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原文传递结构照明成像系统和生物传感器

专利名称：	结构照明成像系统和生物传感器
摘要：	本公开涉及但不限于结构照明成像系统和生物传感器。本公开提供一种结构照明成像系统，其利用在图案化样本的有源平面中的图像传感器(例如有源像素传感器)来提高图像分辨率。所成像的样本可以被图案化和/或排列在图像传感器上，使得图像传感器的每个光传感器(例如像素)具有在其上方形成和/或安装的相应的多个特征。响应于照射，每个特征可以发射由图像传感器的像素收集的荧光。在成像期间，图像传感器的每个像素可以使用结构照明在空间上被多路复用，使得只有被排列在像素上的特征的子集(例如，一个或两个)在图像读取期间用结构化光进行照射。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	伊鲁米那股份有限公司
发明人：	托马斯·贝克
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201920003323.4
公开号：	CN209589844U
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	王红英;杨明钊
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种系统，包括：光发射器，所述光发射器发射光；光学元件，所述光学元件使由所述光发射器发射的光衍射以在包括图案化特征的样本的平面上投射第一多个条纹；以及图像传感器，所述图像传感器收集由所述样本的所述图案化特征发射的光，所述图像传感器包括多个像素，其中，所述样本将被排列在所述图像传感器上，使得多个图案化特征沿着第一轴被排列在所述多个像素中的每个相应的像素上，其中所投射的第一多个条纹被成形为照射每个相应的多个图案化特征中的特征之一。 2.根据权利要求1所述的系统，其中，所投射的第一多个条纹具有与规则图案化特征的尺寸至少几乎相同或比规则图案化特征的尺寸大的条纹宽度，并且其中，所述条纹宽度小于所述多个像素中的每一个像素的间距。 3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述图像传感器是有源像素图像传感器。 4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述图像传感器是互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。 5.根据权利要求3所述的系统，还包括：第二光学元件，所述第二光学元件使由所述光发射器发射的光衍射以将第二多个条纹投射到所述样本的平面上，其中，所述第二多个条纹相对于所述第一多个条纹正交地被定向。 6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述样本被排列在所述图像传感器上，使得第二多个图案化特征被定位在所述多个像素中的每一个相应的像素上，其中，所述第二多个图案化特征中的每一个沿着与所述第一轴正交的第二轴被对齐，其中，所投射的第二多个条纹被成形为照射每个所述第二多个图案化特征中的一个特征。 7.根据权利要求6所述的系统，其中，使光衍射的所述光学元件和所述第二光学元件包括：投射所述第一多个条纹的水平透射型衍射光栅以及投射所述第二多个条纹的垂直透射型衍射光栅。 8.根据权利要求6所述的系统，其中，四个图案化特征被定位在所述多个像素中的相应的一个像素上，其中，所述四个图案化特征以正方形网格被布置在所述像素上。 9.根据权利要求6所述的系统，其中，三个图案化特征被定位在所述多个像素中的相应的一个像素上，其中，所述三个图案化特征以L形状被布置在所述像素上。 10.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个像素中的每一个像素是矩形像素，其中，所述样本的所述图案化特征以线性阵列被排列在每一个矩形像素上。 11.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个像素中的每一个像素是正方形像素，其中，多个图案化特征中的每一个特征包括具有约2:1的纵横比的两个特征。 12.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个像素中的每一个像素是正方形像素，其中，多个图案化特征中的每一个特征包括具有约3:1的纵横比的三个特征。 13.根据权利要求3所述的系统，其中，所述样本被形成在所述图像传感器上。 14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述图案化特征中的每个特征是反应凹部，所述反应凹部包括形成在所述多个像素中的一个像素的光导上的反应区域。 15.根据权利要求3所述的系统，其中，所述图像传感器包括像素的第一对齐行或第一对齐列和第二对齐行或第二对齐列，其中，所述第一对齐行或第一对齐列和所述第二对齐行或第二对齐列使所述第一多个条纹与所述样本和图像传感器在空间上对齐。 16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述样本的仅一个特征被定位在所述多个像素中的所述第一对齐行或第一对齐列和所述第二对齐行或第二对齐列的每一个像素上。 17.一种生物传感器，包括：设备基座，所述设备基座包括：传感器阵列，所述传感器阵列包括多个像素；以及具有对应的反应区域的反应凹部的反应阵列，其中，所述反应阵列在所述传感器阵列上被图案化，使得多个反应凹部在所述多个像素中的相应的一个像素上被图案化；以及光学组件，所述光学组件在所述反应阵列的平面上投射多个条纹，其中，所投射的多个条纹被成形为照射在所述多个像素中的每个像素上图案化的所述反应凹部中的一个反应凹部。 18.根据权利要求17所述的生物传感器，其中，所投射的多个条纹具有与所述反应凹部的尺寸至少几乎相同或比所述反应凹部的尺寸大的条纹宽度，其中，所述条纹宽度小于所述多个像素中的每个像素的间距，并且其中，所述条纹宽度与所述多个像素中的每个像素的间距至少几乎相同。 19.根据权利要求18所述的生物传感器，还包括：使所述多个条纹相移所述多个像素中的每个像素的所述间距的几分之一的一个或更多个光学元件。
所属类别：	实用新型