[发明专利]扫描照明技术

说明书

提供了用于生物材料的高速、高分辨率成像的成像系统。在示例性实施方式中，成像系统包括物镜部件、条发生器、数码相机、定位台和扫描镜。条发生器生成横跨安装在定位台上的底物的一部分被扫描的光条。定位台在大体上垂直于物镜部件的光学轴的特定方向上移动底物。相机收集通过物镜部件的底物的一部分的图像。当横跨底物的一部分对光条进行扫描并且在特定方向上移动底物时，扫描镜与定位台配合移动，以当相机收集图像时，使图像相对于相机保持静止。

技术领域

本发明大体上涉及成像系统并且更具体地涉及在平面阵列中对生物材料进行高速、高分辨率成像的成像系统。

背景技术

从生物实验的图像中获得有用的数据需要高的空间分辨率、精确度和速率。这种图像通常需要以足够大的放大率来获得以使单个实验被清楚分辨。同时，图像需要覆盖足够大的视野以使得实验被正确识别。对于大型研究，成像和图像处理必需足够快速地进行以便商业上可实行。

步进重复成像器和时间延迟积分(TDI)成像器是能够用于对生物化学实验成像的两大成像系统。虽然对于一些应用而言，这两种类型的系统可以进行得相当好，但是对于其他应用而言，它们面临对整体吞吐量产生不利影响的一些结构性和功能性缺陷。例如，涉及大型生物化学实验研究(例如，大规模并行全基因组测序)的应用通常需要比步进重复和TDI成像系统当前能够提供的整体吞吐量高的整体吞吐量。

发明内容

根据本发明，提供了用于生物材料的高速、高分辨率成像的成像系统。在示例性实施方式中，成像系统包括物镜部件、行发生器(line generator)、数码相机、定位台和扫描镜。条发生器生成光条(a line of light)，该光条被扫描横跨安装在定位台上的底物的一部分。定位台在大体上垂直于物镜部件的光学轴的特定方向上移动底物。相机收集通过物镜部件的底物的一部分的图像，其中，相机采用在内部扫描其电子传感器并产生表示二维图像的小部分的数字数据的串行读出的电路。当横跨底物的一部分扫描该光条并且在特定方向上移动底物时，扫描镜与定位台配合移动，从而在图像被相机收集时，使图像相对于相机保持静止。

通过参照以下详细说明与其附图更好地理解本发明。

附图说明

图1A是示出了根据一个实施方式在使用扫描照明的示例性成像系统中的一些部件的框图。

图1B是根据示例性实施方式的扫描镜角度时序图。

图1C是根据一个实施方式的显微镜视野内的成像区域的示例性细节图。

图2是根据一个实施方式以滚动读出模式工作的示例的图形。

图3是示例性曝光区域和读出区域的图形。

图4是根据示例性实施方式的镜角度、曝光时序和读出时序的图形。

图5是根据示例性实施方式的示例性分开读出相机传感器的图形。

图6A和图6B是根据示例性实施方式在滚动读出模式中的曝光区域和读出区域的并行操作的图形。

图7A和图7B是根据示例性实施方式在滚动读出模式中的曝光区域和读出区域的反并行操作的图形。

图8是根据一个实施方式使用扫描照明对底物成像的示例性方法。

图9A和9B示出了示例性测序系统。

图10示出了能够用于测序机和/或计算机系统中或与测序机和/或计算机系统结合的示例性计算装置。

具体实施方式