高通量準(zhǔn)直照射器和均勻場照射的方法
【專利摘要】裝置包括光學(xué)讀取器，第一光源和第二光源。光學(xué)讀取器具有包括第一表面點和第二表面點的視場，第二表面點沿視場水平地從第一表面點偏離。第一光源被定位成與第一表面點相距第一距離。第一光源在操作中連接至第一控制通道并且具有第一照射輸出。第二光源被定位成與第二表面點相距第二距離并具有第二照射輸出。第一距離不同于第二距離并且第一照射輸出不同于第二照射輸出，使得在第一表面點處的照射基本上等于在視場的第二表面點處的照射。
【專利說明】高通量準(zhǔn)直照射器和均勻場照射的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2011年4月29日提交的美國序列號N0.61/480，426的臨時申請的根據(jù)35 U.S.C.119(e)的權(quán)益，在此通過引用將其全部內(nèi)容確切地并入于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]在此公開的發(fā)明概念涉及對要被成像的目標(biāo)的均勻照射，并且更特別地一但并非以限制的方式一涉及對用于醫(yī)療診斷的反應(yīng)物測試片的照射和光學(xué)分析。
【背景技術(shù)】
[0003]在被以小的檢查區(qū)域照射的目標(biāo)的圖像中引發(fā)的改變可能典型地從25%改變到35%或更多。這主要是由已知為余弦四次定律的照相機取像透鏡漸暈特性以及引起跨視場的光衰減(light fall off)的透鏡遮擋所引起的。該問題在透鏡周緣處最嚴(yán)重并且呈現(xiàn)為在得到的圖像的邊緣處的更暗的區(qū)域。
[0004]現(xiàn)在參照圖1和圖2，當(dāng)光源具有以相對于物體表面100的不同距離間隔開的多個源時，在主體表面100上的照射與1/r2成比例地衰減。光衰減可能引起光漸暈。更特別地，在多透鏡102元件系統(tǒng)中，光漸暈是由離圖像平面104更遠(yuǎn)的透鏡元件102遮擋了更靠近圖像平面104的元件的離軸入射光線而引起的。在圖2中，圖像平面104被示出為平行于物體平面106，透鏡元件102被示出為具有孔徑光闌108，字母L代表照度，并且字母A代表透鏡兀件102的光瞳 面積。
[0005]自然漸暈余弦四次方定律:
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 光學(xué)讀取器，所述光學(xué)讀取器具有包括第一表面點和第二表面點的視場，所述第二表面點沿所述視場水平地從所述第一表面點偏離； 第一光源，其被定位成與所述第一表面點相距第一距離，所述第一光源在操作中連接至第一控制通道并具有第一照射輸出； 第二光源，其被定位成與所述第二表面點相距第二距離并具有第二照射輸出；以及其中所述第一距離不同于所述第二距離并且所述第一照射輸出不同于所述第二照射輸出，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述視場的所述第二表面點處的照射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二光源在操作中連接至第二控制通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括被布置在所述第一光源上方的第一準(zhǔn)直器透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括被布置在所述第一準(zhǔn)直器透鏡上方的第一線偏振器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括被布置在所述第二光源上方的第二準(zhǔn)直器透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所 述的裝置，還包括被布置在所述第二準(zhǔn)直器透鏡上方的第二線偏振器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一照射輸出能經(jīng)由所述第一控制通道調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第二照射輸出能經(jīng)由所述第二控制通道調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至7所述的裝置，還包括執(zhí)行程序邏輯的處理器，所述執(zhí)行程序邏輯的處理器在操作中連接至所述第一控制通道以調(diào)節(jié)所述第一照射輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述執(zhí)行程序邏輯的處理器在操作中連接至所述第二控制通道以調(diào)節(jié)所述第二照射輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10所述的裝置，其中所述第一光源和所述第二光源被附接至相對于所述視場成角度的安裝表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述安裝表面是印刷電路板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的裝置，其中所述安裝表面相對于所述視場成大約45的角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13所述的裝置，其中所述第一光源包括第一光軸，并且其中所述第二光源包括第二光軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述第一光軸與所述第一表面點對齊并且所述第二光軸與所述第二表面點對齊，使得所述第一距離被沿著所述第一光軸測量并且所述第三距離被沿著所述第二光軸測量。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的裝置，其中所述光學(xué)讀取器是CMOS成像器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至15所述的裝置，其中所述光學(xué)讀取器是數(shù)字照相機。
18.—種光學(xué)分析系統(tǒng),包括:具有第一表面點和第二表面點的目標(biāo)表面； 具有視場的光學(xué)讀取器，所述視場包含所述目標(biāo)區(qū)域； 第一光源，其對準(zhǔn)所述第一表面點并被布置成與所述第一表面點相距第一距離，所述第一光源在操作中耦合至第一控制通道； 第二光源，其對準(zhǔn)所述第二表面點并被布置成與所述第二表面點相距第二距離，所述第二光源在操作中耦合至第二控制通道； 其中所述第一距離和所述第二距離不同；以及 其中所述第一光源和所述第二光源的照射通量被設(shè)定成使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第一光源還包括被布置在所述第一光源上方的第一準(zhǔn)直器透鏡，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準(zhǔn)直器透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第一光源還包括被布置在所述第一準(zhǔn)直器透鏡上方的第一線偏振器，并且所述第二光源還包括被布置在所述第二準(zhǔn)直器透鏡上方的第二偏振器透鏡。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還包括印刷電路板，所述第一和第二光源這兩者在操作中耦合至所述印刷電路板。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還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處理器，使得所述處理器能夠控制所述第一光源和所述第二光源中的至少一個的照射通量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述處理器執(zhí)行包括機器可讀代碼的程序邏輯，所述機器可讀代碼引起所述處理器: (a)確定所述第一光源和所述目標(biāo)區(qū)域的所述第一表面點之間沿所述第一光源的第一光軸的距離； (b)確定所述第二光源和所述目標(biāo)的所述第二表面點之間沿所述第二光源的第二光軸的距離；以及 (c)增加或減少至第一或第二光源中的至少一個的電流，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還包括被布置在所述光學(xué)讀取器上的第三線偏振器，并且其中所述第一線偏振器和所述第三線偏振器被相對于彼此轉(zhuǎn)動90 。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第二線偏振器和所述第三線偏振器被相對于彼此轉(zhuǎn)動90 。
26.一種降低被捕獲的圖像中的漸暈效應(yīng)的方法，包括: 提供光學(xué)分析系統(tǒng)，所述光學(xué)分析系統(tǒng)包括: 光學(xué)讀取器，其具有包括第一表面點和第二表面點的視場，所述第二表面點沿所述視場水平地從所述第二表面點偏離； 第一光源，其被定位成與所述第一表面點相距第一距離，所述第一光源在操作中連接至第一控制通道并具有第一照射輸出； 第二光源，其被定位成與所述第二表面點相距第二距離，所述第二光源在操作中連接至第二控制通道并具有第二照射輸出； 其中所述第一距離不同于所述第二距離并且所述第一照射輸出不同于所述第二照射輸出，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述視場的所述第二表面點處的照射。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括: 確定沿所述第一光源的第一光軸的所述第一距離； 確定沿所述第二光源的第二光軸的所述第二距離；以及 調(diào)節(jié)所述第一光源和所述第二光源中的至少一個的照射通量，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
28.一種照射裝置，包括: 光學(xué)讀取器，所述光學(xué)讀取器具有包括第一表面點和第二表面點的視場，所述第二表面點沿所述視場水平地從所述第二表面點偏離； 具有第一照射輸出的第一光源，其被定位成與所述第一表面點相距第一距離并且與所述第二表面點相距第二距離，并且具有對準(zhǔn)所述第一表面點的第一光軸； 具有第二照射輸出的第二光源，其被定位成與所述第二表面點相距第三距離并且與所述第一表面點相距第四距離，并且具有對準(zhǔn)所述第二表面點的第二光軸；以及 其中所述第一距離不同于所述第三距離并且所述第一照射輸出不同于所述第二照射輸出，使得在所述第一表 面點處的照射基本上等于在所述視場的所述第二表面點處的照射。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的照射裝置，其中所述第一距離不同于所述第二距離。
30.根據(jù)權(quán)利要求28至29所述的照射裝置，其中所述第三距離不同于所述第四距離。
31.根據(jù)權(quán)利要求28至30所述的照射裝置，其中所述第二距離不同于所述第四距離。
32.根據(jù)權(quán)利要求28至31所述的照射裝置，還包括被布置在所述第一光源上方的第一準(zhǔn)直器透鏡。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的照射裝置，還包括被布置在所述第一準(zhǔn)直器透鏡上方的第一線偏振器。
34.根據(jù)權(quán)利要求28至32所述的照射裝置，還包括被布置在所述第二光源上方的第二準(zhǔn)直器透鏡。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的照射裝置，還包括被布置在所述第二準(zhǔn)直器透鏡上方的第二線偏振器。
36.根據(jù)權(quán)利要求28至35所述的照射裝置，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輸出能經(jīng)由所述第一控制通道調(diào)節(jié)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的照射裝置，還包括執(zhí)行程序邏輯的處理器，所述執(zhí)行程序邏輯的處理器在操作中連接至所述第一控制通道以調(diào)節(jié)所述第一照射輸出。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的照射裝置，其中所述第二光源在操作中連接至第二控制通道，并且其中所述第二照射輸出能經(jīng)由所述第二控制通道調(diào)節(jié)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的照射裝置，還包括執(zhí)行程序邏輯的處理器，所述執(zhí)行程序邏輯的處理器在操作中連接至所述第二控制通道以調(diào)節(jié)所述第二照射輸出。
40.根據(jù)權(quán)利要求28所述的照射裝置，其中所述第一光源和所述第二光源被附接至相對于所述視場成角度的安裝表面。
41.一種光學(xué)分析系統(tǒng),包括: 具有第一表面點和第二表面點的目標(biāo)表面； 具有視場的光學(xué)讀取器，所述視場包含所述目標(biāo)表面； 第一光源，其對準(zhǔn)所述第一表面點并被布置成與所述第一表面點相距第一距離，所述第一光源在操作中耦合至第一控制通道； 第二光源，其對準(zhǔn)所述第二表面點并被布置成與所述第二表面點相距第二距離，所述第二光源在操作中耦合至第二控制通道； 其中所述第一距離和所述第二距離不同；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設(shè)定成使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第一光源還包括被布置在所述第一光源上方的第一準(zhǔn)直器透鏡，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準(zhǔn)直器透鏡。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第一光源還包括被布置在所述第一準(zhǔn)直器透鏡上方的第一線偏振器，并且所述第二光源還包括被布置在所述第二準(zhǔn)直器透鏡上方的第二偏振器透鏡。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還包括印刷電路板，所述第一光源和所述第二光源在操作中耦合在所 述印刷電路板上。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還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處理器，使得所述處理器控制所述第一光源和所述第二光源中的至少一個的照射通量。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述處理器執(zhí)行處理器可執(zhí)行的代碼，所述處理器可執(zhí)行的代碼引起所述處理器: 確定所述第一光源和所述第一表面點之間沿所述第一光源的第一光軸的距離； 確定所述第二光源和所述第二表面點之間沿所述第二光源的第二光軸的距離；以及調(diào)節(jié)至所述第一光源和所述第二光源中的至少一個的電流，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，還包括被布置在所述光學(xué)讀取器上的第三線偏振器，并且其中所述第一線偏振器和所述第三線偏振器被相對于彼此轉(zhuǎn)動90 。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的光學(xué)分析系統(tǒng)，其中所述第二線偏振器和所述第三線偏振器被相對于彼此轉(zhuǎn)動90 。
49.一種降低被捕獲的圖像中的漸暈效應(yīng)的方法，包括: 提供照射裝置，所述照射裝置包括: 光學(xué)讀取器，其具有包括第一表面點和第二表面點的視場，所述第二表面點沿所述視場水平地從所述第二表面點偏離； 第一光源，其被定位成與所述第一表面點相距第一距離，所述第一光源具有第一照射輸出； 第二光源，其被定位成與所述第二表面點相距第二距離，所述第二光源具有第二照射輸出； 其中所述第一距離不同于所述第二距離并且所述第一照射輸出不同于所述第二照射輸出，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述視場的所述第二表面點處的照射；以及 利用所述光學(xué)讀取器捕獲所述視場的圖像。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，還包括: 確定沿所述第一光源的第一光軸的所述第一距離； 確定沿所述第二光源的第二光軸的所述第二距離；以及 調(diào)節(jié)所述第一光源的照射通量，使得在所述第一表面點處的照射基本上等于在所述第二表面點處的照射。
51.根據(jù)權(quán) 利要求49至50的方法，其中沒有數(shù)字漸暈校正被應(yīng)用于被捕獲的圖像。
【文檔編號】G01N21/00GK103620375SQ201280031845
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】J.R.雅斯帕斯 申請人:西門子醫(yī)療保健診斷公司