214。
[0095]定位均化棒170的其他方式也是可以的。
[0096]图9和10示出根据一个实施例的组装光学均化器200的方法。如图9所示，远端定位器232、中间弹簧242、近端定位器230和近端弹簧240以此顺序被插入外壳204的近端。然后，例如通过螺纹连接将适配器210固定到外壳204的近端。如图10所示，一旦适配器210被固定到外壳204，均化棒170、光学窗口 216和远端弹簧244就以此顺序被插入外壳204的远端。然后，例如使用螺纹紧固件将保持盖218固定到外壳204的远端。一旦组装好，光学均化器200就准备好经由适配器210接收光导202的端。在一些实施例中，直到光导已经被接收在适配器210中时，才组装光学均化器200。
[0097]图11示出可使用本文中公开或预想的均化棒和/或光学均化器的示例性系统100。在此系统的中心是定量的高容量细胞成像系统102，其中扫描和分析生物细胞。示例性细胞成像系统102包括但不限于成像设备104和计算设备106。
[0098]成像设备104包括安装在显微镜组件110上的工作台外壳108。工作台外壳108被配置为容纳需要用来定位样本板(诸如例如96-孔板(96-well plate))或包含细胞的载玻片的部件，从而显微镜组件110可对细胞成像以允许执行细胞的高容量筛选，如本领域技术人员已知。从成像获取的数据的分析和储存可通过成像设备104与计算设备106结合来执行。
[0099]计算设备106可被用作系统的控制器以及用于自身或结合成像设备106执行成像设备104所获取的数据的分析和/或储存。计算设备106可包括通用或专用的计算机或服务器等(如上所定义的)或任何其他的计算机化设备。计算设备106可与成像设备104直接或经由网络通信，如在本领域中已知。在一些实施例中，计算设备106被集成在成像设备104 内。
[0100]系统100还可包括用户显示设备112以显示结果和/或系统配置。成像设备104和/或计算设备106可与用户显示设备112直接地或间接地通信。
[0101]通常安排在成像设备104中的光学配置在相机上产生细胞的放大图像以记录细胞样本的高分辨率图像。具体地，上文中讨论的配置提供了一种不仅实现如本领域技术人员已知的“宽场”显微术而且实现光学切片能力的系统。这可包括例如在细胞的范围上扫描照明的焦点和焦线的标准共焦显微术。这些能力可与成像算法耦合，辅助提供如由相机记录的所需图像。
[0102]在一个实施例中，将本文中描述的方法步骤中的一个或多个执行为软件应用。然而，实施例不限于此而且还可在固件、硬件或固件、硬件和/或软件的结合中执行方法步骤。此外，方法的步骤可全部或部分存在于成像设备104、计算设备106和/或其他计算设备。
[0103]此系统的设备的操作环境可包含或利用具有一个或多个微处理器和系统存储器的处理系统。根据计算机编程领域技术人员的实践，参考处理系统所执行的操作或指令的行为和符号表示来在下文描述实施例，除非另外指出。这种行为和操作或指令被称为“计算机执行的”、“CPU执行的”或“处理器执行的”。
[0104]图12和13分别示出成像设备104的示例性实施例的侧视图和俯视图。图12显示内部平台设计的一般横截面侧视图。通常，成像设备104集成了需要用来定位包含生物细胞的HCS样本板116的部件，从而显微镜组件110可执行生物细胞的高容量拍摄。
[0105]工作台外壳108包含以与组成显微镜组件110的部件在光学上和机械上合作的方式安装的工作台组件114。工作台组件114 一般包括可设置HCS样本板116的工作台，以及用于选择性地移动该工作台以便观察的工作台定位机制，如在本领域中已知的。
[0106]在图示的实施例中，显微镜组件110容纳可被用于从样品的底部执行样品样本板116上的样品的拍摄的倒立的显微镜。该显微镜包括物镜组件118，其包含如本领域已知的多个物镜以获取样品的放大视图。每个物镜可对应于不同的放大水平。在一个实施例中，包含至少三个标准的物镜。如果需要的话，还可包含额外的物镜。示例标准的物镜可包括10x/0.4NA、20x/0.45NA和40x/0.6NA光学规格。示例额外的物镜可包括2x/0.08NA、4x/0.16NA和20x/0.7NA光学规格。也可使用其他放大水平和物镜类型。
[0107]此显微镜还包括机械地耦合到显微镜物镜组件118的聚焦驱动机制120。物镜组件118可经由聚焦驱动机制120关于工作台组件114上移和下移(即在z方向上)以将显微镜物镜组件118的物镜中的任一个对准和聚焦在生物细胞上，该生物细胞被设置在样品样本板116中。聚焦驱动机制120可被配置有步进电机和螺钉/螺母组合，降低消隙(ant1-backlash)以提供例如低至0.006- μ m/微步的分辨率以支承配置在成像设备104中的显微镜物镜。
[0108]尽管本文中的讨论针对倒立的显微镜配置的使用，要理解的是非倒立的显微镜配置可替代地用于从细胞的上方执行拍摄。此外，尽管本文中讨论的显微镜组件110是定制的，当需要时可集成其他的常规显微镜配置，诸如例如，由德国Goettingin的卡尔蔡司微成像公司(Carl Zeiss Microimaging, Inc.)制造的 Ax1vert 200M。在一些实施例中，根本不需要显微镜。
[0109]显微镜组件104还包括多种已知的部件，用于产生和记录经由物镜所获得的样品的图像。这些部件可包括，但不限于:
?图像记录器122，诸如例如单色CXD或CMOS相机，
?荧光团激发源124，诸如例如包含多个发光二极管(LED)的光引擎，
籲过滤激发和发射光的光学滤光片，诸如例如多位置二向性滤光片轮128和多位置发射滤光片轮130，以及
?引导激发光和发射光经过显微镜组件的光引导设备，诸如例如特兰(telan)透镜132、折叠反射镜134(例如90度折叠反射镜)和一个或多个光管。
[0110]上述部件中的一个或多个通常由计算设备106控制来允许自动成像。通常安排在成像设备104中的光学配置在图像记录器122上产生细胞的放大图像从而可记录细胞样本的高分辨率图像。具体地，上文中讨论的配置提供了一种不仅实现如本领域技术人员已知的“宽场”显微术而且实现光学切片能力的系统。
[0111]在一个实施例中，特兰透镜132是近红外(NIR)增强透镜(例如OlympusTriplet)，其被设计成当与期望的发射波长一起使用经配置的物镜中的任一个时在从蓝到NIR的可见光谱的全部范围上增强成像设备104的性能，将在下文中讨论。
[0112]显微镜组件104可包括光学均化器(诸如光学均化器200)以将激发光转化为具有更加均匀分布的照明强度并且具有与所记录视场的形状匹配的形状的激发光束。另外，输出端面的尺寸可被选择成匹配所记录视场的尺寸。
[0113]为了荧光分析，荧光团激发源124产生激发光以用于照射细胞并使细胞诱发荧光团发射光。随着激发光穿过系统，激发光具有呈一般高斯强度的一般圆形。荧光团激发源124可以是多LED光引擎，其与由二向性滤光片轮128和发射滤光片轮130提供的经配置的激发滤光片合作地工作，二向性滤光片轮128和发射滤光片轮130两者可被计算机驱动以选择期望的滤光片。来自荧光团激发源124的激发光可被传递通过光学均化器以将该激发光转化到更加有效的光，例如以上述方式。
[0114]作为操作的一般方法，荧光团激发源124可被自动或手动地定向成提供范围从紫(例如380nm)到近红外(例如至少700nm)的多个带宽的光并且被设计成激发荧光团，诸如例如蓝绿荧光蛋白质(CFP)和远红(即近红外)荧光团。
[0115]使用系统100，可执行细胞的荧光分析。为了执行此分析，工作台组件114首先将样本板116移动到位置，其中微孔(micro-well)的期望特定部分或载玻片的特定部分在给定光路中。
[0116]图13的俯视图图示进一步示出显微镜组件110内的示例部件的落射荧光路径。如图12和13示出，根据关于样本板116中荧光标记细胞的应用，荧光团激发源124发射具有期望的系统波长带宽的光束，该光束由光纤传递系统中继(如图13中的大方向箭头136示出)。圆形的一般高斯形状的激发光束被光均化器200接收并转化(例如以上述方式)为具有均匀分布强度的较大正方形形状的激发光束。
[0117]使用多种光学装置的照明适配器138来引导均化的激发光束，该均化的激发光束沿着激发光路140(如由包含斜杠的箭头在图12和13中指示)被进一步引导，直到被设置在多位置二向性滤光片轮128中的期望的二向性部件142 (图13中示出)所接收为止。针对由荧光团激发光源124所提供的特定带宽的波长来设计和自动地软件选择二向性部件142。二向性部件142将均化的激发光束引导到90度折叠反射镜134.此后，如图12所示，均化的激发光沿着激发光路140经过特兰透镜132和物镜组件118向上继续至设置在样本板固定器116中的细胞。
[0118]均化的激发光在设置在样本板固定器116中的细胞中诱发荧光。诱发的荧光从细胞经由落射荧光布置沿着穿过物镜组件118和特兰透镜132的路径144(由图12和13中的深色箭头示出)返回，直到被90度折叠反射镜134接收为止。如图12中特别示出，折叠反射镜134引导诱发的荧光返回到二向性部件142，允许诱发的荧光沿着例如穿过额外的光学部件的路径144继续返回。然后通过安排在发射滤光片轮组件130中的配置的滤光片光学地过滤诱发的荧光，而经过滤的诱发荧光经由相机122捕捉并记录为图像。由于激发光强度的均匀分布，诱发的荧光在整个图像上表现真实的强度水平。
[0119]均化棒在临界照明的光学系统中的使用可比常规的临界光学系统提供独特的益处。例如，可获得高达100%的通过量，具有近乎完美的均匀性。相反，常规的临界照明的设计仅可实现最好64%效率，且在视场的角落总强度急剧下降。由于高的通过量，LED系统可被用于共焦照明，而在目标场照明中没有显著的暴露时间或不规则性。另外，尽管一些“顶帽”光学装置目前可用于单个波长，他们不能为常规的宽带解决方案提供期望的效率。正方形光纤目前也是可用的，但在直径上受限。这种尺寸限制要求非常昂贵的和精确的聚焦光学装置以将UV和NIR光两者有效地传递到光纤的端中。本文中所讨论或预想的实施例克服与宽带照明相关联的这些标准问题，并且可兼容工业标准的光导系统。另外，因为离开均化棒的光不是高度发散的，不需要大的快的光学装置来确保可用光的捕捉和准直。
[0120]本文中所讨论或预想的实施例也可比常规的基于科勒的系统提供独特的益处而提供类似水平的均化。如上所讨论，常规系统可使用科勒组件来均化光束。在临界照明系统中提供类似水平的均化(如可使用本文中讨论或预想的均化棒来实现)比基于科勒的系统提供很多优点。最明显的一个是科勒组件可被省略，由此节约大量的钱，尤其因为用于产生科勒照明的集光器和聚光透镜是昂贵的且通常难以获得。另一个优点是导致更加简单的系统。除了由省略科勒组件所获得简化，常规科勒组件通常在使用期间需要经常的孔径校准，而在临界照明系统中不需要该校准。
[0121]图14和15示出根据一个实施例的激发适配器250，集成了均化棒。