CN103376236A - 光学检测系统和生化分析仪及其调节方法、光束定向组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学检测系统、生化分析仪、光束定向组件、以及生化分析仪光学检测系统的光束调节方法，光学检测系统包括光源、光束收集组件、被测样本放置位和光束定向组件，所述光束定向组件包括支座、光束调整部件，具有入光面和出光面，所述入光面和出光面分别与所述光源和光束收集组件相对，所述光束调整部件固定在所述支座上，所述光束调整部件与所述支座之间具有可调间隙和/或可调角度；所述被测样本放置位位于所述光束定向组件与所述光束收集组件之间，或位于所述光束定向组件与所述光束收集组件一侧。本发明中，光束调整部件的光轴可相对于光学系统的主光轴发生一定距离的平行偏移或者一定角度的偏转，使光束调整部件出射的光束沿合理的方向进行传播，以满足光学系统的工作需求。

Description

光学检测系统和生化分析仪及其调节方法、光束定向组件

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种光学检测系统和生化分析仪及其调节方法、光束定向组件。

背景技术

光学检测系统、光学扫描系统、光学投影系统等光学系统一般都对光源产生的入射光按照一定的要求进行会聚、发散、折射、反射或其他形式的定向处理后，投射到规定的位置进行后续利用，然而，光学系统在工作过程中，受到系统中零件精度和装配精度、安装要求、操作要求、使用条件等因素的影响，定向处理后的光束方向有时难以满足光学系统的工作需求，或者可能导致较差的使用效果。

例如一种用于检测样本所包含的物质组分的光学检测系统主要包括依次排列的光源、会聚投影组件、被测样本放置位、光束收集组件、分光组件和光电探测组件，光源和各组件的光轴都位于同一直线上形成直射式光路系统。光源为点光源，其产生的发散状入射光经会聚投影组件会聚后，投射在被测样本上，从被测样本透射出的、带有一定的样本特性信息的出射光被会聚投影组件收集后，由分光组件将复色光分解成不同波长的独立的光谱或者光谱带，再由光电探测组件转化成相应的电信号，最后，通过计算不同波长的入射光的光强与出射光的光强之间的比值来判段被测样本中包含的物质组分。为了确保检测结果的准确性，通常要求会聚投影组件会聚后的光束在被测样本上的投射区域完全落在被测样本上。然而，一些光学检测系统尤其是微量光学检测系统中，由于样本量非常少，导致被测样本的允许测试范围较小，而会聚投影组件会聚后的光束在被测样本上的投射区域可能较大，一些光束可能投射在被测样本之外或者样本与容器之间的临界位置而被反射或者散射，如果这些反射或者散射后的光束被光束收集组件收集，就会干扰从被测样本正常透射的出射光束，从而影响检测结果的准确性。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种易于满足工作需求的光学检测系统和生化分析仪及其调节方法、以及一种光束定向组件。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光学检测系统，包括：

光源；

光束收集组件：

光束定向组件，所述光束定向组件包括：

支座：

光束调整部件，具有入光面和出光面，所述入光面和出光面分别与所述光源和光束收集组件相对，所述光束调整部件固定在所述支座上，所述光束调整部件与所述支座之间具有可调间隙和/或可调角度；

被测样本放置位，位于所述光束定向组件与所述光束收集组件之间，或位于所述光束定向组件与所述光束收集组件一侧。

一种实施例中，所述光束定向组件还包括调节锁紧机构，所述光束调整部件通过所述调节锁紧机构固定在所述支座上。

所述光束调整部件的光轴与所述光源和光束收集组件的光轴位于不同直线上。

一种实施例中，所述调节锁紧机构包括至少一个锁杆，所述支座或光束调整部件带有至少一个位置调节孔，所述锁杆穿过所述位置调节孔将所述支座与光束调整部件固定连接。

例如一种结构中，所述位置调节孔为设置在所述支座上的螺纹孔，所述锁杆的杆部与所述位置调节孔螺纹连接，一端与所述光束调整部件连接，所述锁杆在所述光束调整部件上的连接处与所述支座之间留出所述可调间隙。

或者另一种结构中，所述光束调整部件的侧壁上设置向外延伸的凸缘，所述位置调节孔设置在所述凸缘上，所述锁杆的一端固定在所述支座的端面，另一端卡在所述位置调节孔外部，所述锁杆的杆部与所述位置调节孔之间留出所述可调间隙。

还有一种结构中，所述调节锁紧机构包括转轴和锁紧件，所述支座与光束调整部件通过所述转轴枢接，所述支座与光束调整部件都包括与所述枢接处隔开一定距离的锁紧位，所述锁紧件的两端分别与所述支座和光束调整部件的锁紧位连接，使所述支座与所述光束调整部件之间绕所述转轴形成所述可调角度。

一种实施例中，所述光束调整部件包括镜框、透镜、光能控制元件中的至少一种。

一种实施例中，还包括光路折转组件。

本发明还公开了一种光束定向组件，包括：

支座：

光束调整部件，具有出光面和与光源相对的入光面，所述光束调整部件固定在所述支座上，所述光束调整部件与所述支座之间具有可调间隙和/或可调角度。

本发明还公开了一种生化分析仪，包括光源和以上所述的光束定向组件。

本发明还公开了一种生化分析仪光学检测系统的光束调节方法，包括以下步骤：

通过调节并锁定光束调整部件相对于支座的位置，改变光束调整部件与支座之间的可调间隙或可调角度，从而对入射所述光束调整部件后出射的光束的方向进行调整。

进一步地，所述光学检测系统的被测样本放置位具有规定区域，所述调整后的出射的光束完全落在所述规定区域内。

一种实施方式中，改变所述光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度时，对应的偏移量或偏转角的最大值与所述光学检测系统的最大调整需求匹配。

调节并锁定所述光束调整部件相对于所述支座的位置的具体方式为：利用调节锁紧机构调节并锁定所述光束调整部件相对于支座的位置，或者预先调节好所述光束调整部件相对于支座的位置后，将所述光束调整部件固定在支座上。

对入射所述光束调整部件后出射的光束的方向进行调整的具体方式为：当所述光束调整部件的光轴相对于光学检测系统的光轴向上平移一定偏移量或偏转一定偏转角时，从所述光束调整部件出射的光束相对于调整前出射的光束向上偏转一定角度；当所述光束调整部件的光轴相对于光学检测系统的光轴向下平移一定偏移量或偏转一定偏转角时，从所述光束调整部件出射的光束相对于调整前出射的光束向下偏转一定角度。

本发明的有益效果是：本发明通过调节和锁定光束调整部件相对于支座的位置，改变光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度，使光束调整部件的光轴相对于光学系统的主光轴发生一定距离的平行偏移和/或一定角度的偏转，从而调整光束调整部件出射的光束的方向，使之能够满足光学系统的工作需求，避免系统中零件精度和装配精度、安装要求、操作要求、使用条件等因素对光学系统的正常使用所造成的影响，或者改善光学系统的使用效果，例如提高系统对于光束出射角度调整的灵活性和便利性。对于光学检测系统，本发明可通过光束定位组件对光源发出的光束进行方向补偿，使出射光束在被测样本上的投射区域完全落在被测样本上的规定区域，以满足检测精度的要求，避免系统为了满足精度要求对零件精度、装配精度或设备小型化要求过高而导致的成本增加，降低系统调试难度，从而在不增加设备成本的基础上确保检测精度。对于光束定向组件，可灵活适用于多种光学系统。对于生化分析仪，本发明能够通过调整出射光束的方向，保证出射光束投射在反应容器上的规定区域之内，从而确保其测量结果的稳定性和准确性。对于光束调节方法，本发明能够根据具体需要，灵活满足光束对于传播方向的需求，且操作简单可靠。

附图说明

图1为本发明一种实施例的光学检测系统结构示意图；

图2为本发明一种实施例的光束定向组件及被测样本放置位结构示意图；

图3为本发明一种实施例的光束调整部件固定在支座上的剖视图；

图4为本发明一种实施例的光束调整部件剖视图；

图5为本发明另一种实施例的光束调整部件安装在支座上的剖视图。

图6为本发明一种实施例的光束调整部件未调整光轴方向的光路示意图；

图7为本发明一种实施例的光束调整部件调整光轴方向后的光路示意图；

图8为本发明第二种实施例的光束调整部件调整光轴方向后的光路示意图；

图9为本发明第三种实施例的光束调整部件未调整光轴方向的光路示意图；

图10为本发明第三种实施例的光束调整部件调整光轴方向后的光路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的光学系统主要包括光源和光束定向组件。根据具体需要，光源可提供发散状或平行状的光束。光束定向组件包括支座和光束调整部件。光束调整部件具有入光面和出光面，入光面与光源相对，光束调整部件直接固定安装在支座上，或者通过调节锁紧机构固定在支座上，用于按照具体需要对光源发出的光束进行方向调节，光束调整部件与支座之间具有可调间隙或可调角度，还可同时具有可调间隙和可调角度。

光学系统具有一主光轴，该主光轴由光学系统中除光束调整部件外的其他光学元件的中心连线形成，光源的光轴与主光轴位于同一直线上，对光束定向组件进行调整后，光束调整部件的光轴与主光轴不在同一直线上，例如可与主光轴平行且隔开一定的偏移量，或者与主光轴形成一定的偏转角。操作人员可根据具体需要，利用调节锁紧机构调节并锁定光束调整部件相对于支座的位置，或者在没有调节锁紧机构的情况下预先调节好光束调整部件相对于支座的位置后，将光束调整部件通过胶粘结在支座上，或者采用其它方式直接固定在支座上，从而改变光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度，使光源产生的入射光束进入光束调整部件后，出射光束投射至规定区域，以满足光学系统的工作需求，或者提高系统对于光束角度调整的灵活性和便利性。考虑到光学系统具有不同的类型，工作需求可以是精度要求、对于不同工作条件和工作对象的适应性要求、设备小型化的要求、操作空间的限制性要求等。

第一实施例：

如图1至图2所示，一种实施例的光学检测系统用于检测被测样本中所包含的物质组分，其包括依次排列形成直射式光路的光源1、光束定向组件2、被测样本放置位3、光束收集组件4、分光组件5和光电探测组件6。根据具体需要，各组成部分可都安装在一个实现光路密封的基座上，相邻组件之间还隔开一定距离。被测样本放置位3用于放置被测样本，本实施例中，被测样本放置位3位于光束定向组件2与光束收集组件4之间，在某些实施例中，例如被测样本对光束进行反射的情况下，被测样本放置位3还可位于光束定向组件2与光束收集组件4的一侧。光学检测系统具有一主光轴9，主光轴9与光源1、光束收集组件4和分光组件5的光轴都位于同一直线上形成直射式光路系统，光束定向组件2的光轴25可根据具体的调整状况与光源1、光束收集组件4和分光组件5的光轴位于同一直线上或者不在同一直线上。

光源1为点光源，也可以为扩展光源，在本实施例中用于产生具有多种波长的复色光束，光束呈发散状投射至光束定向组件2上，且具有一定大小的投射区域。在某些实施例中，光源1也可产生仅有一种波长的光束，在光源1发射仅有一种波长的光束的情况下，光学检测系统可省略分光组件5。在某些实施例中，光源1也可以为平行光或会聚光。

结合图3和图4，光束定向组件2包括前光学部件21、后光学部件23、光束调整部件22、支座51和调节锁紧机构。其中，前光学部件21设置在光源1与光束调整部件22之间，用于将光源1产生的入射光束进行会聚，后光学部件23设置在光束调整部件22与被测样本放置位3之间，用于将来自光束调整部件22的出射光束折射至被测样本放置位3上。前光学部件21和后光学部件23的光轴都与光学检测系统的主光轴9位于同一直线上。前光学部件21和后光学部件23都由一个透镜或多个透镜组合而成，透镜可包括平面镜、凸透镜、凹透镜等，还可包括或者结合光阑、滤光片、斩波器等光学光能控制元件对光束进行能量控制。某些实施方式中，根据具体需要，前光学部件21还可对光源产生的光束进行发散或会聚，后光学部件23还可根据具体需要对光束进行会聚或发散，还有一些实施方式中，光学检测系统也可省略前光学部件21和后光学部件23或者二者之中的任意一个，由光束调整部件22本身对光源1产生的光束进行会聚、发散或会聚。

光束调整部件22具有入光面223和出光面222，入光面223与光源1直接相对或通过前光学部件21与光源1相对，用于接收光源1提供的具有一定方向的入射光束，出光面223与被测样本放置位3直接相对或通过后光学部件23与被测样本放置位3相对，用于将出射光束投射至被测样本放置位3上。被测样本放置位3上具有一规定区域，该规定区域被限制在上限位置32与下限位置33之间，该上限位置32和下限位置33是保证测试结果稳定性和准确性所规定的区域，其具体尺寸受到投射光斑尺寸，样本盛放容器大小、反应物质特性等因素的影响。只有当出射光束完全落在该规定区域内时，才能保证测试结果的稳定性和准确性，一旦出射光束偏离该规定区域，就有可能对测试结果的准确性或稳定性产生影响。支座51用于对光束调整部件22进行支撑。调节锁紧机构用于将光束调整部件22固定在支座51上，使光束调整部件22与支座51之间留有一定可调间隙S和/或一定可调角度，其固定方式使得操作人员可根据需要，利用调节锁紧机构对光束调整部件22与支座51之间的可调间隙S或者可调角度进行调节和锁定，还可同时对可调间隙S或者可调角度进行调节和锁定，使光束调整部件22的光轴25相对于光学系统的主光轴9沿一定方向发生平行偏移或者偏转，还可同时发生平行偏移和偏转。平行偏移或偏转对应的偏移量或偏转角的最大值能够与系统的最大调整需求匹配，该最大调整需求是可以为系统由于零件精度或者装配精度而可能产生的、需要进行补偿的最大检测误差，或为了达到设备小型化和结构紧凑化等目的、需要进行方向调节的最大调整量，或者为了适应特殊的被测样本或者检测条件、需要进行方向调节的最大调整量。光束调整部件22包括镜框、透镜、光能控制元件中的至少一种，例如可由一个透镜或多个透镜组合而成，透镜可包括平面镜、凸透镜、凹透镜等，还可包括或结合光阑、滤光片、斩波器等光能控制元件对光束进行能量控制，保证出射的能量可以与后方探测器的信号强度匹配，同时抑制前光学部件21产生的杂散光，提高检测精度，还可包括或结合镜框221，例如可将透镜或光能控制元件固定在镜框221上。

本实施例中，光束调整部件22包括镜框221，镜框221上固定有一个透镜225和多个光阑，镜框221具有透镜安装孔，透镜225通过粘接的方式或者利用压紧螺母29压接的方式固定在透镜安装孔内，光阑可安装在透镜225的一端或两端，其内壁形状可为圆形、台阶形或锥形。根据具体需要，光阑与透镜225的光轴可位于同一直线上。

光束调整部件22通过调节锁紧机构固定在支座51上的方式具有很多种，各种固定方式都可使操作人员通过手动或者自动的方式对光束调整部件22与支座51之间的可调间隙S和/或可调角度进行调节和锁定，从而使光束调整部件22的光轴25与主光轴9之间具有一定的偏移量，或者形成一定的偏转角。

可对光束调整部件22与支座51之间的可调间隙S进行调节和锁定的结构中，调节锁紧机构包括至少一个锁杆52，支座51或光束调整部件22带有至少一个位置调节孔53，锁杆52穿过位置调节孔53将支座51与光束调整部件22固定连接。具体地，一种如图3所示的固定结构中，光束调整部件22的侧壁上设置径向向外延伸的凸缘224，该凸缘224可与镜框221一体成型或者固定在镜框221上，位置调节孔53设置在该凸缘224上，且沿平行于光束调整部件22的光轴25的方向延伸，锁杆52穿过位置调节孔53，将一端固定在支座51的端面，另一端露出位置调节孔53而卡在位置调节孔53的外部。支座51和镜框221可都为圆筒状，位置调节孔53可具有一个，为了确保固定的稳定性，也可具有两个或者三个以上，对称分布在支座51的端面。一种紧固的连接方式中，锁杆52可为螺钉、螺栓、顶丝，与支座51的端面的螺纹孔形成螺纹配合，当然，锁杆52也可不带有螺纹，利用摩擦力与支座51的端面配合。当锁杆52穿过位置调节孔53时，为了保证足够的调整余量，位置调节孔53的内径应大于锁杆52的杆部直径，使锁杆52的杆部与位置调节孔53之间留出可调间隙S。锁杆52露出位置调节孔53外部的一端可通过外径大于位置调节孔53内径的螺帽卡在位置调节孔53外部，或者螺帽的外径较小时，调节锁紧机构还可包括一具有通孔的挡片54，通孔的内径与螺杆的杆部相匹配，挡片54的外径大于位置调节孔53内径，锁杆52穿过挡片54上的通孔而将挡片54夹在凸缘224与螺帽之间。每次需要调节光束调整部件22与支座51之间的可调间隙S时，需要松开锁杆52，推动光束调整部件22，使其紧贴支座51的端面沿一定的方向平移，接着拧紧螺杆52锁定光束调整部件22的位置，光束调整部件22的光轴25即可相对于主光轴9平行偏移一定距离。

另一种如图5所示的固定结构中，位置调节孔53为设置在支座51上的螺纹孔，锁杆52可为螺栓或螺钉等紧固件，其杆部与位置调节孔53螺纹连接，一端与光束调整部件连接，该连接方式可以是固定连接或者抵接，锁杆52在光束调整部件22上的连接处与支座51之间留出可调间隙S。支座51和镜框221可都为圆筒状，位置调节孔凸缘224可具有一个，为了确保固定的稳定性，也可具有两个或者三个以上，对称分布在支座51上。例如一种实施方式中，光束调整部件22容纳在支座51内部，且与支座51的内壁之间留出可调间隙S，多个锁杆52的一端从不同的方向抵住光束调整部件22的外侧，锁定其在支座51内的位置。每次需要调节光束调整部件22与支座51之间的可调间隙S时，只需调节各锁杆52的锁紧深度，使光束调整部件22沿一定的方向在支座51内移动一定距离，光束调整部件22的光轴25即可相对于主光轴9平移。

可对光束调整部件与支座之间的可调角度进行调节和锁定的固定结构中，调节锁紧机构包括转轴和锁紧件，支座与光束调整部件通过转轴枢接，支座与光束调整部件都包括与枢接处隔开一定距离的锁紧位，锁紧件的两端分别与支座和光束调整部件连接，使支座与光束调整部件之间绕转轴形成一定可调角度。例如一种连接方式中，锁紧件为螺栓，支座的锁紧位为一螺纹孔，光束调整部件的锁紧位设置在圆筒状镜框的侧壁上，螺栓一端穿过螺纹孔并与其螺纹连接，另一端抵在光束调整部件的锁紧位。每次需要调节光束调整部件与支座之间的可调角度时，只需调节锁紧件的锁紧深度，使光束调整部件相对于支座旋转一定角度，光束调整部件的光轴即可相对于主光轴偏转一定角度。由于偏转方向由转轴的延伸方向确定，因此根据具体的调整需求，转轴的延伸方向可灵活设定，以便光束调整部件实现上下方向或者左右方向的旋转。

本实施方式的光学检测系统的一种应用方式是用于对光学测量系统的系统误差进行补偿，即当系统由于零件精度或者装配精度而存在检测误差时，可通过调节光束定向组件中光束调整部件的位置，使光束调整部件的光轴相对于光学系统的主光轴发生一定距离的平行偏移或者一定角度的偏转，将出射光束投射至被测样本放置位上的规定区域，从而在不增加成本的基础上降低安装调试难度，保证测试结果的稳定性和准确性。如图6所示，未调节光束调整部件22相对于支座的位置时，光束调整部件22的光轴25与系统的光轴9位于同一直线上，从前光学部件21出射的一束入射光束11进入光束调整部件22，经光束调整部件22得到的出射光束12再经后光学部件23折射后，形成出射光束13，由于光学零件或装配误差，出射光束13在被测样本放置位3的投射位置向下偏离规定区域的下限位置33，由于该光束有可能被散射或者反射，因此无法满足检测的精度要求。如图7所示，通过调节和锁定光束调整部件22相对于支座的位置，使光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9向上平移一定偏移量，经光束调整部件22得到的出射光束14相对于调整前的出射光束12向上偏转一定角度，对应地，当光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9的向下平移一定偏移量时，经光束调整部件22得到的出射光束14相对于调整前的出射光束12向下偏转一定角度，最终使后光学部件23折射出的出射光束15位于被测样本放置位3的规定区域的下限位置33以上，且其他出射光束都落入被测样本放置位3的规定区域以内，对系统误差导致的光投射位置向下偏离状况进行了有效补偿。如图8所示，另一种调节方式中，通过调节和锁定光束调整部件22相对于支座的位置，使光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9向上(本实施方式沿逆时针方向)偏转一定偏转角，经光束调整部件22得到的出射光束17相对于调整前的出射光束12向上偏转一定角度，对应地，光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9向下偏转一定偏转角，经光束调整部件22得到的出射光束17相对于调整前的出射光束12向下偏转一定角度，最终使后光学部件23折射出的出射光束16位于被测样本放置位3的规定区域的下限位置33以上，且其他出射光束都落入被测样本放置位3的规定区域以内，同样对系统误差导致的光投射位置向下偏离状况进行了有效补偿。调整过程中，除了使光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9上下平移或偏转的方式以外，根据具体需要，还可使光束调整部件22的光轴25相对于系统的光轴9左右平移一定平移量或偏转一定偏转角，或者向其他方向平移或偏转，相应地，能够使光束调整部件22的出射光束17相对于调整前的出射光束12向左或向右偏转一定角度，或者向对应的其他方向偏转一定角度。具体的调整方式、方向和调整量根据系统的工作需要而定。

调整后的出射光束相对于调整前的出射光束的偏转程度与入射光束进入光束调整部件22的孔径角和孔径值有关，在孔径值一致的情况下，入射光束的孔径角越小，出射光束相对原出射方向的偏转程度越小，在孔径角一致的情况下，入射光束的孔径值越小，出射光束相对原出射方向的偏转程度越小。根据实际情况，调节光束调整部件22相对于支座的位置时，光束调整部件的光轴与系统的主光轴之间的偏移量或者偏转角度根据系统的实际误差而定，调节出射光束的方向使之投射至被测样本放置位的规定区域时，才能确保检测的准确性和稳定性。尤其对于微量光学检测系统中，由于样本量非常少，导致被测样本的允许测试范围较小，为了避免一些光束可能投射在被测样本之外或者样本与容器之间的临界位置而被反射或者散射，被测样本放置位应当具有相对较小的规定区域才能防止反射或者散射光束对检测结果造成的影响，因此，本实施方式的光学检测系统在该领域尤为适用。

第二实施例：

如图9和图10所示，本实施例的光学检测系统包括光源1、实施例一所述的光束定向组件、被测样本放置位3、光束收集组件、分光组件和光电探测组件，还包括光路折转组件24。光路折转组件24具有一反射面241，本实施例中，光束调整部件22位于光路折转组件24后侧，光源1和光束定向组件中光束调整部件22的入光面都与该反射面241相对，光源1产生的光束经反射面241反射后，再形成入射光束41进入光束调整部件22，有些实施例中，光束调整部件22还可位于光路折转组件24的前侧，光束调整部件22的出光面与反射面241相对，光源1产生的光束经光束调整部件22调整后，再入射反射面241进行反射。

本实施例的光学检测系统与普通的直射式光路系统相比，不需要在同一直线上为光源、光纤等组件预留充足的空间，因此能够压缩光路所占用的空间，便于实现设备的小型化。然而，光路折转组件24能够放大系统误差，具体地，根据光反射定律，如果光路折转组件24的安装方向与理论方向之间由于加工或装配误差而存在一定的偏转角度α时，经反射面241反射后的入射光束41相对于理论反射方向之间的偏转角度将会达到2α，最终导致检测精度降低。因此，这种光学检测系统对于光路折转组件24的加工和装配精度要求很高。通常情况下，为了确保检测精度，可在光路折转组件24上加装专门的固定和调整机构，然而该固定和调整机构一方面导致整个系统的结构不利于模块的小型化，另一方面对加装机构本身的准确性和稳定性也提出很高要求，如果机构松动或者调整精度不足都无法保证系统测试结果的准确性，特别是在设备体积有限的情况下，该方案的实施难度更大或者根本无法实施。

而本实施方式的光学检测系统包含光路折转组件24时，可通过调节和锁定光束调整部件22相对于支座的位置，使光束调整部件22的光轴25相对于光学系统的主光轴9发生一定距离的平行偏移或者一定角度的偏转，对光路折转组件24的加工或装配误差导致的光投射位置偏离状况进行有效补偿，调节出射光束的方向使之投射至被测样本放置位3的规定区域，从而确保检测的准确性和稳定性。具体地，如图9所示，未调节光束调整部件22相对于支座的位置时，光束调整部件22的光轴25与系统的光轴9位于同一直线上，经光路折转组件24的反射面241反射的入射光束41进入光束调整部件22后，光束调整部件22得到出射光束42，该出射光束42经后光学部件23折射后，形成出射光束43，由于光路折转组件24的加工或装配误差，出射光束43在被测样本放置位3的投射位置向下偏离规定区域的下限位置33，因此无法满足检测的精度要求。如图10所示，通过调节和锁定光束调整部件22相对于支座的位置，使光束调整部件22的光轴25向系统的光轴9的上方偏移一定偏移量，经光束调整部件22得到的出射光束44相对于调整前的出射光束42也向上偏转，最终使后光学部件23折射后的出射光束45位于规定区域的下限位置33以上，且其他出射光束都落入被测样本放置位3的规定区域以内，对系统误差导致的光投射位置向下偏离进行了有效补偿。

本实施方式减小或者消除了光路折转组件对光学检测系统的检测精度造成的影响，并简化了设备结构，有利于光学检测系统的整体结构实现小型化和紧凑化。

以上各实施例的光束定向组件结构简单、调节方式灵活简便，可广泛用于各种光学系统，例如光学检测系统、光学扫描系统、光学投影系统、生化分析仪等。

例如一种光学扫描系统中，光束定向组件中的调节锁紧机构由电机驱动，自动调节和锁定光束调整部件相对于支座的位置，使光束调整部件的光轴相对于光学系统的主光轴发生一定距离的平行偏移或者一定角度的偏转。当系统进行扫描时，光束调整部件跟随扫描光线的位置变化和光学系统误差的分布情况进行实时方向补偿，确保输出的光束方向满足系统要求，其中光学系统误差的分布情况既可以是通过理论计算得到的，也可以是通过专门的测试装置进行逐点校准后得到的。

例如一种生化分析仪包括光源和以上所述的光束定向组件，该生化分析仪为了自动完成测试过程中的加样本、加试剂、溶液搅拌、反应数据采集、反应容器自动清洗等一系列环节，需要围绕反应盘圆周方向依次配置样本分注模块、试剂分注模块、搅拌混匀模块、光电检测模块及反应杯自动清洗模块等，这些模块分别提供有样本分注位置、试剂分注位置、样本搅拌位置和试剂搅拌位置、光电检测位置、反应杯自动清洗位置。光电检测位置位于反应容器上，反应数据采集环节中，光源产生的入射光束照射在反应容器上，光电检测模块收集出射光束从而得到反应数据，为了保证光电检测的可靠性，要求照射在反应容器上的光斑必须落在尽可能接近理论值的某一规定区域内。如果光斑落在这个规定区域之外，有可能由于光线被散射或者反射，导致光电检测的结果不可靠或者是错误的结果。因此，本实施方式的生化分析仪包括以上所述的光学检测系统，将反应容器设置在被测样本放置位，光电检测模块包括光束收集组件，光束定向组件的入光面和出光面分别与光源和光电检测模块相对，相当于在光源与反应容器之前的光路中设置光束定向组件。本实施方式的生化分析仪可通过调节并锁定光束定向组件中光束调整部件相对于支座的位置，改变光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度，保证出射光束投射在反应容器上的规定区域之内，进而确保测试结果的可靠性和准确性。

综上，本发明的光束定向组件能够应用于多种光学系统，使光源产生的光束方向具有灵活的可调性，便于操作人员根据具体需要使出射光束按照给定的方向进行传播，以满足系统的具体工作需要，例如对于精度的要求、对于不同工作条件和工作对象的适应性要求、设备小型化的要求、操作空间的限制性要求等。在某些应用场合下，本发明的光束定向组件能够对系统误差进行补偿，避免通过提高零件加工或装配精度来确保检测的准确性而带来的成本增加，因此降低了成本。

本发明还公开了一种光束调节方法，可用于以上光学检测系统和生化分析仪，包括以下步骤：通过调节并锁定光束调整部件相对于支座的位置，改变光束调整部件与支座之间的可调间隙或可调角度，从而对来自光源并入射所述光束调整部件后出射的光束的方向进行调整。

该方法调节并锁定光束调整部件相对于支座的位置可采用两种方式：利用调节锁紧机构调节并锁定光束调整部件相对于支座的位置；或者在没有调节锁紧机构的情况下预先调节好光束调整部件相对于支座的位置后，将光束调整部件通过胶粘结在支座上，或者采用其它方式直接固定在支座上。例如对于光学检测系统，其被测样本放置位具有规定区域，调整后的出射的光束需要完全落在该规定区域内才能满足检测的精度要求。调节过程中，改变光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度时，对应的偏移量或偏转角的最大值与光学检测系统的最大调整需求匹配。本方法通过改变光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度，使光源产生的入射光束进入光束调整部件后，出射光束按照给定的方向进行传播，用于对系统误差进行补偿，或者根据其他具体需要灵活满足光束对于传播方向的需求，本方法操作简单、可靠、且灵活性强。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：

光源；

光束收集组件：

光束定向组件，所述光束定向组件包括：

支座：

光束调整部件，具有入光面和出光面，所述入光面和出光面分别与所

述光源和光束收集组件相对，所述光束调整部件固定在所述支座上，所述

光束调整部件与所述支座之间具有可调间隙和/或可调角度；

被测样本放置位，位于所述光束定向组件与所述光束收集组件之间，或位于所述光束定向组件与所述光束收集组件一侧。

2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述光束定向组件还包括调节锁紧机构，所述光束调整部件通过所述调节锁紧机构固定在所述支座上。

3.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，所述光束调整部件的光轴与所述光源和光束收集组件的光轴位于不同直线上。

4.如权利要求2或3所述的光学检测系统，其特征在于，所述调节锁紧机构包括至少一个锁杆，所述支座或光束调整部件带有至少一个位置调节孔，所述锁杆穿过所述位置调节孔将所述支座与光束调整部件固定连接。

5.如权利要求4所述的光学检测系统，其特征在于，所述位置调节孔为设置在所述支座上的螺纹孔，所述锁杆的杆部与所述位置调节孔螺纹连接，一端与所述光束调整部件连接，所述锁杆在所述光束调整部件上的连接处与所述支座之间留出所述可调间隙。

6.如权利要求4所述的光学检测系统，其特征在于，所述光束调整部件的侧壁上设置向外延伸的凸缘，所述位置调节孔设置在所述凸缘上，所述锁杆的一端固定在所述支座的端面，另一端卡在所述位置调节孔外部，所述锁杆的杆部与所述位置调节孔之间留出所述可调间隙。

7.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述调节锁紧机构包括转轴和锁紧件，所述支座与光束调整部件通过所述转轴枢接，所述支座与光束调整部件都包括与所述枢接处隔开一定距离的锁紧位，所述锁紧件的两端分别与所述支座和光束调整部件的锁紧位连接，使所述支座与所述光束调整部件之间绕所述转轴形成所述可调角度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的光学检测系统，其特征在于，所述光束调整部件包括镜框、透镜、光能控制元件中的至少一种。

9.如权利要求1至7中任一项所述的光学检测系统，其特征在于，还包括光路折转组件。

10.一种光束定向组件，其特征在于，包括：

支座：

光束调整部件，具有出光面和与光源相对的入光面，所述光束调整部件固定在所述支座上，所述光束调整部件与所述支座之间具有可调间隙和/或可调角度。

11.一种生化分析仪，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的光学检测系统。

12.一种生化分析仪光学检测系统的光束调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过调节并锁定所述光束调整部件相对于所述支座的位置，改变所述光束调整部件与所述支座之间的可调间隙和/或可调角度，从而对入射所述光束调整部件后出射的光束的方向进行调整。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述光学检测系统的被测样本放置位具有规定区域，所述调整后的出射的光束完全落在所述规定区域内。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，改变所述光束调整部件与支座之间的可调间隙和/或可调角度时，对应的偏移量或偏转角的最大值与所述光学检测系统的最大调整需求匹配。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，调节并锁定所述光束调整部件相对于所述支座的位置的具体方式为：利用调节锁紧机构调节并锁定所述光束调整部件相对于所述支座的位置，或者预先调节好所述光束调整部件相对于所述支座的位置后，将所述光束调整部件固定在支座上。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对入射所述光束调整部件后出射的光束的方向进行调整的具体方式为：当所述光束调整部件的光轴相对于光学检测系统的光轴向上平移一定偏移量或偏转一定偏转角时，从所述光束调整部件出射的光束相对于调整前出射的光束向上偏转一定角度；当所述光束调整部件的光轴相对于光学检测系统的光轴向下平移一定偏移量或偏转一定偏转角时，从所述光束调整部件出射的光束相对于调整前出射的光束向下偏转一定角度。

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