高通量准直照射器和均匀场照射的方法
【专利摘要】装置包括光学读取器，第一光源和第二光源。光学读取器具有包括第一表面点和第二表面点的视场，第二表面点沿视场水平地从第一表面点偏离。第一光源被定位成与第一表面点相距第一距离。第一光源在操作中连接至第一控制通道并且具有第一照射输出。第二光源被定位成与第二表面点相距第二距离并具有第二照射输出。第一距离不同于第二距离并且第一照射输出不同于第二照射输出，使得在第一表面点处的照射基本上等于在视场的第二表面点处的照射。
【专利说明】高通量准直照射器和均匀场照射的方法
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2011年4月29日提交的美国序列号N0.61/480，426的临时申请的根据35 U.S.C.119(e)的权益，在此通过引用将其全部内容确切地并入于此。
【技术领域】
[0002]在此公开的发明概念涉及对要被成像的目标的均匀照射，并且更特别地一但并非以限制的方式一涉及对用于医疗诊断的反应物测试片的照射和光学分析。
【背景技术】
[0003]在被以小的检查区域照射的目标的图像中引发的改变可能典型地从25%改变到35%或更多。这主要是由已知为余弦四次定律的照相机取像透镜渐晕特性以及引起跨视场的光衰减(light fall off)的透镜遮挡所引起的。该问题在透镜周缘处最严重并且呈现为在得到的图像的边缘处的更暗的区域。
[0004]现在参照图1和图2，当光源具有以相对于物体表面100的不同距离间隔开的多个源时，在主体表面100上的照射与1/r2成比例地衰减。光衰减可能引起光渐晕。更特别地，在多透镜102元件系统中，光渐晕是由离图像平面104更远的透镜元件102遮挡了更靠近图像平面104的元件的离轴入射光线而引起的。在图2中，图像平面104被示出为平行于物体平面106，透镜元件102被示出为具有孔径光阑108，字母L代表照度，并且字母A代表透镜兀件102的光瞳 面积。
[0005]自然渐晕余弦四次方定律:
【权利要求】
1.一种装置，包括: 光学读取器，所述光学读取器具有包括第一表面点和第二表面点的视场，所述第二表面点沿所述视场水平地从所述第一表面点偏离； 第一光源，其被定位成与所述第一表面点相距第一距离，所述第一光源在操作中连接至第一控制通道并具有第一照射输出； 第二光源，其被定位成与所述第二表面点相距第二距离并具有第二照射输出；以及其中所述第一距离不同于所述第二距离并且所述第一照射输出不同于所述第二照射输出，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述视场的所述第二表面点处的照射。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二光源在操作中连接至第二控制通道。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括被布置在所述第一光源上方的第一准直器透镜。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括被布置在所述第一准直器透镜上方的第一线偏振器。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括被布置在所述第二光源上方的第二准直器透镜。
6.根据权利要求5所 述的装置，还包括被布置在所述第二准直器透镜上方的第二线偏振器。
7.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一照射输出能经由所述第一控制通道调节。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第二照射输出能经由所述第二控制通道调节。
9.根据权利要求2至7所述的装置，还包括执行程序逻辑的处理器，所述执行程序逻辑的处理器在操作中连接至所述第一控制通道以调节所述第一照射输出。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述执行程序逻辑的处理器在操作中连接至所述第二控制通道以调节所述第二照射输出。
11.根据权利要求1至10所述的装置，其中所述第一光源和所述第二光源被附接至相对于所述视场成角度的安装表面。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述安装表面是印刷电路板。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其中所述安装表面相对于所述视场成大约45的角度。
14.根据权利要求1至13所述的装置，其中所述第一光源包括第一光轴，并且其中所述第二光源包括第二光轴。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述第一光轴与所述第一表面点对齐并且所述第二光轴与所述第二表面点对齐，使得所述第一距离被沿着所述第一光轴测量并且所述第三距离被沿着所述第二光轴测量。
16.根据权利要求1至15所述的装置，其中所述光学读取器是CMOS成像器。
17.根据权利要求1至15所述的装置，其中所述光学读取器是数字照相机。
18.—种光学分析系统,包括:具有第一表面点和第二表面点的目标表面； 具有视场的光学读取器，所述视场包含所述目标区域； 第一光源，其对准所述第一表面点并被布置成与所述第一表面点相距第一距离，所述第一光源在操作中耦合至第一控制通道； 第二光源，其对准所述第二表面点并被布置成与所述第二表面点相距第二距离，所述第二光源在操作中耦合至第二控制通道； 其中所述第一距离和所述第二距离不同；以及 其中所述第一光源和所述第二光源的照射通量被设定成使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
19.根据权利要求18所述的光学分析系统，其中所述第一光源还包括被布置在所述第一光源上方的第一准直器透镜，并且其中所述第二光源包括被布置在所述第二光源上方的第二准直器透镜。
20.根据权利要求19所述的光学分析系统，其中所述第一光源还包括被布置在所述第一准直器透镜上方的第一线偏振器，并且所述第二光源还包括被布置在所述第二准直器透镜上方的第二偏振器透镜。
21.根据权利要求18至20所述的光学分析系统，还包括印刷电路板，所述第一和第二光源这两者在操作中耦合至所述印刷电路板。
22.根据权利要求18至21所述的光学分析系统，还包括在操作中耦合至所述第一控制通道和所述第二控制通道的处理器，使得所述处理器能够控制所述第一光源和所述第二光源中的至少一个的照射通量。
23.根据权利要求22所述的光学分析系统，其中所述处理器执行包括机器可读代码的程序逻辑，所述机器可读代码引起所述处理器: (a)确定所述第一光源和所述目标区域的所述第一表面点之间沿所述第一光源的第一光轴的距离； (b)确定所述第二光源和所述目标的所述第二表面点之间沿所述第二光源的第二光轴的距离；以及 (c)增加或减少至第一或第二光源中的至少一个的电流，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
24.根据权利要求20至23所述的光学分析系统，还包括被布置在所述光学读取器上的第三线偏振器，并且其中所述第一线偏振器和所述第三线偏振器被相对于彼此转动90 。
25.根据权利要求24所述的光学分析系统，其中所述第二线偏振器和所述第三线偏振器被相对于彼此转动90 。
26.一种降低被捕获的图像中的渐晕效应的方法，包括: 提供光学分析系统，所述光学分析系统包括: 光学读取器，其具有包括第一表面点和第二表面点的视场，所述第二表面点沿所述视场水平地从所述第二表面点偏离； 第一光源，其被定位成与所述第一表面点相距第一距离，所述第一光源在操作中连接至第一控制通道并具有第一照射输出； 第二光源，其被定位成与所述第二表面点相距第二距离，所述第二光源在操作中连接至第二控制通道并具有第二照射输出； 其中所述第一距离不同于所述第二距离并且所述第一照射输出不同于所述第二照射输出，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述视场的所述第二表面点处的照射。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括: 确定沿所述第一光源的第一光轴的所述第一距离； 确定沿所述第二光源的第二光轴的所述第二距离；以及 调节所述第一光源和所述第二光源中的至少一个的照射通量，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
28.一种照射装置，包括: 光学读取器，所述光学读取器具有包括第一表面点和第二表面点的视场，所述第二表面点沿所述视场水平地从所述第二表面点偏离； 具有第一照射输出的第一光源，其被定位成与所述第一表面点相距第一距离并且与所述第二表面点相距第二距离，并且具有对准所述第一表面点的第一光轴； 具有第二照射输出的第二光源，其被定位成与所述第二表面点相距第三距离并且与所述第一表面点相距第四距离，并且具有对准所述第二表面点的第二光轴；以及 其中所述第一距离不同于所述第三距离并且所述第一照射输出不同于所述第二照射输出，使得在所述第一表 面点处的照射基本上等于在所述视场的所述第二表面点处的照射。
29.根据权利要求28所述的照射装置，其中所述第一距离不同于所述第二距离。
30.根据权利要求28至29所述的照射装置，其中所述第三距离不同于所述第四距离。
31.根据权利要求28至30所述的照射装置，其中所述第二距离不同于所述第四距离。
32.根据权利要求28至31所述的照射装置，还包括被布置在所述第一光源上方的第一准直器透镜。
33.根据权利要求32所述的照射装置，还包括被布置在所述第一准直器透镜上方的第一线偏振器。
34.根据权利要求28至32所述的照射装置，还包括被布置在所述第二光源上方的第二准直器透镜。
35.根据权利要求34所述的照射装置，还包括被布置在所述第二准直器透镜上方的第二线偏振器。
36.根据权利要求28至35所述的照射装置，其中所述第一光源在操作中耦合至第一控制通道，并且其中所述第一照射输出能经由所述第一控制通道调节。
37.根据权利要求36所述的照射装置，还包括执行程序逻辑的处理器，所述执行程序逻辑的处理器在操作中连接至所述第一控制通道以调节所述第一照射输出。
38.根据权利要求37所述的照射装置，其中所述第二光源在操作中连接至第二控制通道，并且其中所述第二照射输出能经由所述第二控制通道调节。
39.根据权利要求38所述的照射装置，还包括执行程序逻辑的处理器，所述执行程序逻辑的处理器在操作中连接至所述第二控制通道以调节所述第二照射输出。
40.根据权利要求28所述的照射装置，其中所述第一光源和所述第二光源被附接至相对于所述视场成角度的安装表面。
41.一种光学分析系统,包括: 具有第一表面点和第二表面点的目标表面； 具有视场的光学读取器，所述视场包含所述目标表面； 第一光源，其对准所述第一表面点并被布置成与所述第一表面点相距第一距离，所述第一光源在操作中耦合至第一控制通道； 第二光源，其对准所述第二表面点并被布置成与所述第二表面点相距第二距离，所述第二光源在操作中耦合至第二控制通道； 其中所述第一距离和所述第二距离不同；以及 其中所述第一光源的照射通量和所述第二光源的照射通量被设定成使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
42.根据权利要求41所述的光学分析系统，其中所述第一光源还包括被布置在所述第一光源上方的第一准直器透镜，并且其中所述第二光源包括被布置在所述第二光源上方的第二准直器透镜。
43.根据权利要求42所述的光学分析系统，其中所述第一光源还包括被布置在所述第一准直器透镜上方的第一线偏振器，并且所述第二光源还包括被布置在所述第二准直器透镜上方的第二偏振器透镜。
44.根据权利要求41所述的光学分析系统，还包括印刷电路板，所述第一光源和所述第二光源在操作中耦合在所 述印刷电路板上。
45.根据权利要求41所述的光学分析系统，还包括在操作中耦合至所述第一控制通道和所述第二控制通道的处理器，使得所述处理器控制所述第一光源和所述第二光源中的至少一个的照射通量。
46.根据权利要求45所述的光学分析系统，其中所述处理器执行处理器可执行的代码，所述处理器可执行的代码引起所述处理器: 确定所述第一光源和所述第一表面点之间沿所述第一光源的第一光轴的距离； 确定所述第二光源和所述第二表面点之间沿所述第二光源的第二光轴的距离；以及调节至所述第一光源和所述第二光源中的至少一个的电流，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
47.根据权利要求41所述的光学分析系统，还包括被布置在所述光学读取器上的第三线偏振器，并且其中所述第一线偏振器和所述第三线偏振器被相对于彼此转动90 。
48.根据权利要求47所述的光学分析系统，其中所述第二线偏振器和所述第三线偏振器被相对于彼此转动90 。
49.一种降低被捕获的图像中的渐晕效应的方法，包括: 提供照射装置，所述照射装置包括: 光学读取器，其具有包括第一表面点和第二表面点的视场，所述第二表面点沿所述视场水平地从所述第二表面点偏离； 第一光源，其被定位成与所述第一表面点相距第一距离，所述第一光源具有第一照射输出； 第二光源，其被定位成与所述第二表面点相距第二距离，所述第二光源具有第二照射输出； 其中所述第一距离不同于所述第二距离并且所述第一照射输出不同于所述第二照射输出，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述视场的所述第二表面点处的照射；以及 利用所述光学读取器捕获所述视场的图像。
50.根据权利要求49所述的方法，还包括: 确定沿所述第一光源的第一光轴的所述第一距离； 确定沿所述第二光源的第二光轴的所述第二距离；以及 调节所述第一光源的照射通量，使得在所述第一表面点处的照射基本上等于在所述第二表面点处的照射。
51.根据权 利要求49至50的方法，其中没有数字渐晕校正被应用于被捕获的图像。
【文档编号】G01N21/00GK103620375SQ201280031845
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年4月27日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】J.R.雅斯帕斯 申请人:西门子医疗保健诊断公司