[发明专利]具有高分辨率的高吞吐量高光谱成像和光学分割

说明书

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。

本申请是申请日为2016年1月11日、申请号为201680014956.4、发明名称为“具有高分辨率的高吞吐量高光谱成像和光学分割”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及光学成像领域，更具体地，涉及具有高分辨率的高吞吐量高光谱成像和光学分割。

背景技术

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)第一相机，其中所述第一相机包括设置在所述第一相机的焦面(focal surface)上的多个感光元件；(iii)空间光调制器，其中所述空间光调制器包括设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在空间光调制器上空间上变化的折射率，其中至少在可控梯度的方向和幅度上是电子可控的，并且其中折射层是色散的；以及(iv)光学系统，其中所述光学系统被配置为(a)将来自所述光源的光引导到目标，(b)响应于来自所述光源的光，将从所述目标发射的光朝向所述空间光调制器引导，以及(c)将从所述目标发出并从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目标的焦面共轭。

本公开的一些实施例提供一种系统，包括：(i)照射装置，被配置为发光；(ii)第一成像装置，其中所述第一成像装置包括设置在第一成像装置的焦面上的多个感光元件；(iii)空间光调制装置，其中所述空间光调制装置包括设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在所述空间光调制装置上空间上变化的折射率，其中至少在可控梯度的方向和幅度上是电子可控的，并且其中折射层是色散的；以及(iv)光学装置，其中所述光学装置被配置为(a)将来自所述照射装置的光引导到目标，(b) 响应于来自所述照射装置的光，将从所述目标发射的光朝向所述空间光调制装置引导，并且(c)将从所述目标发出并从所述空间光调制装置反射的光引导到第一成像装置，使得第一相机的焦面与通过所述目标的焦面共轭。