[發明專利]平面樣本的均勻的落射照明

有效

• 申請號: 201380011605.4
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN104254918B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: J·W·希倫達爾;E·佩雷茲
• 申請（專利權）人: 生物輻射實驗室股份有限公司
• 主分類號: H01L27/00
• 分類號: H01L27/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 李玲

相關專利申請的交叉引用

本申請要求于2012年2月29日遞交的美國臨時專利申請No.61/604,946的優先權，在此全文引用作為參考。

背景技術

在生物實驗室中，DNA和蛋白質的研究經常涉及中到大面積的平面樣本的熒光成像，諸如范圍從5cm×5cm到26cm×26cm。這些樣本的常見例子是電泳凝膠和印跡膜。根據樣本矩陣和矩陣內的期望被檢測的物種，成像通常是通過包括不同波長的激發光源的基于照相機的儀器來實施。例如，凝膠對于紫外線(UV)、可見光和近紅外(NIR)光來說基本上是透明的，并且可以在“反式”模式下，即通過透照器，使用來自下面的光從上面檢測到。透照法通常使用UV-B光結合阻隔可見范圍波長并透射UV波長的濾光器來執行、或者使用磷光轉換板、塑料光轉換板、或者二者同時結合來執行，以將UV光轉換成可見光。這些板的示例為Bio-Rad實驗室股份有限公司(美國加州Hercules市)的XCITABLUE^TM轉換屏幕，以及UVP有限責任公司(美國加州，Upland市)的紫外/白光轉換屏幕。在“落射照明(epi-illumination)”模式中，凝膠也可以從上面照明，即，與執行檢測相同的一側。通常使用經濾光的光源來執行落射照明，該光源可以是燈泡或者LED。污點樣本例如是在UV、可見和近紅外范圍中光學不透明的，并且必須采用落射照明。

落射照明成像系統由Bio-Rad實驗室股份有限公司、富士制造美國股份有限公司(美國南拉羅萊納州格林伍德)、GE Healthcare Bio-Sciences股份有限公司(美國新澤西州皮斯卡塔韋)、Syngene公司(美國馬里蘭州弗雷德里克)和美國ProteinSimple公司(美國加州圣克拉拉)售賣。雖然發光二極管(LED)和燈泡都可以使用，但是LED受到高度青睞，因為其提供高頻譜純度和強度。然而，LED照明器產生的照明是高度非均勻照明，從樣本的中心到邊緣，通常強度徑向的減少達到90％或者更多。這就提出了一個挑戰，因為非均勻的樣本照明導致相應的非均勻的樣本信號，所以必須采用校準樣本和軟件，通過平場掃描使其均勻。平場掃描技術還用于移除透鏡滾降和濾光片滾降的影響，均利用角度。單獨的技術，諸如平場掃描技術，不能很好地配置以解決所有三個影響——照明的非均勻性、透鏡滾降，以及濾光片滾降。因此，我們需要的是一種實現高度均勻照明、在平場掃描技術中消除透鏡滾降和濾光片滾降的問題的裝置，其可更有效地解決這些問題。

發明內容

本發明至少部分地起源于一發現：當LED線燈與光學帶通濾光片結合使用作為通常的光源時，并且當其首尾相連地布置以延伸照明區域的長度時，LED線燈沿著其結合的長度不產生均勻的光強。相反，在兩個線燈之間的接合區域中產生的強度明顯高于在鄰近區域中產生的光強。因此人們發現，通過在兩個線燈之間布置間隙，間隙中沒有光源，這種非均勻性可以大大地減小或者消除。結果是兩個相鄰并且同軸的線燈由間隙隔開，當布置在一個平面樣本上面足夠的距離，以照明整個樣本時，盡管有間隙，沿著其結合的長度產生的照明基本上是均勻的。通過在相同的高度和距離，布置一對線燈在樣本的上面和一邊，布置另外一對線燈在樣本的上面和另外一邊，就獲得了橫向上也就是垂直于線光的線的方向上的強度的均勻性。雖然每一邊單獨地產生從樣本區域的靠近光源的一邊至另外一邊減少的強度，來自于兩邊的結合的照明通過相對方向的疊加梯度相互補充，從而獲得至少基本上均勻的總和。

本發明的更多的特性、方面、目的和實施例將從下文的描述中得到體現。

附圖說明

圖1是根據本發明的落射照明器(epi-illuminator)的示例的透視圖。

圖2是圖1的落射照明器的頂視圖。

圖3是圖1的落射照明器的垂直剖面圖。

圖4是圖1的落射照明器的線燈的多個位置的視圖。

具體實施方式