隙所形成，一 个或两个的流体端口 222和224可以以盖230中的孔来形成，而没有背离本发明的范围。
[0033] 在一个实施例中，形成流体腔室120的光接收表面112,和选择性地壁220,和盖 230,是耐腐蚀的，使得在流体腔室120的流体不会使与样品160接触的光接收表面112,和 其它表面腐蚀损坏。因此形成流体腔室120的光接收表面112,及壁220和盖230的一部分 可以是生物兼容的，使得在流体腔室120中的样品不会受到流体腔室120的内表面的材料 的影响。
[0034] 图3显示一个示例性的无透镜成像系统300,其用于检测沉积在样品的图像传感 器上的样品中的粒子，图像传感器用于使样品成像。无透镜成像系统300是无透镜成像系 统100 (图1)的实施例。至少无透镜成像系统300的一部分被一体集成在图1的图像传感 器110上。无透镜成像系统300包括传感器装置150 (图1，2A，和2B)，光源130 (图1)，以 及控制模块350。控制模块350控制传感器装置150的至少一部分的功能，及，选择性地， 光源130的操作。光源130照射流体腔室120,如图2A和2B所示，其与光接收面112 (图 2B)直接接触。至少一部分的像素数组114 (图2A和2B)通过光接收表面112捕获流体腔 室120的图像。
[0035] 无透镜成像系统300被显示为具有分析模块310,其用于分析由图像传感器110 所捕获的图像。分析模块310是分析模块170(图1)的实施例，其包括处理器312和内存 320。内存320包括编码于内存存储器中的非挥发性部分的机器可读指令330,选择性地，内 存320还包括数据存储器340,用于存储由图像传感器110所捕获的图像和/或从其中提取 的资料。
[0036] 在实施例中，无透镜成像系统300包括外壳390。虽然在图3中未显示出，无透镜 成像系统300可以被配置为接收传感器装置150的读出装置，以使其内的样品成像。
[0037] 无透镜成像系统300包括通讯接口 385,其用于与操作者或外部系统诸如外部计 算器通讯。通讯接口 385接收来自操作者或外部系统的指令，并将这些指令连通到控制模 块350和/或分析模块310。通讯接口 385也用于将数据，例如流体腔室120的图像和/或 从中提取的数据，从分析模块310连通到操作者或外部系统。虽然在图3中未显示出，通讯 接口 385可以直接从图像传感器110接收图像传感器110所捕获的图像，而没有背离本发 明的范围。
[0038]另外，无透镜成像系统300包括电源供应器370,其提供电力给一个或多个图像传 感器110,光源130,分析模块310,和通讯接口 385。
[0039] 在一个实施例中，控制模块350,分析模块310,通讯接口 385,电源供应器370,和 选择性地，光源130,被一体集成在共同的集成电路板上。在另一个实施例中，一个或多个电 源供应器370,控制模块350,及分析模块310位于无透镜成像系统300的外面，且通过通讯 接口 385与粒子辨识系统通讯。
[0040] 传感器装置150可被并入在不同于无透镜成像系统300的无透镜成像系统，或者 是独立的装置，而没有背离本发明的范围。
[0041] 图4显示一个示例性方法400,其使用样本的图像传感器的无透镜成像来检测沉 积在图像传感器上样品中的粒子。方法400利用设置在流体腔室中的样品的无透镜成像， 流体腔室一体集成于使样品成像的图像传感器的光接收表面上。方法400的执行，例如，是 分别利用图1和3的无透镜成像系统100或300。
[0042] 在步骤410中，样品被沉积在图像传感器的光接收表面上。例如，样品160(图1) 被沉积在流体腔室120(图1，2A，2B，和3)中图像传感器110(图1，2A，2B，和3)的光接收 表面112(图2A，2B，和3)上。
[0043] 在步骤420中，样品在步骤410中被沉积在其上的图像传感器，执行样品的无透镜 成像，以产生图像。举例来说，图像传感器110产生样品160的图像，样品160在步骤410 中被沉积在光接收面112上。选择性地，步骤420的执行是由控制模块350 (图3)所控制， 例如根据通过通讯接口 385(图3)所接收的指令。可替代地，图像传感器110可自由运作， 且在电源打开时以规则间隔捕获图像。在某些实施例中，步骤420被重复一次或多次以产 生多个样品的图像。
[0044] 步骤420包括步骤422和424。在步骤422中，样品被照明。例如，光源130(图1 和图3)照射流体腔室120以照明沉积在其中的样品160。在步骤424中，图像传感器利用 光敏像素数组来检测光。例如，图像传感器110利用像素数组114 (图1，2A，2B，和3)，来检 测入射到光接收表面112上的光。由于流体腔室120与图像传感器110的光接收表面112 彼此直接接触，故沉积在流体腔室120中的样品紧密靠近像素数组114。这有助于沉积在流 体腔室120中的样品的无透镜成像。
[0045] 在选择性的步骤430中，检测步骤420所产生的图像中的感兴趣的粒子，例如分析 模块310(图3)的处理器312(图3)执行指令330(图3)以检测接收自图像传感器110的 图像中的感兴趣的粒子。步骤430可以进一步包括处理检测到的感兴趣的粒子，以产生其 他的结果，如一种或多种的感兴趣的粒子的浓度或一种或多种的感兴趣的粒子的性质。
[0046] 在选择性的步骤440中，将步骤420所产生的图像和/或从选择性的步骤440所 提取的结果输出。在一个例子中，图像传感器110将图像传感器110所产生的图像输出到 通讯接口 385。在另一个例子中，分析模块310将图像传感器110所产生的图像和/或从选 择性的步骤430所提取的结果输出到通讯接口 385。
[0047] 图5显示一个示例性方法500,其利用流经流体腔室的样品的无透镜成像来检测 粒子，流体腔室被一体集成在使样品成像的图像传感器的光接收表面上。方法500的执行， 例如，是分别通过图1和3中的无透镜成像系统100或300。
[0048] 在选择性的步骤510中，样品流经形成在图像传感器的光接收表面上的流体腔 室。例如，样品160(图1)使用本领域已知的方法流经流体腔室120。在步骤520中，方法 500执行方法400 (图4)的步骤420。步骤510和520被重复执行，以产生样品的多个图像。
[0049] 选择性地，方法500包括分别执行方法400的步骤430和440的步骤530和540的 一个或两个。虽然图5显示其执行是在步骤510和520的所有的重复之后，但步骤530和 540可以在步骤510和520的重复时进行。例如，一旦在步骤520中生成图像，则立即在步 骤530中检测粒子。
[0050] 图6显示一个示例性传感器装置600,其执行样品的无透镜成像，诸如图1的样品 160,以产生样品的阴影图像。传感器装置600是传感器装置150(图1，2A，和2B)的实施 例，其专为样品的阴影成像。传感器装置600包括图像传感器610和设置在其上的流体腔 室120(图1，2A，和2B)。图像传感器610是图像传感器110(图1，2A，和2B)的实施例。图 6描绘了传感器装置600的横截面视图，如同图2B的传感器装置150。
[0051] 图像传感器610包括光接收表面612,和光敏像素数组614。光接收表面612,例 如，是像素数组614的表面，或者，如图6所示，由设置在像素数组614的层615所提供。光 接收表面612,像素数组614,和层615分别是图2A和2B的光接收表面112,像素阵1614， 和层210的实施例。在例子中，层615,或者包括抗反射涂层。
[0052] 流体腔室120由光接收表面612与壁220 (图2B)及盖230 (图2B)所形成，其类 似于图2A和2B所讨论的传感器装置150的情况。像素数组614包括位于流体腔室120下 方的像素618,及位于壁220下方的像素616,流体腔室120用来使其中的样品成像。像素 616可能是暗像素，像素618和616分别是图2B的像素218和216的实施例。为清楚地说 明，在图6中并未标记所有的像素618和616。
[0053] 图像传感器610被配置用来捕获流体腔室120中的阴影图像。阴影图像是用照明 640来曝光流体腔室120而形成，例如由光源130 (图1)产生。在图6中所示的示例性场 景，照明640至少部分地被在光接收表面612上的粒子650(1)，650 (2)和650(3)所阻挡， 而形成相应的阴影660 (1)，660 (2)和660 (3)，因此，在图像传感器610使用像素数组614所 捕获的阴影图像中，粒子650 (1)，650 (2)和650 (3)分别可以阴影660 (1)，660 (2)和660 (3) 来辨识。照明640实质上可以被校准，如图6的所示，或者被校准而偏移，而没有背离本发 明的范围。在实施例中，传感器装置600被配置用来接收具有可见光谱波长的照明640,例 如在400奈米到600奈米的范围。
[0054] 在某些实施例中，传感器装置600被配置用于检测流体腔室120中的粒子的几何 性质，例如大小和/或形状，其是通过确定与粒子相关的阴影的形状和大小。利用传感器装 置610所产生的图像来确定感兴趣的粒子的几何性质，其准确度受到传感器装置600的几 个属性所影响，包括（a)像素数组614的分辨率，（b)照明640的波长，（c)从像素数组614 到光接收表面612的距离671，以及在某些情况下，（d)流体腔室120的高度672。这些因 素另影响到两个或多个在一起的粒子的正确识别和分离的能力。这种粒子的正确识别和分 离有利于高粒子浓度时粒子的鉴别。在下面的描述中，这些因素被讨论于决定单一粒子的 几何特性的上下文中。然而，该讨论也适用于结块粒子的几何性质的确定，其可用来在粒子 的团块中识别个别的粒子。
[0055] 在实施例中，像素618的大小远小于流体腔室120中粒子的感兴趣的几何特性的 大小。例如，像素618足够小，使得图像传感器610捕获的图像显示阴影660(3)远小于阴影 660(1)和660(2)。在这种情况下，图像可以具有所需要的信息，用来确定小于粒子650(1) 和650(2)的截面积的粒子650(3)的截面积，其中横截面取自与光接收面612平行的面。在 一种示例性利用的情形中，传感器装置600被用于识别一种或多种类型的人类血细胞。红 血细胞一般具有6-8微米的直径，而白血细胞的直径在8至18微米的范围。因此，红血细胞 和白血细胞之间的区别需要次微米的分辨率，或至少微米级的分辨率。因此，在实施例中， 像素618具有微米数量级的大小。
[0056] 在实施例中，照明640的波长和从像素数组614到流体腔室120中感兴趣的粒子 的距离匹配于感兴趣的粒子的大小，用以最小化或减少图像传感器610捕获的图像的绕射 效应。当照明640与流体腔室120中的粒子相互作用时会发生绕射效应。像素数组614上的 粒子形成的阴影所呈现的绕射效应的程度决定于菲涅耳数（Fresnelnumber)F=a2/λd， 其中a是粒子的特征尺寸，例如粒子的半径，λ是照明640的波长，而d是粒子到像素数组 614的距离。菲涅耳数远小于远场绕射的代表性的值，远场绕射即观察屏幕离开粒子的距离 远大于粒子的大小，并且可以以被称为夫朗和费绕射（Fraunhoferdiffractio