CN106353320A - 便携式生物芯片阅读仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式生物芯片阅读仪，其包括：机箱外壳和位于机箱外壳内部的相机镜头装置、反光镜装置和芯片放置装置；机箱外壳的前侧壁上设有插孔；芯片放置装置包括暗室和舱门，暗室的前侧壁设有第一通孔，后侧壁上设有第二通孔，舱门包括水平板，水平板穿过插孔、第一通孔位于暗室内部，舱门封闭第一通孔；反光镜装置位于暗室内部，其包括反光镜，反光镜安装在暗室的侧壁上；相机镜头装置包括镜头、第一支撑部和CCD图像传感器，第一支撑部的一端安装在暗室上；镜头和CCD图像传感器分别安装第一支撑部的另一端，镜头位于第一支撑部内部。利用本发明能够简化装机过程，减少维护维修成本，而且便于携带。

Description

便携式生物芯片阅读仪
技术领域
本发明实施例涉及生物芯片检测技术领域，具体涉及一种便携式生物芯片阅读仪。
背景技术
生物芯片是指利用微细加工技术并结合有关的化学合成技术，将大量探针分子固定于载体即微小的基片(如玻璃、硅片、有机材料薄膜等)上，然后与标记的样品分子进行反应，通过检测信号来进行分析检验的微型器件。
生物芯片阅读仪是用来读取生物芯片信息的。生物芯片阅读仪可将芯片上测定的结果转变成可供分析处理的图像数据，从而正确有效的获取芯片上的生物信息。传统的生物芯片阅读仪存在以下不足之处：1)检测设备的体积较大，结构较为复杂，拆装不方便，当发生突发事故时，无法将生物芯片阅读仪携带到现场使用；2)检测时，对生物芯片放置的水平度要求较高，生物芯片一旦稍微偏离水平位置，观测结果就受到影响。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出一种便携式生物芯片阅读仪，结构简单，体积小，拆装和携带均很方便，而且对生物芯片放置要求低，操作简单。
本发明实施例提出一种便携式生物芯片阅读仪，其包括：机箱外壳和位于机箱外壳内部的相机镜头装置、反光镜装置和芯片放置装置，其中，机箱外壳的前侧壁上设置有插孔；芯片放置装置包括暗室和舱门，暗室的前侧壁设置有第一通孔，后侧壁上设置有第二通孔，舱门包括用于水平放置生物芯片的水平板，水平板穿过插孔、第一通孔位于暗室内部，舱门封闭第一通孔；反光镜装置位于暗室内部，其包括反光镜，反光镜安装在暗室的侧壁上；相机镜头装置包括镜头、第一支撑部和CCD图像传感器，第一支撑部的一端安装在暗室上；镜头和CCD图像传感器分别安装第一支撑部的另一端，其中，镜头位于第一支撑部内部；生物芯片发出的光经反光镜反射给镜头，然后通过CCD图像传感器捕捉图像。
优选地，其中，暗室的横截面为五边形，横截面均与所述暗室的前侧壁和后侧壁垂直，其中五边形的三个内角为直角，安装反光镜的暗室的侧壁倾斜，反光镜与所述暗室的侧壁平行。
优选地，所述反光镜与水平面的夹角为30-60°。
优选地，其中，反光镜装置还包括反光镜支撑板，反光镜支撑板为方形，反光镜通过反光镜支撑板安装在所述暗室的侧壁上，所述暗室的侧壁与第一通孔相邻。
优选地，其中，芯片放置装置还包括导轨，导轨安装在暗室底部，水平板可滑动地安装在导轨上。
优选地，其中，导轨为平直导轨，平直导轨的数量为至少2组。
优选地，其中，水平板上设置有用于水平放置生物芯片的凹槽。
优选地，其中，舱门还包括竖直板，竖直板与水平板固定连接，竖直板用于封闭第一通孔。
优选地，其中，相机镜头装置还包括第二支撑部，第二支撑部呈环状，镜头和图像传感器通过第二支撑部安装在第一支撑部的另一端，镜头和图像传感器分别位于第二支撑部的两侧。
优选地，其中，第一支撑部为长方体或者正方体或者圆柱体，第一支撑部左右贯通，通过两个CCD侧板将第一支撑部的左右侧封闭。
优选地，生物芯片阅读仪还包括电源输入装置，电源输入装置位于箱体外壳内部，电源输入装置包括开关电源适配器、CCD电源适配器和器具输入插座，开关电源适配器分别与CCD电源适配器和器具输入插座电连接，器具输入插座用于与外接电源连接，CCD电源适配器与CCD图像传感器电连接，CCD电源适配器与开关电源适配器均通过压板与机箱外壳的侧壁固定连接。
优选地，其中，生物芯片阅读仪还包括风扇，风扇直接固定在机箱外壳上，风扇位于CCD图像传感器下方，并且位于CCD电源适配器与开关电源适配器之间，机箱外壳上与风扇对应的位置安装有风扇保护罩。
优选地，其中，机箱外壳上部具有用于向机箱外壳内部安装设备元件的开口，机箱顶盖设在开口上，机箱顶盖上设置有用于提起机箱外壳的机箱提手；机箱外壳外壁的底部设置有用于机箱外壳平稳放置的橡胶地脚，橡胶地脚通过螺栓安装在机箱外壳的底部。
优选地，其中，所述生物芯片阅读仪还包括USB接口，USB接口的一端与CCD图像传感器连接，USB接口的另一端用于与计算机连接。
本发明提供的便携式生物芯片阅读仪通过在机箱外壳内设置相机镜头装置、反光镜装置和芯片放置装置，减少了各部分的组成元件，缩小了体积，方便携带和运输，可将生物芯片直接放置在水平板上，操作简单，无需调节生物芯片即可水平，也无需专业人士即可操作；与传统的生物芯片阅读仪相比，精简了结构，可简化装机过程，减少维护维修成本，提高整个芯片阅读仪的稳定可靠性；而且整体结构简单，加工成本低。
附图说明
图1是本发明实施例的便携式生物芯片阅读仪的结构示意图。
图2是本发明实施例的便携式生物芯片阅读仪的爆炸图。
图3是本发明实施例的相机镜头装置的结构爆炸图。
图4是本发明实施例的便携式生物芯片阅读仪的工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
图1示出了本发明实施例的便携式生物芯片阅读仪，其包括机箱外壳2和位于机箱外壳2内部的相机镜头装置102、反光镜装置103和芯片放置装置104。
其中，在图1的实施例中，反光镜装置102和芯片放置装置103位于机箱外壳2内部的前端，相机镜头装置102位于机箱外壳2内部的中部。如图2所示，机箱外壳2前侧壁上设置有用于舱门17插入暗室3的插孔。
如图3所示，芯片放置装置104包括暗室3和舱门17，暗室3的前侧壁设置有第一通孔，后侧壁18上设置有第二通孔，舱门包括用于水平放置生物芯片的水平板，水平板穿过插孔、第一通孔位于暗室内部，舱门封闭第一通孔。
反光镜装置103位于暗室3的内部，其包括反光镜14，反光镜14安装在与第一通孔相邻的侧壁上。
相机镜头装置102包括定焦镜头19、第一支撑部21和CCD图像传感器23。第一支撑部21的一端安装在暗室3上，定焦镜头19和CCD图像传感器23分别安装第一支撑部21的另一端，其中，定焦镜头19位于第一支撑部21内部。工作时，生物芯片发出的光经反光镜14反射给定焦镜头19，进而通过CCD图像传感器23捕捉图像。本发明实施例的便携式生物芯片阅读仪减少了各部分的组成元件，缩小了体积，方便携带和运输，可将生物芯片直接放置在水平板上，操作简单，无需调节生物芯片即可水平，也无需专业人士即可操作；相对于传统的生物芯片阅读仪，极大地简化了装机过程，减少了维护维修成本，提高了整个生物芯片阅读仪的稳定可靠性。而且，该便携式生物芯片阅读仪整体结构简单，加工成本低，具有较大的应用前景。
在本发明的实施例中，暗室3的横截面大致为五边形，其中三个内角为直角，横截面为垂直于前后侧壁的截面，如图1所示。进一步地，暗室3的底部设置有导轨16。在本发明的实施例中，舱门17还包括竖直板，水平板与竖直板固定连接。水平板可滑动地安装在导轨16上，舱门17的水平板上设置有用于放置芯片的凹槽。竖直板的面积大于第一通孔的面积，以密封第一通孔。
在图3的实施例中，导轨16的数量为两组，每组导轨16为平直导轨，每组导轨包括轨道和滑块，滑块安装在导轨上，水平板通过螺钉与滑块连接。为了便于设备元件的安装，后侧壁18通过螺钉可拆卸地安装在暗室3的后端。
进一步地，为了防止有光线通过舱门17进入暗室3内部，第一通孔上还设置有泡棉胶垫15。
在本发明的实施例中，如图1所示，安装反光镜14的侧壁倾斜，反光镜14与该侧壁平行设置，可减小暗室的体积。
进一步地，反光镜14与水平面呈预定角度，并且反光镜14位于凹槽的正上方。预定角度为30-60°，优选地为45°，以使反射光线呈水平方向，方便图像的采集。
进一步地，反光镜装置103还包括反光镜支撑板13，反光镜支撑板13为方形。反光镜14通过反光镜支撑板13安装在与第一通孔相邻的侧壁上，以提高反光镜14的安装稳定性。
在本发明的实施例中，如图3所示，第一支撑部21为长方体，其前端面积略大于后端面积，以方便第一支撑部21安装在后侧壁18上。进一步地，第一支撑部21左右侧贯通，通过两个CCD侧板20将第一支撑部21的左右侧封闭，以方便对定焦镜头的调节。第一支撑部21也可采用其他形状，如正方体、圆柱体等。
进一步地，相机镜头装置还包括第二支撑部22，其为环状，定焦镜头19安装在第二支撑部22前面，CCD图像传感器23安装在第二支撑部22后面，整体通过第二支撑部22装在第一支撑部21的后端上。第二通孔、第一支撑部21、第二支撑部22、CCD图像传感器23的中心线在同一直线上，以方便光线的采集。其中，在本发明的实施例中，“前”是指靠近舱门所在的方向，“后”是指远离舱门所在的方向。定焦镜头19也替换为其他类型的镜头，如数码镜头。
进一步地，生物芯片阅读还包括电源输入装置101，其位于机箱外壳2内部的后端，电源输入装置101用于给CCD图像传感器供电。参考图2，电源输入装置101包括CCD电源适配器9、开关电源适配器10和器具输入插座11，开关电源适配器10与器具输入插座11电连接。器具输入插座11用于与外接电源连接。CCD电源适配器9与开关电源适配器10电连接，用于给CCD图像传感器供电。CCD电源适配器9与开关电源适配器10均通过压板8与机箱外壳2的侧壁固定连接。CCD电源适配器9的电压为12V，开关电源适配器10将220V电压转为12V电压。
如图2所示，机箱外壳2上部设置有开口，该开口用于向机箱外壳2内部安装设备元件。机箱外壳2上方具有机箱顶盖4，机箱顶盖4盖设在开口上。
进一步地，机箱顶盖4上具有贯穿机箱顶盖4上下表面的提手孔，机箱提手5安装在提手孔下方，并且机箱提手5位于提手孔内，通过设置机箱提手5，以方便生物芯片阅读仪的携带。
进一步地，机箱外壳2外壁的底部上设置有橡胶地脚1，以使生物芯片阅读仪放置平稳。在本发明的实施例中，橡胶地脚1的数量为4个，橡胶地脚用螺栓安装在机箱外壳2的底部。也可以采用其他连接方式，如粘接。
进一步地，为了降低生物芯片阅读仪内部的温度，生物芯片阅读仪还包括风扇7，风扇7直接固定在机箱外壳2上，位于CCD图像传感器23下方，同时位于CCD电源适配器9与开关电源适配器10之间，并且机箱外壳2上与风扇对应的位置安装有风扇保护罩6。
进一步地，生物芯片阅读仪还包括USB接口12，USB接口12一端与CCD图像传感器23连接，另一端用于与计算机连接。
使用时，将便携式生物芯片阅读仪与计算机连接，打开计算机上的生物芯片阅读仪软件，将生物芯片放置在舱门17的凹槽内，将舱门17沿导轨16全部滑入暗室3中即可进行检测。如图4所示，生物芯片的自发光，通过反光镜14反射给定焦镜头19，再由CCD图象传感器23捕捉图像，将图像发送到计算机中进行处理。
以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，包括：机箱外壳和位于机箱外壳内部的相机镜头装置、反光镜装置和芯片放置装置，其中，
机箱外壳的前侧壁上设置有插孔；
芯片放置装置包括暗室和舱门，暗室的前侧壁设置有第一通孔，后侧壁上设置有第二通孔，舱门包括用于水平放置生物芯片的水平板，水平板穿过插孔、第一通孔位于暗室内部，舱门封闭第一通孔；
反光镜装置位于暗室内部，其包括反光镜，反光镜安装在暗室的侧壁上；
相机镜头装置包括镜头、第一支撑部和CCD图像传感器，第一支撑部的一端安装在暗室上；镜头和CCD图像传感器分别安装第一支撑部的另一端，其中，镜头位于第一支撑部内部；生物芯片发出的光经反光镜反射给镜头，然后通过CCD图像传感器捕捉图像。
2.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，暗室的横截面为五边形，横截面均与所述暗室的前侧壁和后侧壁垂直，其中五边形的三个内角为直角，安装反光镜的暗室的侧壁倾斜，反光镜与所述暗室的侧壁平行。
3.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，所述反光镜与水平面的夹角为30-60°。
4.如权利要求3所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，反光镜装置还包括反光镜支撑板，反光镜支撑板为方形，反光镜通过反光镜支撑板安装在所述暗室的侧壁上，所述暗室的侧壁与第一通孔相邻。
5.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，芯片放置装置还包括导轨，导轨安装在暗室底部，水平板可滑动地安装在导轨上。
6.如权利要求5所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，导轨为平直导轨，平直导轨的数量为至少2组。
7.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，水平板上设置有用于水平放置生物芯片的凹槽。
8.如权利要求7所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，舱门还包括竖直板，竖直板与水平板固定连接，竖直板用于封闭第一通孔。
9.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，相机镜头装置还包括第二支撑部，第二支撑部呈环状，镜头和图像传感器通过第二支撑部安装在第一支撑部的另一端，镜头和图像传感器分别位于第二支撑部的两侧。
10.如权利要求1所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，第一支撑部为长方体或者正方体或者圆柱体，第一支撑部左右贯通，通过两个CCD侧板将第一支撑部的左右侧封闭。
11.如权利要求1-10任一所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，生物芯片阅读仪还包括电源输入装置，电源输入装置位于箱体外壳内部，电源输入装置包括开关电源适配器、CCD电源适配器和器具输入插座，开关电源适配器分别与CCD电源适配器和器具输入插座电连接，器具输入插座用于与外接电源连接，CCD电源适配器与CCD图像传感器电连接，CCD电源适配器与开关电源适配器均通过压板与机箱外壳的侧壁固定连接。
12.如权利要求11所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，生物芯片阅读仪还包括风扇，风扇直接固定在机箱外壳上，风扇位于CCD图像传感器下方，并且位于CCD电源适配器与开关电源适配器之间，机箱外壳上与风扇对应的位置安装有风扇保护罩。
13.如权利要求1-10任一所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，机箱外壳上部具有用于向机箱外壳内部安装设备元件的开口，机箱顶盖设在开口上，机箱顶盖上设置有用于提起机箱外壳的机箱提手；机箱外壳外壁的底部设置有用于机箱外壳平稳放置的橡胶地脚，橡胶地脚通过螺栓安装在机箱外壳的底部。
14.如权利要求1-10任一所述的便携式生物芯片阅读仪，其特征在于，其中，所述生物芯片阅读仪还包括USB接口，USB接口的一端与CCD图像传感器连接，USB接口的另一端用于与计算机连接。
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