具有高分辨率的高吞吐量高光谱成像和光学分割制造技术

一种成像系统，包括：光源，被配置为照射目标，和相机，被配置为对从目标响应性发射并从空间光调制器(SLM)反射的光成像。该成像系统被配置为生成目标的高分辨率、高光谱图像。SLM包括色散的折射层并且该折射层具有可控制的折射率。该折射层的折射率可以被控制以根据梯度来变化，使得从该SLM反射的光被色散，并且可以使用相机捕获关于目标的光谱信息。这种系统可以例如通过结合被配置成控制目标的照明的空间模式并且经由该SLM根据对应的空间模式来调制从目标到相机的光的传输的微反射镜设备来共焦地操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高分辨率的高吞吐量高光谱成像和光学分割
技术介绍
除非本文另有说明，否则本节中所描述的材料不是本申请中权利要求的现有技术，并且不因为通过包括在本节中而被认为是现有技术。存在用于在微尺度(即，在小于或小于几微米的刻度)对生物组织或其它材料成像的各种方法。这样的方法可以包括根据各种不同照明方案的光学显微镜，并且使用以各种不同方式配置的光学系统。要成像的样本可以被广泛地照明(例如，在明视场显微镜中)，暴露于一些结构化的照明(例如，光谱显微镜)、暴露于偏振照明(例如，相差显微镜)下、暴露于一个或多个指定点处的照明(例如，共聚焦显微镜)、或根据其它方案照明。相反，可以以各种方式从要成像的样本接收和/或聚焦光；可以从样本的宽场接收光，并且聚焦在成像器上，在由成像器或光传感器成像之前受光圈(例如，与用于照射样本的光圈对应的光圈，例如共聚焦显微镜)，或通过其它方式接收。此外，可以使用不同波长的光来照射样本(例如，激发样本中的荧光团)和/或可以从样本检测不同波长的光以确定光谱信息(例如，发射光谱、激发光谱、吸收光谱)或根据某个其它应用。概要本公开的一些实施例提供一种系统，包括：(i)光源；(ii)第一相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：光源；第一相机，其中第一相机包括布置在第一相机的焦面上的多个感光元件；空间光调制器，其中所述空间光调制器包括布置在折射层下方的反射层，其中所述折射层被配置为具有根据可控梯度跨过所述空间光调制器在空间上变化的折射率，其中所述可控梯度的至少方向和幅度是电子可控的，并且其中所述折射层是色散的；以及光学系统，其中所述光学系统被配置为：(i)将来自所述光源的光引导到目标，(ii)将响应于来自所述光源的光而从所述目标发射的光朝向所述空间光调制器引导，以及(iii)将从所述目标发射并从所述空间光调制器反射的光引导到第一相机，使得第一相机的焦面(focal surface)与通过所述目标的焦面...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.12 US 14/594,9561.一种系统，包括：光源；第一相机，其中第一相机包括布置在第一相机的焦面上的多个感光元件；空间光调制器，其中所述空间光调制器包括布置在折射层下方的反射层，其中所述折射层被配置为具有根据可控梯度跨过所述空间光调制器在空间上变化的折射率，其中所述可控梯度的至少方向和幅度是电子可控的，并且其中所述折射层是色散的；以及光学系统，其中所述光学系统被配置为：(i)将来自所述光源的光引导到目标，(ii)将响应于来自所述光源的光而从所述目标发射的光朝向所述空间光调制器引导，以及(iii)将从所述目标发射并从所述空间光调制器反射的光引导到第一相机，使得第一相机的焦面(focalsurface)与通过所述目标的焦面共轭。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述折射层具有针对在指定波长范围内的波长的波长基本上线性变化的折射率。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标包含荧光团，并且其中照明光束包含处于所述荧光团的激发波长的光。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学系统被配置为响应于朝向所述空间光调制器被引导的照明光来使从所述目标发射的光准直。5.根据权利要求1所述的系统，还包括：微反射镜设备，其中所述微反射镜设备包括布置在表面上的可致动反射镜的基本上平面的阵列，其中可致动反射镜相对于所述表面的各自角度是电子可控的，其中所述光学系统被配置为经由来自第一组一个或多个可致动反射镜的反射将来自所述光源的光引导到所述目标，并且其中所述光学系统被配置为经由来自第一组一个或多个可致动反射镜的反射，将从所述目标响应性发射的光朝向所述空间光调制器引导，使得所述微反射镜设备的表面与通过所述目标的焦面共轭，以及其中第一组中的一个或多个可致动反射镜相对于所述微反射镜设备的表面具有第一角度。6.根据权利要求1所述的系统，还包括：第二相机，其中第二相机包括布置在第二相机的焦面上的多个感光元件；微反射镜设备，其中所述微反射镜设备包括布置在表面上的可致动反射镜的基本上平面的阵列，其中可致动反射镜相对于所述表面的各自角度是电子可控的，其中所述光学系统被配置为经由来自第一组一个或多个可致动反射镜的反射将来自所述光源的光引导到所述目标，其中所述光学系统被配置为经由来自第一组一个或多个可致动镜的反射，将从所述目标响应性发射的光朝向第二相机引导，使得所述微反射镜设备的表面与通过所述目标的焦面共轭，并且使得第二相机的焦面与通过所述目标的焦面共轭，并且其中所述光学系统被配置为经由来自第二组一个或多个可致动反射镜的反射，将从所述目标响应性发射的光朝向所述空间光调制器引导；以及其中第一组中的一个或多个可致动反射镜相对于所述微反射镜设备的表面具有第一角度，并且第二组中的一个或多个可致动反射镜相对于所述微反射镜设备的表面具有不同于第一角度的第二角度。7.根据权利要求1所述的系统，还包括致动平台，其中所述致动平台被配置为控制所述目标相对于所述光学系统的位置。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述空间光调制器包括具有各自电子可控的折射率的单元阵列。9.一种方法，包括：经由被配置为将来自光源的光引导到目标的光学系统，通过所述光源照射所述目标；在第一时间段期间电子控制空间光调制器，使得所述空间光调制器的折射层具有根据可控梯度在所述空间光调制器上空间上变化的折射率，其中所述可控梯度至少具有第一指定方向和第一指定幅度，其中所述空间光调制器还包括布置在所述折射层下方的反射层，并且其中所述折射层是色散的；在第一时间段期间使用第一相机对响应于来自所述光源的光从所述目标的发射光成像以生成目标的第一图像，其中第一相机包括布置在第一相机的焦面上的多个感光元件，其中所述光学系统还被配置为将响应于来自所述光源的光而从所述目标发射的光朝向所述空间光调制器引导，并且将从所述目标发射并从所述空间光调制器反射的光引导到第一相机，使得第一相机的焦面与通过所述目标的焦面共轭；以及至少基于所述目标的第一图像确定所述目标的特定区域的光谱信息。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在多个另外的时间段期间电子控制所述空间光调制器，使得所述折射层的折射率根据具有至少各自指定方向和各自指定幅度的各自可控梯度在所述空间光调制器上空间上变化；以及在所述多个另外的时间段期间使用第一相机对响应于来自所述光源的光而从所述目标发射的光成像以生成所述目标的各自另外的图像，其中确定所述目标的特定区域的光谱信息包括基于所述目标的第一图像和所述多个另外的图像来确定光谱信息。11.根据权利要求9所述的方法，还包括：通过控制所述可控梯度的第一指定幅度来控制所述目标的特定区域的光谱信息的光谱分辨率。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述目标包含荧光团，其中所述荧光团的发射光...

【专利技术属性】
技术研发人员：VM阿科斯塔，A巴克尔，JD佩雷奥尔特，DP皮波尼，
申请(专利权)人：威里利生命科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US