專(zhuān)利名稱(chēng)：透鏡系統(tǒng)的制作方法
透鏡系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種透鏡系統(tǒng)。更具體地，其涉及包括第一透鏡、偏轉(zhuǎn)元 件以及第二透鏡的透鏡系統(tǒng)，其中，偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置在第一透鏡和第二透鏡 之間。此外，本發(fā)明涉及包括透鏡系統(tǒng)的溫度分析系統(tǒng)和溫度分析系統(tǒng)的 使用。
片上實(shí)驗(yàn)室或生物傳感器是用于醫(yī)學(xué)診斷、藥物研發(fā)、化學(xué)工業(yè)等的 強(qiáng)有力的工具，因?yàn)樗鼈內(nèi)菰S使用非常小量的化學(xué)品的快速和集成的解決 方案。經(jīng)常，為了獲得診斷信息，(最終的)分析能夠例如由熒光標(biāo)簽標(biāo)注。 在被照明時(shí)，標(biāo)簽?zāi)軌蛭展庾硬⑶乙虼税l(fā)射不同波長(zhǎng)的光子。這能夠由 光學(xué)系統(tǒng)探測(cè)到。
因此，例如血液樣品的樣品溶液中的某種分子的濃度的測(cè)量與熒光強(qiáng) 度和結(jié)合動(dòng)力學(xué)相關(guān)。對(duì)于結(jié)合動(dòng)力學(xué)(確定結(jié)合事件的數(shù)量的過(guò)程)，溫 度，特別是結(jié)合部位的溫度，是重要的參數(shù)。對(duì)于恰當(dāng)?shù)亟忉寴悠分械哪?標(biāo)分子的數(shù)量，精確的和局部的溫度的測(cè)量是關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^(guò)利用紅外相
機(jī)對(duì)生物測(cè)定的區(qū)域成像來(lái)測(cè)量溫度。然而，這需要類(lèi)似IRCCD相機(jī)的昂 貴的設(shè)備。
在確定或控制測(cè)定系統(tǒng)中的精確的局部溫度的領(lǐng)域，已經(jīng)采取了許多 嘗試。US 2004/0180369 Al公開(kāi)了核酸雜交測(cè)定，其在固體表面實(shí)現(xiàn)。將 包括單鏈寡核苷酸的捕獲探針固定于固體基底表面。在一些使用夾心測(cè)定 方法的實(shí)施例中，捕獲探針使互補(bǔ)目標(biāo)核酸系列雜交，互補(bǔ)目標(biāo)核酸系列 反過(guò)來(lái)被結(jié)合到包括納米粒子-寡核苷酸軛合物的探測(cè)探針，該納米粒子-寡核苷酸軛合物包括目標(biāo)-互補(bǔ)寡核苷酸。在一些實(shí)施例中，探測(cè)探針包括 附著于包括配體結(jié)合對(duì)中的一個(gè)結(jié)合物(例如抗生蛋白鏈菌素)的分子的 納米粒子，而目標(biāo)系列包括配體結(jié)合對(duì)的另一結(jié)合物(例如生物素)。固體 表面暴露于具有由納米粒子吸收的波長(zhǎng)的光，從而引起溫度跳變。通過(guò)諸 如紅外熱成像法的光熱成像法探測(cè)由納米粒子產(chǎn)生的熱。US 2004/0180369 Al中教導(dǎo)的技術(shù)是有缺陷的，因?yàn)橐蕾?lài)于納米粒子 的加熱。這些可在大小、組分和膠體穩(wěn)定性方面發(fā)生變化。此外，此間接 途徑增加了另外的類(lèi)似系統(tǒng)測(cè)量誤差的誤差源。最后，此途徑限于經(jīng)受強(qiáng) 相互作用的分子。不能研究分子之間的弱的和可逆的相互作用。
US 2004/0184961 Al公開(kāi)了用于監(jiān)控大量結(jié)合相互作用和獲得與相互 作用相關(guān)的數(shù)據(jù)的裝置和方法。根據(jù)示例實(shí)施例，該裝置包括IR傳感器、 滑動(dòng)分離器、及IR傳輸光纖，該光纖在其第一端光學(xué)地耦合至該傳感器。 滑動(dòng)分離器調(diào)節(jié)光纖之間的間距，該間距是用于使光纖的第二端與任意多 種樣品載體相配合所需的。光纖的第二端從樣品載體捕獲化學(xué)實(shí)體。光纖 末端的化學(xué)實(shí)體于是與結(jié)合化合物接觸。如果發(fā)生結(jié)合活動(dòng)，表示此結(jié)合 活動(dòng)的熱信號(hào)將通過(guò)光纖傳輸至傳感器。
這是有缺陷的，因?yàn)槭褂肐R傳輸光纖使得設(shè)計(jì)復(fù)雜并且還限制能夠被 合理地研究的探針數(shù)量。此外，將化學(xué)實(shí)體鍵合至光纖末端的需求限制了 能夠被研究的可能的化學(xué)實(shí)體的數(shù)量并且從而限制了可能的相互作用的數(shù) 量。因?yàn)楣饫w需要與探針溶液接觸，在類(lèi)似血液的傳染性的基體中的使用 將它們限制于單一使用。這樣成本非常高。
盡管進(jìn)行了這些努力，該領(lǐng)域仍然存在對(duì)熱測(cè)定系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的部件的 需求，該簡(jiǎn)單的部件制造成本低，不與探針溶液物理接觸，并且可用于廣 泛的多種應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服本領(lǐng)域的至少一個(gè)缺陷。更具體地，其目的是提 供用于熱測(cè)定系統(tǒng)的部件的系統(tǒng)，該部件的系統(tǒng)制造便宜，其主要部件不 與樣品接觸并且容許用于研究廣泛變化的熱測(cè)定目標(biāo)。
本發(fā)明的此目的通過(guò)提供透鏡系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，該透鏡系統(tǒng)包括第一透鏡、 偏轉(zhuǎn)元件以及第二透鏡，其中，所述偏轉(zhuǎn)元件設(shè)置在所述第一透鏡和所述 第二透鏡之間，其中，構(gòu)成所述第一透鏡、所述偏轉(zhuǎn)元件以及所述第二透 鏡的材料對(duì)紅外光的折射率為21.01至20，并且所述偏轉(zhuǎn)元件包括至少
第一環(huán)形區(qū)和第二環(huán)形區(qū)，所述環(huán)形區(qū)以同心方式設(shè)置，并且其中，每個(gè) 環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角與每個(gè)其它的環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角不同。利用根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)，將來(lái)自環(huán)形表面區(qū)的紅外光聚焦到探測(cè) 器上成為可能。將來(lái)自相鄰環(huán)形表面區(qū)，例如來(lái)自具有較大或較小直徑的 環(huán)的紅外光聚焦到鄰近的探測(cè)器上。因此，從每個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)能夠 被分配給某個(gè)環(huán)形表面區(qū)。利用非常便宜的單獨(dú)的部件能夠?qū)崿F(xiàn)此裝備。 此外，其能夠容易地小型化。
本發(fā)明的附加的優(yōu)點(diǎn)是其是無(wú)源系統(tǒng)并且為了引起響應(yīng)，不依賴(lài)于利 用電磁輻射的照射。這改善了系統(tǒng)的精度和通用性。


圖1示出了溫度分析系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)，并且還包
括具有探針坑的探針座和探測(cè)器陣列；
圖2示出了溫度分析系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)，還包括探 針坑、第一探測(cè)器陣列、分色鏡、第三透鏡和第二探測(cè)器陣列；
圖3示出了如本發(fā)明中使用的探針坑。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于描述的裝置的特定構(gòu) 成部分或描述的方法的特定的處理步驟，因?yàn)樵撗b置或方法可以變化。還 應(yīng)當(dāng)理解，于此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，并不是要用于 進(jìn)行限定。還必需注意，如在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形 式的"一個(gè)"和"該"包括單個(gè)和/或多個(gè)指示物，除非上下文清楚地另外 闡明。
在本發(fā)明中，"第一透鏡"和"第二透鏡"指可以彼此相互獨(dú)立地具有 平面-凸面、雙凸面和/或凸面-凹面設(shè)計(jì)的透鏡。它們的外表面可以獨(dú)立地 具有球面的和域非球面的曲率。第一透鏡的焦距能夠在三0.1cm至Sl0cm、 優(yōu)選地從20.5cm至S5cm、并且更優(yōu)選地從^lcm至S3cm的范圍。獨(dú)立 地，第二透鏡的焦距能夠在20.1cm至S10cm、優(yōu)選地從S0.5cm至S5cm、 并且更優(yōu)選地從2lcm至《cm的范圍。在兩種情況下，焦距應(yīng)理解為對(duì) 紅外光的焦距。透鏡能夠包括，但不限于，從包括下述材料的組選擇的材 料氟化鈣、藍(lán)寶石、聚乙烯、鍺、硅和/或硫化鋅。術(shù)語(yǔ)"偏轉(zhuǎn)元件"指能夠使平行光束彎曲，以便它們?nèi)匀槐舜似叫械?是與在偏轉(zhuǎn)元件前相比，與光軸成不同的角度的光學(xué)元件。偏轉(zhuǎn)元件能夠 包括，但不限于，從包括下述材料的組選擇的材料氟化鈣、藍(lán)寶石、聚 乙烯、鍺、硅和/或硫化鋅。
"紅外光"指波長(zhǎng)2800nm至Sl5000nm，或以另外的單位^).8(xm至 S1.5^m的電磁輻射。該輻射為物體的黑體輻射是可能的。
術(shù)語(yǔ)"對(duì)紅外光的折射率"指單獨(dú)的光學(xué)部件的總折射率。如果，例 如，光學(xué)部件被表面處理，以便表面具有與體材料不同的折射率，則總折 射率為這些效果的和的結(jié)果。換句話說(shuō)，總折射率為紅外光通過(guò)光學(xué)部件 時(shí)經(jīng)歷的折射率。
在本發(fā)明中，偏轉(zhuǎn)元件包括至少第一環(huán)形區(qū)和第二環(huán)形區(qū)。環(huán)形區(qū)以 同心方式設(shè)置。在偏轉(zhuǎn)元件包括僅兩個(gè)環(huán)形區(qū)的情況下，里面的區(qū)能夠具 有圓形形式。術(shù)語(yǔ)"角區(qū)的偏轉(zhuǎn)角"應(yīng)當(dāng)理解為到達(dá)偏轉(zhuǎn)元件的環(huán)形區(qū)的 相互平行的光束被以某一角度偏轉(zhuǎn)成使得，雖然它們?nèi)匀幌嗷テ叫?，但?現(xiàn)在與光軸成不同的角度。
本發(fā)明的特征是偏轉(zhuǎn)元件的每個(gè)環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角彼此不同。例如，最 里面的環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角可以是最小的設(shè)置，相鄰區(qū)的偏轉(zhuǎn)角較大，等等。 替代地，最里面的環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角可以是最大的設(shè)置，相鄰區(qū)的偏轉(zhuǎn)角較 小，等等。偏轉(zhuǎn)角可以彼此相差如2、 3、 4等的常數(shù)因子。替代地，它們 可以彼此不相差常數(shù)因子，以充分符合專(zhuān)門(mén)的結(jié)構(gòu)需要。
利用根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)，能夠平均并測(cè)量環(huán)形區(qū)的溫度上升。當(dāng) 將來(lái)自環(huán)形區(qū)的紅外光進(jìn)行收集并聚焦到指定的探測(cè)器上時(shí)，測(cè)量是可能 的。具有較大或較小直徑的環(huán)形部分被聚焦到另一探測(cè)器上。
根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)容許空間分辨率并且不需要任何移動(dòng)部分來(lái)獲 得此分辨率。因此，系統(tǒng)能夠保持便宜、小并且耐用。因?yàn)槭占藖?lái)自表 面的紅外光，所以還消除了接觸潛在地危險(xiǎn)的樣品的需要。
因?yàn)闊o(wú)需接觸樣品區(qū)，還能夠分析不平坦的表面。當(dāng)研究活體對(duì)象時(shí)， 這是有利的。眼睛或淋巴結(jié)是不平坦的區(qū)域的范例，它們能夠被研究。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成第一透鏡、偏轉(zhuǎn)元件以及第二透鏡的 材料對(duì)紅外光的折射率為21.1至S8，優(yōu)選地為21.2至S6，更優(yōu)選地為21.3至55。因?yàn)檎凵洳牧巷@示出色散，即折射率關(guān)于輻射的波長(zhǎng)而變化， 對(duì)紅外光具有這些折射率的材料很適合應(yīng)用于從S3pm至S14pm或甚至 從28nm至S10拜的波長(zhǎng)范圍中。這些波長(zhǎng)范圍是令人感興趣的，因?yàn)樗?們能夠描繪在生理研究和藥物發(fā)現(xiàn)探索中常遇到的溫度。例如，9.5pm的紅 外波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于針對(duì)在哺乳動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的溫度的最大輻射。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，第一環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角從25°至-0°，優(yōu) 選地從210°至￡45。，更優(yōu)選地從215°至30°，并且其中，第二環(huán)形區(qū) 的偏轉(zhuǎn)角從25°至^70°,優(yōu)選地從210°至g5°，更優(yōu)選地從215。至 30°。具有這些范圍中的偏轉(zhuǎn)角的光學(xué)元件是便宜地可得到的并且不會(huì)強(qiáng) 加多余的體積至透鏡組件中。在這些角度被偏轉(zhuǎn)的紅外光束可以由第二透 鏡容易地聚焦，而沒(méi)有不適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)像差。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)元件是選自包括棱鏡環(huán)、菲涅耳透鏡 和/或衍射光柵的組。這些光學(xué)元件易于得到并且能夠被剪裁成實(shí)際需求的 組件。在棱鏡環(huán)的情況下，對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的環(huán)形區(qū)，直接面對(duì)紅外光束的 棱鏡表面與光軸成不同的角度，以確保對(duì)每個(gè)環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角與其它的不 同。相同的原理適用于具有單獨(dú)不同的環(huán)形區(qū)的菲涅耳透鏡。在衍射光柵 的情況下，間距和柵矢量可以隨柵平面中的位置變化。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)還包括探測(cè)器陣列。探測(cè)器陣列 位于第二透鏡之后并且用于此透鏡的焦平面內(nèi)的最佳操作。陣列包括多個(gè) 探測(cè)器。它們可以以諸如線性配置的一維方式或以二維方式設(shè)置。單獨(dú)的 探測(cè)器的大小可以制作成使得在陣列的表面上的它們的最大尺寸從210^im 至S2000^im。 一維中單獨(dú)的探測(cè)器的間隔可以從SlOiim至S2000^im。探 測(cè)器可以是諸如IR探測(cè)器的溫度探測(cè)器或用于可見(jiàn)光的探測(cè)器。
溫度探測(cè)器用于產(chǎn)生電信號(hào)，其取決于接收的IR輻射。通過(guò)校準(zhǔn)探測(cè) 器，能夠計(jì)算溫度。溫度探測(cè)器可以是微輻射熱測(cè)量計(jì)或基于類(lèi)似InSb、 HgCdTe、 PbSe或AlGaAs合金的半導(dǎo)體。針對(duì)波長(zhǎng)，探測(cè)器可以對(duì)具有 ^3pm至Sl4nm、優(yōu)選地^8^m至SlO^m的波長(zhǎng)的輻射敏感。用于可見(jiàn)光 的探測(cè)器響應(yīng)于可見(jiàn)光的照射產(chǎn)生電信號(hào)。由此，可以量化熒光信號(hào)的強(qiáng) 度。
探測(cè)器陣列可以與探測(cè)器前的用于可見(jiàn)光的濾光器組合。這用于阻擋無(wú)用的雜散輻射，無(wú)用的雜散輻射能夠引起錯(cuò)誤信號(hào)。
還設(shè)想探測(cè)器陣列同時(shí)包括溫度和可見(jiàn)光探測(cè)器。它們能夠以使得可
見(jiàn)光和溫度探測(cè)器由發(fā)射IR和可見(jiàn)光的相同環(huán)形表面區(qū)指引的方式設(shè)置。
它們緊密相鄰，或者考慮用于光學(xué)部件的材料的色散，被間隔開(kāi)。在兩個(gè) 替代例中，對(duì)樣品的溫度和熒光強(qiáng)度的同時(shí)測(cè)量變得可能。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)還包括具有孔隙的光闌。光鬧位 于第一透鏡和偏轉(zhuǎn)元件之間。為了最好的操作，光闌位于第一透鏡的焦平 面中。偏轉(zhuǎn)元件于是位于距離為第一透鏡的焦距兩倍的平面中。光闌能夠 阻擋無(wú)用的背景輻射，無(wú)用的背景輻射否則會(huì)進(jìn)入透鏡系統(tǒng)并引起令人誤
解的溫度讀數(shù)。以透鏡系統(tǒng)的光軸為中心的光闌中的孔隙用于限制IR輻射 從其發(fā)射的區(qū)的相鄰部分之間的交疊?？紫犊梢跃哂?1mm至Sl0mm的直徑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)還包括探針座。探針座，包括包 含單獨(dú)的測(cè)定探針的探針坑，為最佳操作，探針座位于第一透鏡的焦平面 中并且與系統(tǒng)的其它部件反向。為了充分利用本發(fā)明的光學(xué)設(shè)計(jì)，探針以 同心環(huán)形方式設(shè)置。可以使得區(qū)單獨(dú)達(dá)到指定的類(lèi)似水加熱/冷卻或帕爾貼 加熱/冷卻的溫度。探針座的直徑可以例如為2lmm至S50mm，優(yōu)選地 三2mm至S20mm，更優(yōu)選地23mm至SlOmm。探針坑能夠包括能夠容納 樣品的單獨(dú)的凹陷處。凹陷處的直徑可以例如為三10mm至S5mm，優(yōu)選 地20.2mm至S2mm，更優(yōu)選i也^0.3mm至Slmm。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)還包括分色鏡、第三透鏡以及第 二探測(cè)器陣列。分色鏡用于區(qū)別IR和可見(jiàn)光輻射。例如，分色鏡可以使IR 光無(wú)反射地通過(guò)，而反射可見(jiàn)光。替代地，分色鏡可以反射IR光，而使可 見(jiàn)光無(wú)改變地通過(guò)。當(dāng)傾斜分色鏡，使得光以非90。的角撞擊表面時(shí)，可以 方便地分開(kāi)IR光和可見(jiàn)光。反射的光于是通過(guò)包括第三透鏡和第二探測(cè)器 的設(shè)置，該設(shè)置原理上對(duì)應(yīng)于已經(jīng)針對(duì)第二透鏡和第一探測(cè)器討論的設(shè)置。
第二探測(cè)器可以對(duì)可見(jiàn)光或IR光敏感。其目的是補(bǔ)充第一探測(cè)器的范圍。
第三透鏡的焦距能夠在20.1cm至S10cm、優(yōu)選地從^).5cm至S5cm、 并且更優(yōu)選地從2lcm至^cm的范圍。關(guān)于第三透鏡的設(shè)計(jì)，平面-凸面、雙凸面或凸面-凹面設(shè)計(jì)是可能的。通過(guò)此實(shí)施例的設(shè)置，同時(shí)監(jiān)控樣品的 溫度和樣品的熒光變得可能。
本發(fā)明的另一方面是包括根據(jù)本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)的溫度分析系統(tǒng)。此 溫度分析系統(tǒng)能夠同時(shí)執(zhí)行溫度測(cè)定。例如，其能夠?yàn)樵\斷裝置的部分， 諸如為片上實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一方面是使用根據(jù)本發(fā)明的溫度分析系統(tǒng)來(lái)確定溫度。例
如，容許同時(shí)監(jiān)控IR和可見(jiàn)光(根據(jù)熒光標(biāo)注)的本發(fā)明的實(shí)施例能夠用 于記錄熔解曲線。這基于某些固體物質(zhì)顯示出熒光的原因， 一旦熔解，該 熒光降低或消失。示出熒光強(qiáng)度隨溫度變化的實(shí)際曲線反映了每種物質(zhì)的 特性。因此，使用根據(jù)本實(shí)施例的分析系統(tǒng)容許以容易和快速的方式確立 兩種物質(zhì)是相同還是不同，無(wú)需求助于更復(fù)雜的儀器分析。
如果樣品中的結(jié)合事件發(fā)生時(shí)伴隨系統(tǒng)的溫度中的改變，則確定樣品 中的結(jié)合事件也是可能的。
除確定溫度外，根據(jù)本發(fā)明的溫度分析系統(tǒng)還可以是反饋環(huán)的部分。 反饋環(huán)于是包括加熱和/或冷卻裝置。當(dāng)必需保持樣品的溫度恒定或當(dāng)期望 良好限定的溫度斜坡時(shí)，這是重要的。
當(dāng)考慮以下詳細(xì)描述的附圖時(shí)，本發(fā)明將變得更容易理解。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的溫度分析系統(tǒng)。該視圖應(yīng)理解為是從系統(tǒng)上 方。探針座(1)包括以同心方式繞光軸(s)設(shè)置的探針坑(2)。探針坑的 表面構(gòu)成光學(xué)物平面。此平面細(xì)分成單獨(dú)的同心區(qū)。對(duì)于每個(gè)區(qū)，通過(guò)探 測(cè)發(fā)射的IR輻射，能夠測(cè)量溫度。在這些區(qū)中的一個(gè)中，發(fā)射點(diǎn)(2)和 (2，)與系統(tǒng)的光軸(s)相距距離(y)。在半徑(y)的環(huán)上存在附加的發(fā) 射器，但是沒(méi)有繪出它們。
這些點(diǎn)發(fā)射IR光束(r)，它們由第一透鏡(3)聚焦成平行光束。平行 光束于是與光軸(s)成角度y/F"其中(F。是第一透鏡(3)的焦距。光 束入射到具有半徑為(a)的圓孔的光闌(4)上。光闌(4),位于第一透鏡 (3)的焦平面處。光束于是進(jìn)一步前進(jìn)到傾斜的棱鏡環(huán)(5)上，傾斜的 棱鏡環(huán)(5)用作偏轉(zhuǎn)元件。此部件的作用是將以不同角度入射到該部件上 的平行的IR光的光束彎曲成相互平行的平行光束。圖示地講，傾斜的棱鏡 環(huán)(5)前的光束形成圓錐表面，而傾斜的棱鏡環(huán)(5)后的光束形成圓柱表面。這些光束傳播的公共方向與光軸(S)形成某一角度P。
如圖1中描繪的傾斜的棱鏡環(huán)(5)在橫截面上顯示出鋸齒輪廓。對(duì)于 不傾斜的棱鏡環(huán)，每個(gè)"齒"的角度確定入射平行光束被彎曲的角度范圍。 如果正確地選擇此角度，則所有出射光束相互平行并且平行于光軸。當(dāng)該 環(huán)傾斜時(shí)，出射光束仍然平行，但是現(xiàn)在與光軸形成某一角度。
第二透鏡(6)于是將所有這些光軸聚焦到由探測(cè)器陣列(7)的表面 形成的平面處的單個(gè)點(diǎn)。此點(diǎn)距光軸的距離(b)由關(guān)系b二卩F2給出，(F2) 為第二透鏡(6)的焦距。此點(diǎn)在探測(cè)器陣列(7)的探測(cè)器(8)中的一個(gè) 上。相同物區(qū)內(nèi)的半徑為y+Ay的相鄰環(huán)被成像到相鄰的點(diǎn)b+Ab上。 探測(cè)器陣列(7)的大小足夠大，能夠收集來(lái)自探針座(1)的物區(qū)內(nèi)的所 有環(huán)的IR光。
此外，傾斜的棱鏡環(huán)(5)的環(huán)寬度足夠大，能夠以基本相同的角度對(duì) 來(lái)自物區(qū)的所有光進(jìn)行彎曲。
源自不同的物區(qū)的光入射到傾斜的棱鏡的不同的環(huán)區(qū)。此不同的環(huán)區(qū) 也對(duì)所有入射的平行光束進(jìn)行彎曲，使得它們相互平行，但是現(xiàn)在與光軸 成公共角(3'。圖像點(diǎn)于是與光軸的距離為b，二p，F(xiàn)2并且在探測(cè)器陣列(7) 的不同的探測(cè)器(8)上。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一溫度分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于已經(jīng)在圖1 中描繪的系統(tǒng)，并附加地包括分色鏡(9)、第三透鏡(10)以及具有單獨(dú) 的探測(cè)器的第二探測(cè)器陣列(11)。發(fā)射點(diǎn)(2)和(2，)發(fā)射IR (r)和可 見(jiàn)光(v)?？梢?jiàn)光(r')能夠源自樣品的熒光。光束由第一透鏡(3)聚焦， 前進(jìn)通過(guò)光闌(4)并由偏轉(zhuǎn)元件(5)偏轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在與圖一不同的是，分色鏡(9)將IR光(r)和可見(jiàn)光(v)的光束 分開(kāi)。紅外光束(r)無(wú)改變地通過(guò)分色鏡(9)并且由第二透鏡(6)聚焦 到探測(cè)器陣列(7)的探測(cè)器(8)上，如上述?？梢?jiàn)光束(v)通過(guò)分色鏡 (9)的作用改變其方向?？梢?jiàn)光束的單獨(dú)的光束仍然彼此平行。它們?nèi)缓?由第三透鏡(10)聚焦到第二探測(cè)器陣列(11)的探測(cè)器(12)上。在探 測(cè)器陣列(11)上，單獨(dú)的探測(cè)器(12)彼此間隔距離(c)。探測(cè)器陣列 (11)位于第三透鏡(10)的焦平面中，如由其焦距(F3)表示的。
圖3示出了具有位于同心環(huán)上的圓形探針坑(2)的探針座(1)的正面視圖。
為了提供全面的公開(kāi)而不會(huì)不適當(dāng)?shù)丶娱L(zhǎng)說(shuō)明書(shū)，申請(qǐng)人因此通過(guò)引 用并入了以上引用的每個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)。
以上詳述的實(shí)施例中的元件和特征的具體組合僅是示范性的；也可以 清楚地設(shè)想此申請(qǐng)和通過(guò)引用并入的專(zhuān)利/申請(qǐng)中的這些教導(dǎo)和其它教導(dǎo)的 互換和替代。如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可 以不脫離如所聲明的發(fā)明的精神和范圍想到變化、修改、和不同于這里描 述的其它實(shí)施。因此，前述描述僅是示范性的，而不是用于限制。發(fā)明的 范圍限定于以下權(quán)利要求和其等同替代。說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的參考 符號(hào)不限制所聲明的發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種透鏡系統(tǒng)，包括第一透鏡(3)、偏轉(zhuǎn)元件(5)以及第二透鏡(6)，其中，所述偏轉(zhuǎn)元件(5)設(shè)置在所述第一透鏡(3)和所述第二透鏡(6)之間，其特征在于構(gòu)成所述第一透鏡(3)、所述偏轉(zhuǎn)元件(5)以及所述第二透鏡(6)的材料對(duì)紅外光的折射率為≥1.01至≤10，并且所述偏轉(zhuǎn)元件(5)包括至少第一環(huán)形區(qū)和第二環(huán)形區(qū)，所述環(huán)形區(qū)以同心方式設(shè)置，并且其中，每個(gè)環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角與每個(gè)其它的環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角不同。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其中，構(gòu)成所述第一透鏡(3)、 所述偏轉(zhuǎn)元件(5)以及所述第二透鏡(6)的材料對(duì)紅外光的折射率為21.1 至S8，優(yōu)選為21.2至S6，更優(yōu)選地為21.3至$5。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其中，所述第一環(huán)形區(qū)的偏 轉(zhuǎn)角為從25°至^70°,優(yōu)選地從210°至^45°，更優(yōu)選地從215°至 30°，并且其中，所述第二環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角為從25°至^70°，優(yōu)選地從 210°至^45°，更優(yōu)選地從215°至^30°。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的透鏡系統(tǒng)，其中，所述偏轉(zhuǎn) 元件(5)選自包括棱鏡環(huán)、菲涅耳透鏡和/或衍射光柵的組。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的透鏡系統(tǒng)，還包括探測(cè)器陣 列(7)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的透鏡系統(tǒng)，還包括具有孔隙 的光闌(4)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的透鏡系統(tǒng)，還包括探針座(l)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的透鏡系統(tǒng)，還包括分色鏡(9)、 第三透鏡(10)以及第二探測(cè)器陣列(11)。
9、 一種溫度分析系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的透 鏡系統(tǒng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的溫度分析系統(tǒng)的使用，用于確定單個(gè)溫度 或多個(gè)溫度。
11、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的溫度分析系統(tǒng)的診斷裝置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的診斷裝置的使用，用于確定熔解曲線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透鏡系統(tǒng)。更具體地，其涉及的透鏡系統(tǒng)包括第一透鏡(3)、偏轉(zhuǎn)元件(5)以及第二透鏡(6)，其中，所述偏轉(zhuǎn)元件(5)設(shè)置在所述第一透鏡(3)和所述第二透鏡(6)之間。所述偏轉(zhuǎn)元件包括至少第一環(huán)形區(qū)和第二環(huán)形區(qū)，所述環(huán)形區(qū)以同心方式設(shè)置，并且其中，每個(gè)環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角與每個(gè)其它的環(huán)形區(qū)的偏轉(zhuǎn)角不同。此外，本發(fā)明涉及包括透鏡系統(tǒng)的溫度分析系統(tǒng)和溫度分析系統(tǒng)的使用。
文檔編號(hào)G01J5/08GK101454650SQ200780019604
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者A·科列斯尼琴科, H·R·施塔伯特, S·斯托林加 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司