[发明专利]使用阵列显微镜系统成像物体的方法和制造产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学显微镜。更详细地说，本发明有关于多轴成像系统的物体的成像，尤其是一个成像系统数组。

背景技术

现有技术中，多轴成像系统使用大量的光学成像元素。相关的美国专利申请No. 60/276,498；国际专利申请No. PCT/US02/08286；以及美国专利申请7,061,584，这些专利发现了使用阵列显微镜快速取得一个切片的方法。一般来说，这是一个具有大量的大量成像元素的多光轴或者是多轴的成像系统，每个成像元素在数组的光轴上具有一个或多个光学元素。当这些光学元素是显微镜的时候，这个系统指的就是一个阵列显微镜（AM），如果成像元素相对较小的话这个系统指的就是一个微型显微镜数组（MMA）。

在一个多轴成像系统中，例如一个微型显微镜数组MMA，当成像元素紧密地组合在一起的时候，组成整个物体的一个完整图像，这个由独立物镜形成的标准的非修饰的图像还存在着问题。尤其是，为了确保在多轴微型显微镜数组扫描的操作过程中，物体的每个区域都被成像，这些物镜被安排在剩余的空间里。尤其地，这些物镜被定位在一个空间里，导致在物平面上至少一些物镜的视野痕迹产生重叠。为了避免这些问题，一个物平面上的一个独立成像系统的视野被定义为一个成像平面传感器的投影，或是独立成像系统的成像面传感器（探测器）到投影到物平面的一部分。例如，到有成像传感器的像平面相关的物平面上。由于物平面上至少一些视野痕迹在像平面上空间上的重叠（由阵列显微镜系统扫描过程产生的重叠），物镜数组形成的原始图像包括的图像包含了不同物镜对相同物体区域的成像。

在处理成像数据的过程中，空间上组织好的物镜和精确选择的数据标准化和矫正（详见美国专利申请No. 13/803,936）使得用户可以得到一个不加修饰的最终的合成图像，这个图像没有不同物镜产生的图像空间上的重叠，这里就产生了这样的一个问题，就是怎样确定在一个阵列显微镜中相邻的物镜间要保持多大的距离。这个空间限制不仅增加了阵列显微镜的复杂程度，同时也增加了成像一个物体所需要的时间。因此，当阵列显微镜的扫描操作产生了硬件上的实际限制，这时就需要消除或者至少减少扫描的次数。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种通过阵列显微镜系统成像物体的方法。这个方法包括如何防止独立的物体的各个部分，这些部分组合成一个物体，在一个模式下的阵列显微镜系统的一个物平面上，由这个显微镜系统的物镜数组来决定。这个方法还进一步地包括在不使用扫描的情况下，阵列显微镜系统对物体各个部分一次快照产生一个非修饰的图像。每个物体部分的最大尺寸不超过物平面上阵列显微镜视野的大小。定位的过程包括形成空间上连续的生物切片独立部分的数组，这可能会包括定位独立的物体部分发到阵列显微镜物平面的一个位置上，通过至少下面的其中一个(i)阵列显微镜中物镜数组形成的空间上的格子；(ii)阵列显微镜物镜的放大。在一个方案中，定位的步骤包括物体各个部分的数组到一个独立的物体部分。本发明的方案进一步包括使用阵列显微镜系统成像物体的方法。这个方法包括(i)产生代表物体数组参数的第一手数据；(ii)根据这个数据形成物体的数组。这个方法进一步包括取得一个数据处理的计算机回路的步骤；第二数据代表阵列显微镜的光学几何参数，这个步骤包括了产生部分基于第二数据产生第一数据。数据取得步骤的生效需要一个设备，这个设备可以接收用户的输入或者通过访问一个包含所需要的数据的有形的非暂时性的存储器。这个步骤还包括在物体数组的相邻元素中确定至少一个空间，并且确定物体数组中独立元素的几何大小。

取得数据的步骤包括取得第二数据，这个第二数据至少包括以下之一：(i)定义所述阵列显微镜系统的物平面独立物镜的视野的一个几何尺寸；(ii)所述阵列显微镜物平面的独立物镜视野产生的模式的描述符。形成的过程包括形成空间上连续的物体的空间上不同的各个部分，每个独立部分的最大尺寸不得超过阵列显微镜物平面定义的独立物镜的视野大小。