学 海水叶绿素垂直分布浓度的遥测系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003069421A2 (en) * 2002-02-14 2003-08-21 Immunivest Corporation Methods and algorithms for cell enumeration in a low-cost cytometer
TW200407658A (en) * 2002-11-08 2004-05-16 Avision Inc Image sensor module having shortened optical path length and a film scanner using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201430333A (zh) 2014-08-01
CN103969229A (zh) 2014-08-06
US8785885B1 (en) 2014-07-22
CN103969229B (zh) 2016-12-07
US20140209815A1 (en) 2014-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI476395B (zh) 螢光成像模組
US10649186B2 (en) Mobile microscope
JP6491819B2 (ja) 顕微鏡用油浸対物レンズ及び顕微鏡用油浸対物レンズの使用
JP2006201465A5 (zh)
CN106461927A (zh) 用于显微镜的成像设备
CN106537116B (zh) 光学板、光照射装置、光测定装置、光照射方法和光测定方法
JP6895768B2 (ja) 欠陥検査装置、および欠陥検査方法
US10634890B1 (en) Miniaturized microscope for phase contrast and multicolor fluorescence imaging
JP2011118264A (ja) 顕微鏡装置
TW201312192A (zh) 光學影像擷取裝置用濾鏡光源模組及該影像擷取裝置
JP2014170228A5 (zh)
JP2019508746A (ja) 源自己蛍光を低減させ、均一性を改良するための散乱を伴う撮像システムおよび方法
EP2533033A1 (en) Device for analyzing luminescent bio-microchips
JP2010119448A5 (zh)
US10788657B2 (en) Microscope illumination device and microscope
CN111610169A (zh) 试样测定装置及试样测定方法
JP6367690B2 (ja) 走査型顕微鏡
JP2005091701A (ja) 蛍光顕微鏡及び蛍光顕微鏡の励起光源制御方法
CN105319694A (zh) 一种共聚焦光学扫描仪
US11073477B2 (en) Epi-cone shell light-sheet super-resolution system and microscope
US10710080B2 (en) Container for PCR
JP2010286799A (ja) 走査型顕微鏡
CN110888228A (zh) 一种采用深紫外光源的荧光显微照明方法
KR20130109057A (ko) 현미경
JP2019207188A (ja) 撮像装置