[發明專利]具有虛擬物鏡的顯微鏡設備

在審

• 申請號: 201980054266.5
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN112654911A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: R·烏爾
• 申請（專利權）人: 美天施生物科技有限兩合公司
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/02;G02B21/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉藝詩;呂傳奇

1.一種顯微鏡設備，包括：

顯微鏡物鏡（18）；

用于保持樣本（16）并在垂直于顯微鏡物鏡光軸的平面中移動樣本的樣本載物臺（12）；

光源（20）和用于用線型照射圖案照射樣本的照射圖案生成器單元（22）；

用于檢測來自顯微鏡物鏡收集的樣本的光的區域檢測器檢測器（40，44）；

掃描單元（24），用于在掃描方向上跨視場移動照射圖案，其中掃描方向垂直于照射圖案的縱軸；以及

控制單元（42），被配置為在正常放大率模式下或在較低放大率模式下選擇性地操作顯微鏡裝置，

其中在較低放大率模式下，樣本在與掃描方向反平行的方向上移動，同時照射圖案通過掃描單元跨視場移動，以便獲得至少單向壓縮的圖像，由此由載物臺和掃描速度的比率給出壓縮因子。

2.根據權利要求1所述的顯微鏡設備，其中在正常放大率模式下，樣本（16）保持靜止或者以比較低放大率模式下更低的速度在與掃描方向反平行的方向上移動。

3.根據權利要求1或2所述的顯微鏡設備，其中控制掃描單元（24），使得當檢測器上的被照射線的圖像到達檢測器（44）的長度的一端時，由照射圖案對樣本（16）的照射被中斷，同時照射圖案被移動回到在檢測器的長度的另一端處跨視野移動的起始位置，以便完成一個掃描周期。

4.根據權利要求3所述的顯微鏡設備，其中，在移動樣本的同時重復掃描周期，直到整個期望的樣本表面已經被照射圖案覆蓋一次，其中，在每個掃描周期中創建樣本表面的子圖像，并且其中，通過組合子圖像來生成至少單向壓縮的圖像。

5.根據權利要求4所述的顯微鏡設備，其中樣本（16）以使得照射圖案在平行的相鄰通道（56，58）中跨樣本表面移動這樣的方式移動，并且其中對于相鄰通道（56，58），優選地，樣本（16）的掃描方向（52）和移動方向（54）兩者均倒轉。

6.根據前述權利要求中的一項所述的顯微鏡設備，其中，在至少單向壓縮的圖像中，在垂直于掃描方向的橫向方向上，以與由樣本移動引起的掃描方向上的分辨率減小相對應的因子應用像素合并，以獲得雙向壓縮的圖像，并且其中，合并因子優選地是以下的倒數：樣本點的圖像在一個掃描周期期間在檢測器上移動的距離除以檢測器的長度減去一。

7.根據前述權利要求中的一項所述的顯微鏡設備，其中檢測器（40，44）是以使得在某一時間僅激活檢測器的帶狀區來檢測光這樣的方式由控制單元（42）控制的滾動快門相機，其中激活區與檢測器上的照射圖案的圖像的移動同步地跨檢測器移動，以便實現狹縫共焦照射，其中，樣本（16）的被照射部分的圖像落在檢測器的激活區內。

8.根據權利要求7所述的顯微鏡設備，其中，激活區跨檢測器（40，44）的移動是通過在活動區跨檢測器芯片（44）移動的同時在激活區內連續記錄來實現的，其中一旦活動區到達檢測器芯片的一端，檢測器芯片就被讀出，并且其中，激活區的寬度優選地是檢測器上的被照射線的圖像的寬度加上少于6個像素行。

9.根據權利要求7所述的顯微鏡設備，其中，通過記錄X個像素行的寬度的多個部分圖像來實現激活區跨檢測器（40，44）的移動，其中，起始像素行的位置與檢測器上照射圖案的圖像的移動同步地遞增，使得被照射線的圖像定位在部分圖像內，其中每個部分圖像的寬度大于檢測器上照射線的圖像的寬度，并且其中，部分圖像在被組合之前根據樣本和照射圖案的已知運動被去卷積。

10.根據前述權利要求中的一項所述的顯微鏡設備，其中檢測器（40，44）是具有優選地小于10的像素大小并且優選地包括至少100萬像素的sCMOS相機。