[发明专利]高吞吐量高光谱成像系统

权利要求书

1.一种系统，包括：

激发光源，被配置为发射激发光；

物镜，被配置为接收来自激发光源的激发光并将激发光成像到样本上，使得激发光使样本发射荧光；

通道分离器，被配置为接收来自样本的荧光并将荧光分离成多个空间分散的光谱通道；以及

传感器，被配置为接收来自通道分离器的所述多个空间分散的光谱通道，

其中，所述激发光源包括：

光源；以及

多个第一小透镜阵列，其中，所述多个第一小透镜阵列中的每个被配置为接收来自光源的光并产生光的图案，并且由所述多个第一小透镜阵列产生的光的图案被组合以形成激发光；以及

其中，所述物镜被配置为同时对每个光的图案进行成像，以在样本的不同深度处形成多条平行线或在样本的不同深度处形成圆形斑点阵列，

其中，所述系统还包括二向色分束器，被配置为将来自激发光源的激发光朝向物镜反射，并且将来自样本的荧光朝向通道分离器透射，其中，所述二向色分束器的透射光谱包括与来自光源的光的波长一致的凹口。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通道分离器包括：

反射层，包括多个第一反射元件，其中，所述多个第一反射元件中的每个第一反射元件被配置为反射由光的图案的第一光的图案产生的荧光的第一部分；

图案化层，被配置为透射由光的图案的第二光的图案产生的荧光的第二部分；

第一分散光学器件，被配置为接收来自反射层的荧光的第一部分，并在空间上分散荧光的第一部分的光谱分量；以及

第二分散光学器件，被配置为接收来自反射层的荧光的第二部分，并在空间上分散荧光的第二部分的光谱分量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通道分离器包括：

第二小透镜阵列，被配置为聚焦荧光；以及

分散光学器件，被配置为接收来自第二小透镜阵列的荧光并在空间上分散荧光的光谱分量；

其中，所述第二小透镜阵列包括多个小透镜的线性阵列，所述小透镜的线性阵列被配置为以多条平行线的形式接收荧光。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通道分离器包括：

分散光学器件，被配置为在空间上分散荧光的光谱分量；以及

第二小透镜阵列，被配置为接收来自分散光学器件的荧光并聚焦荧光；

其中，所述第二小透镜阵列包括多个小透镜的线性阵列，所述小透镜的线性阵列被配置为以多条平行线的形式接收荧光。

5.一种系统，包括：

激发光源，被配置为发射激发光；

物镜，被配置为接收来自激发光源的激发光并将激发光成像到样本上，使得激发光使样本发射荧光。

通道分离器，被配置为接收来自样本的荧光并将荧光分离成多个空间分散的光谱通道；以及

传感器，被配置为接收来自通道分离器的所述多个空间分散的光谱通道，

其中，所述激发光源包括：

多个光源，其中所述多个光源中的每个发射具有不同波长的光；以及

第一小透镜阵列，其中第一小透镜阵列被配置为接收来自所述多个光源中的每个的光并产生与所述多个光源相对应的多个光的图案，并且组合由第一小透镜阵列产生的光的图案以形成激发光；以及

其中，所述物镜被配置为同时对每个光的图案进行成像以在样本的相同深度处形成多条平行线或在样本的相同深度处形成圆形斑点阵列，

其中，所述系统还包括二向色分束器，被配置为将来自激发光源的激发光朝向物镜反射，并且将来自样本的荧光朝向通道分离器透射，其中，所述二向色分束器的透射光谱包括与光源的不同波长一致的多个凹口。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述通道分离器包括：

反射层，包括多个第一反射元件，其中，所述多个第一反射元件中的每个第一反射元件被配置为反射由光的图案的第一光的图案产生的荧光的第一部分；

图案化层，被配置为透射由光的图案中的第二光的图案产生的荧光的第二部分；

第一分散光学器件，被配置为接收来自反射层的荧光的第一部分，并在空间上分散荧光的第一部分的光谱分量；以及

第二分散光学器件，被配置为接收来自反射层的荧光的第二部分，并在空间上分散荧光的第二部分的光谱分量。