[发明专利]具有虚拟物镜的显微镜设备

权利要求书

1.一种显微镜设备，包括：

显微镜物镜（18）；

用于保持样本（16）并在垂直于显微镜物镜光轴的平面中移动样本的样本载物台（12）；

光源（20）和用于用线型照射图案照射样本的照射图案生成器单元（22）；

用于检测来自显微镜物镜收集的样本的光的区域检测器检测器（40，44）；

扫描单元（24），用于在扫描方向上跨视场移动照射图案，其中扫描方向垂直于照射图案的纵轴；以及

控制单元（42），被配置为在正常放大率模式下或在较低放大率模式下选择性地操作显微镜装置，

其中在较低放大率模式下，样本在与扫描方向反平行的方向上移动，同时照射图案通过扫描单元跨视场移动，以便获得至少单向压缩的图像，由此由载物台和扫描速度的比率给出压缩因子。

2.根据权利要求1所述的显微镜设备，其中在正常放大率模式下，样本（16）保持静止或者以比较低放大率模式下更低的速度在与扫描方向反平行的方向上移动。

3.根据权利要求1或2所述的显微镜设备，其中控制扫描单元（24），使得当检测器上的被照射线的图像到达检测器（44）的长度的一端时，由照射图案对样本（16）的照射被中断，同时照射图案被移动回到在检测器的长度的另一端处跨视野移动的起始位置，以便完成一个扫描周期。

4.根据权利要求3所述的显微镜设备，其中，在移动样本的同时重复扫描周期，直到整个期望的样本表面已经被照射图案覆盖一次，其中，在每个扫描周期中创建样本表面的子图像，并且其中，通过组合子图像来生成至少单向压缩的图像。

5.根据权利要求4所述的显微镜设备，其中样本（16）以使得照射图案在平行的相邻通道（56，58）中跨样本表面移动这样的方式移动，并且其中对于相邻通道（56，58），优选地，样本（16）的扫描方向（52）和移动方向（54）两者均倒转。

6.根据前述权利要求中的一项所述的显微镜设备，其中，在至少单向压缩的图像中，在垂直于扫描方向的横向方向上，以与由样本移动引起的扫描方向上的分辨率减小相对应的因子应用像素合并，以获得双向压缩的图像，并且其中，合并因子优选地是以下的倒数：样本点的图像在一个扫描周期期间在检测器上移动的距离除以检测器的长度减去一。

7.根据前述权利要求中的一项所述的显微镜设备，其中检测器（40，44）是以使得在某一时间仅激活检测器的带状区来检测光这样的方式由控制单元（42）控制的滚动快门相机，其中激活区与检测器上的照射图案的图像的移动同步地跨检测器移动，以便实现狭缝共焦照射，其中，样本（16）的被照射部分的图像落在检测器的激活区内。

8.根据权利要求7所述的显微镜设备，其中，激活区跨检测器（40，44）的移动是通过在活动区跨检测器芯片（44）移动的同时在激活区内连续记录来实现的，其中一旦活动区到达检测器芯片的一端，检测器芯片就被读出，并且其中，激活区的宽度优选地是检测器上的被照射线的图像的宽度加上少于6个像素行。

9.根据权利要求7所述的显微镜设备，其中，通过记录X个像素行的宽度的多个部分图像来实现激活区跨检测器（40，44）的移动，其中，起始像素行的位置与检测器上照射图案的图像的移动同步地递增，使得被照射线的图像定位在部分图像内，其中每个部分图像的宽度大于检测器上照射线的图像的宽度，并且其中，部分图像在被组合之前根据样本和照射图案的已知运动被去卷积。

10.根据前述权利要求中的一项所述的显微镜设备，其中检测器（40，44）是具有优选地小于10的像素大小并且优选地包括至少100万像素的sCMOS相机。