[發明專利]掃描照明技術

有效

• 申請號: 201380038130.8
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104487884B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 布賴恩·P·斯泰克;克雷格·E·烏里奇
• 申請（專利權）人: 考利達基因組股份有限公司
• 主分類號: H04N1/04
• 分類號: H04N1/04;G02B21/00;G02B21/36;G06K9/58
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;楊莘

提供了用于生物材料的高速、高分辨率成像的成像系統。在示例性實施方式中，成像系統包括物鏡部件、條發生器、數碼相機、定位臺和掃描鏡。條發生器生成橫跨安裝在定位臺上的底物的一部分被掃描的光條。定位臺在大體上垂直于物鏡部件的光學軸的特定方向上移動底物。相機收集通過物鏡部件的底物的一部分的圖像。當橫跨底物的一部分對光條進行掃描并且在特定方向上移動底物時，掃描鏡與定位臺配合移動，以當相機收集圖像時，使圖像相對于相機保持靜止。

技術領域

本發明大體上涉及成像系統并且更具體地涉及在平面陣列中對生物材料進行高速、高分辨率成像的成像系統。

背景技術

從生物實驗的圖像中獲得有用的數據需要高的空間分辨率、精確度和速率。這種圖像通常需要以足夠大的放大率來獲得以使單個實驗被清楚分辨。同時，圖像需要覆蓋足夠大的視野以使得實驗被正確識別。對于大型研究，成像和圖像處理必需足夠快速地進行以便商業上可實行。

步進重復成像器和時間延遲積分(TDI)成像器是能夠用于對生物化學實驗成像的兩大成像系統。雖然對于一些應用而言，這兩種類型的系統可以進行得相當好，但是對于其他應用而言，它們面臨對整體吞吐量產生不利影響的一些結構性和功能性缺陷。例如，涉及大型生物化學實驗研究(例如，大規模并行全基因組測序)的應用通常需要比步進重復和TDI成像系統當前能夠提供的整體吞吐量高的整體吞吐量。

發明內容

根據本發明，提供了用于生物材料的高速、高分辨率成像的成像系統。在示例性實施方式中，成像系統包括物鏡部件、行發生器(line generator)、數碼相機、定位臺和掃描鏡。條發生器生成光條(a line of light)，該光條被掃描橫跨安裝在定位臺上的底物的一部分。定位臺在大體上垂直于物鏡部件的光學軸的特定方向上移動底物。相機收集通過物鏡部件的底物的一部分的圖像，其中，相機采用在內部掃描其電子傳感器并產生表示二維圖像的小部分的數字數據的串行讀出的電路。當橫跨底物的一部分掃描該光條并且在特定方向上移動底物時，掃描鏡與定位臺配合移動，從而在圖像被相機收集時，使圖像相對于相機保持靜止。

通過參照以下詳細說明與其附圖更好地理解本發明。

附圖說明

圖1A是示出了根據一個實施方式在使用掃描照明的示例性成像系統中的一些部件的框圖。

圖1B是根據示例性實施方式的掃描鏡角度時序圖。

圖1C是根據一個實施方式的顯微鏡視野內的成像區域的示例性細節圖。

圖2是根據一個實施方式以滾動讀出模式工作的示例的圖形。

圖3是示例性曝光區域和讀出區域的圖形。

圖4是根據示例性實施方式的鏡角度、曝光時序和讀出時序的圖形。

圖5是根據示例性實施方式的示例性分開讀出相機傳感器的圖形。

圖6A和圖6B是根據示例性實施方式在滾動讀出模式中的曝光區域和讀出區域的并行操作的圖形。

圖7A和圖7B是根據示例性實施方式在滾動讀出模式中的曝光區域和讀出區域的反并行操作的圖形。

圖8是根據一個實施方式使用掃描照明對底物成像的示例性方法。

圖9A和9B示出了示例性測序系統。

圖10示出了能夠用于測序機和/或計算機系統中或與測序機和/或計算機系統結合的示例性計算裝置。

具體實施方式