通过管透镜布置的盖玻璃厚度校正的制作方法

背景技术：

1、通过分析患者样本可以执行与患者诊断和治疗相关的各种类型的测试。这可能包括分析患者的微生物体(microorganism)或“微生物(microbe)”以及分析样本以确定化学、抗原、抗体、血细胞计数、颗粒物(例如，沉淀物)和可能影响患者健康的其他因素。微生物是微小的活生物体，例如细菌、真菌或病毒，其可以是单细胞的或多细胞的。在分析微生物时，包含患者的微生物体的生物样本可以取自患者的感染物、体液或脓疮，并且可以放置在测试面板或阵列中，与各种试剂组合、培育并且分析以辅助患者的治疗。可以类似地执行患者化学、免疫测定、血细胞计数、颗粒物以及其他特征的分析。对于这些不同的分析，已经开发了自动化生化分析仪或生物测试系统以满足医疗保健设施和其他机构的下述需求：有利于对患者样本的分析并且与使用手动操作的分析相比提高结果的准确性和可靠性，并且有助于确定各种抗菌剂的有效性。

2、可以驱动生物样本通过生物测试系统的流通池以进行分析。例如，这样的测试系统可以包括显微镜成像系统，该显微镜成像系统可以配备有成像装置，例如，高速、高分辨率的摄像装置，该成像装置被配置成在生物样本(例如，尿液)通过流通池的分析区域时对生物样本进行成像。这样的显微镜成像系统通常包括被称为“物镜”的光学元件，其收集来自生物样本的光以形成样本的放大图像，然后可以例如经由管透镜将该样本的放大图像聚焦至图像形成平面处的摄像装置的成像传感器上。

3、生物样本与物镜之间的介质影响光聚焦至图像形成平面上的方式，并且因此影响由摄像装置获取的图像的质量。许多容易获得的物镜被设计用于通过具有厚度约为170μm(例如，170μm+/-5μm)的标准显微镜玻璃盖玻片对样本进行成像。例如，这样的物镜可以被配置成校正可能由170μm的玻璃层引入的任何畸变。然而，对于一些应用，流通池的壁的厚度可以更厚(例如，约1mm)，使得利用针对标准盖玻片设计的物镜的光学性能可能受到限制。该厚度对于向流通池提供足够的强度以促进可靠的操作可能是期望的，使得减小流通池壁的厚度以更接近地类似于标准盖玻片的厚度可能是不实际的。因此，可以使用专用物镜来保持必要的光学性能，以促进通过流通池的精确成像。例如，这样的专用物镜可以包括盖玻璃厚度调整机构，这不期望地增加显著的成本并限制可用产品的选择。替选地，这样的专用物镜可以针对特定的一组要求进行定制设计和优化，这同样不期望地增加显著的成本。在其他情况下，可以结合盖玻璃校正附加光学器件以减轻由超出设计范围的盖玻璃厚度引起的图像质量劣化，从而不期望地增加光学系统的整体复杂性，并且还增加显著的成本。

技术实现思路

1、在一些实施方式中，描述了一种显微镜成像系统。显微镜成像系统包括物镜，该物镜被配置成收集来自生物样本的光，以用于形成生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括摄像装置，该摄像装置包括成像传感器。成像传感器被配置成检测生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括被定位在物镜与摄像装置之间的管透镜。管透镜被配置成将生物样本的放大图像投影到摄像装置的成像传感器上。管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开小于管透镜的焦距的距离。在一些实施方式中，物镜包括无限远校正物镜(infinitycorrected objective)。另外或替选地，物镜可以针对收集通过具有约170μm的厚度的盖玻片的来自生物样本的光而被优化。管透镜的焦距可以在约50mm与约250mm之间。在一些实施方式中，管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开的距离小于管透镜的焦距的约一半。另外或替选地，管透镜可以被固定以防止相对于摄像装置的成像传感器移动。管透镜可以被固定以防止相对于物镜移动。在一些实施方式中，物镜被固定以防止相对于摄像装置的成像传感器移动。另外或替选地，显微镜成像系统还可以包括透镜壳体，其中，管透镜被容纳在透镜壳体内。例如，管透镜可以通过至少一个保持环保持在透镜壳体内。另外或替选地，透镜壳体可以包括被配置成耦接至摄像装置的第一端。透镜壳体还可以包括被配置成耦接至物镜的第二端。另外或替选地，透镜壳体可以包括彼此耦接的第一透镜壳体部和第二透镜壳体部。生物样本可以容纳在流通池中，并且物镜可以被配置成收集通过流通池的流通池壁的来自生物样本的光。在一些实施方式中，生物分析系统包括显微镜成像系统和被配置成容纳生物样本的流通池，流通池包括流通池壁。物镜被配置成收集通过流通池壁的来自生物样本的光。流通池壁可以具有在约0.2mm与约2mm之间的厚度。

2、在一些实施方式中，描述了一种生物分析系统。生物分析系统包括被配置成容纳生物样本的流通池。流通池包括具有约1mm的厚度的流通池壁。生物分析系统还包括显微镜成像系统，该显微镜成像系统包括被配置成收集通过流通池壁的来自生物样本的光以用于形成生物样本的放大图像的无限远校正物镜。显微镜成像系统还包括摄像装置，该摄像装置包括成像传感器。成像传感器被配置成检测生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括被定位在无限远校正物镜与摄像装置之间的管透镜。管透镜被配置成将生物样本的放大图像投影到摄像装置的成像传感器上。管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开小于管透镜的焦距的距离。在一些实施方式中，无限远校正物镜针对收集通过具有约170μm的厚度的盖玻片的来自生物样本的光而被优化。另外或替选地，管透镜的焦距可以为约100mm。

3、在一些实施方式中，描述了一种对生物样本进行成像的方法。该方法包括经由物镜收集来自生物样本的光，以及经由物镜形成生物样本的放大图像。该方法还包括经由定位在物镜与摄像装置之间的管透镜将生物样本的放大图像投影到摄像装置的成像传感器上。管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开小于管透镜的焦距的距离。该方法还包括经由摄像装置的成像传感器检测样本的放大图像。在一些实施方式中，物镜针对收集通过具有约为170μm的厚度的盖玻片的来自生物样本的光而被优化，并且收集光的动作包括收集通过具有约1mm的厚度的流通池壁的来自生物样本的光。

4、在一些实施方式中，描述了一种显微镜成像系统。显微镜成像系统包括物镜，该物镜被配置成收集来自生物样本的光以用于形成生物样本的放大图像，并且生物样本容纳在流通池中。显微镜成像系统还包括摄像装置，该摄像装置包括成像传感器，并且该成像传感器被配置成检测生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括被定位在物镜与摄像装置之间的管透镜。管透镜被配置成将生物样本的放大图像投影到摄像装置的成像传感器上，并且管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开小于管透镜的焦距的距离。

技术特征：

1.一种显微镜成像系统，包括：

2.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述物镜包括无限远校正物镜。

3.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述物镜针对收集通过具有约170μm的厚度的盖玻片的来自所述生物样本的光而被优化。

4.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述管透镜的焦距在约50mm与约250mm之间。

5.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述管透镜与所述摄像装置的所述成像传感器间隔开的距离小于所述管透镜的焦距的约一半。

6.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述管透镜被固定以防止相对于所述摄像装置的所述成像传感器移动。

7.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述管透镜被固定以防止相对于所述物镜移动。

8.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述物镜被固定以防止相对于所述摄像装置的所述成像传感器移动。

9.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，还包括透镜壳体，其中，所述管透镜被容纳在所述透镜壳体内。

10.根据权利要求9所述的显微镜成像系统，其中，所述管透镜通过至少一个保持环被保持在所述透镜壳体内。

11.根据权利要求9所述的显微镜成像系统，其中，所述透镜壳体包括被配置成耦接至所述摄像装置的第一端。

12.根据权利要求11所述的显微镜成像系统，其中，所述透镜壳体包括被配置成耦接至所述物镜的第二端。

13.根据权利要求9所述的显微镜成像系统，其中，所述透镜壳体包括彼此耦接的第一透镜壳体部和第二透镜壳体部。

14.根据权利要求1所述的显微镜成像系统，其中，所述生物样本容纳在流通池中，并且其中，所述物镜被配置成收集通过所述流通池的流通池壁的来自所述生物样本的光。

15.一种生物分析系统，包括：

16.根据权利要求15所述的生物分析系统，其中，所述流通池壁具有在约0.2mm与约2mm之间的厚度。

17.一种生物分析系统，包括：

18.根据权利要求17所述的生物分析系统，其中，所述无限远校正物镜针对收集通过具有约170μm的厚度的盖玻片的来自所述生物样本的光而被优化。

19.一种对生物样本进行成像的方法，所述方法包括：

20.根据权利要求20所述的方法，其中，所述物镜针对收集通过具有约170μm的厚度的盖玻片的来自所述生物样本的光而被优化，其中，收集光的动作包括收集通过具有约1mm的厚度的流通池壁的来自所述生物样本的光。

技术总结一种显微镜成像系统，包括物镜(18)，该物镜被配置成收集来自生物样本(S)的光，以用于形成生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括摄像装置(14)，该摄像装置包括成像传感器。成像传感器被配置成检测生物样本的放大图像。显微镜成像系统还包括被定位在物镜与摄像装置之间的管透镜(16)。管透镜被配置成将生物样本的放大图像投影到摄像装置的成像传感器上。管透镜与摄像装置的成像传感器间隔开小于管透镜的焦距的距离(D2)。技术研发人员：约瑟夫·索夫卡,卡兰·帕特尔,维纳伊·普拉塔潘受保护的技术使用者：贝克曼库尔特有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2