CN106959288A - 生化检测设备 - Google Patents

Abstract

一种生化检测设备，其包含一电子运算装置及一光学装置。该光学装置包含一本体，该本体包含一开设在该本体内部的容置空间、一与该容置空间相通的插槽、一与该容置空间相通的光学透镜及一与该容置空间相通的开口。该光学透镜与该开口设在该本体的同一平面且该光学透镜位于该电子运算装置的影像撷取单元上方。本发明可将该光学装置装设在一般人随身携带的手持式电子运算装置上，即可随时随地通过一生化片材进行环境参数或生理参数的检测。该光学装置结构简单可替代昂贵精密的检测仪器，在体积、使用便利性与成本上均有相对的优势。

Description

生化检测设备

技术领域

本发明是一种检测设备，尤指一种将生化片材利用电子运算装置以不受时间、地点限制而能方便对环境参数或生理参数进行检测的生化检测设备。

背景技术

早期在对生化片材做环境中如污染物的金属成份含量或酸碱值等环境参数检测时，或者是人体中的血糖等生理参数检测时，是将污染物或血糖等待鉴定物与生化片材上的反应物混合使其产生变化，此后再经过精密仪器或人工方式来辨别或判断待鉴定物是否符合标准。

承上，经过人工来判断待鉴定物的方式虽然省时间，但待鉴定物反应后的变化可能因人的观察与判断而异，造成其结果不稳定，无法作为往后检测的参考标准。另外，现有用在特定检测的生化片材的成本较贵，一旦检测次数较多时，生化片材的使用量恐增加而进一步地增加业主的投资成本。

因此，有人提出以光学影像扩展仪器的方式来改善人工判断的方式，利用光学透镜的设置使影像撷取单元撷取生化片材变化结果后的影像进行扩展与判读，其准确性与效率均高于前述人工判断方式。

然而，目前市面上所贩卖的光学影像扩展仪器不仅构件精密复杂、成本较高，仪器整体的体积往往过大而无法随身携带，相当不方便，因此，无法实时对环境进行如金属成份含量或酸碱值，或是人体的生理参数等待鉴定物做检测。基此，现有光学影像扩展仪器具有成本高及不易携带而无法实时检测的缺陷，故有加以改良的必要。

发明内容

本发明的目的在于提出一种生化检测设备，该设备结合电子运算装置和体积小方便随身携带、成本低的光学装置，可实时对如环境中污染物的金属成份含量或酸碱值等环境参数，或人体中的血糖等生理参数做检测。

根据前述目的，本发明提出一种生化检测设备，该生化检测设备包含有一电子运算装置及一光学装置。该电子运算装置包含有至少一显示单元、以及至少一与该显示单元同一平面的影像撷取单元。该光学装置包含有一本体，该本体包含有一开设在该本体内部的容置空间、一与该容置空间相通的插槽、一与该容置空间相通的光学透镜、以及一与该容置空间相通的开口。其中该光学透镜与该开口设在该本体的同一平面且该光学透镜位于该影像撷取单元上方。

进一步地，该本体包含有一位于该本体相对该光学透镜一侧并与该容置空间相通的通孔。

进一步地，该光学装置包含有一供该本体固定在该电子运算装置上的固定件。

进一步地，更包含有一插设在该插槽的生化片材，该生化片材一端包含有一测试区及一校准区，该测试区及该校准区位于该影像撷取单元上方。

进一步地，该电子运算装置包含有一电性连接该影像撷取单元的应用程序。

进一步地，该应用程序控制该显示单元邻近该影像撷取单元处形成有一发光区，该本体的该开口位于该发光区上。

进一步地，该应用程序控制该显示单元的一位置形成有一显示区。

进一步地，该电子运算装置包含有一电性连接该应用程序的数据库。

进一步地，该校准区包含有至少一比对参考对象。

进一步地，该校准区包含有至少一对焦目标对象。

本发明特点在于：

1.本发明的该光学装置是一体积小可方便随身携带及成本低的结构，用户可实时对如环境中的流体或气体等进行金属成份含量或酸碱值、遭受污染与否或人体的生理流体中例如血液、尿液或唾液等待鉴定物做检测而方便地监控存在于该流体内的特殊分析物(例如葡萄糖、胆固醇、酮体或特定蛋白质)的位准。使用上，将待鉴定物加入至该生化片材的该测试区中让待鉴定物与该测试区上的生化反应物混合，此后将该生化片材插入该插槽中，使该测试区对准该光学透镜让该影像撷取单元扫描该测试区变化结果并加以影像扩展进行判读，并在该显示单元显示检测结果，立即让使用者判断待鉴定物的检测数据，通过改善现有贵重仪器成本高及不方便携带而无法实时检测的缺陷。

2.本发明的该电子运算装置更经过一应用程序可将该显示单元划分成一发光区，并让该发光区位于该本体的该开口下方，让该发光区的照明作为该影像撷取单元撷取该测试区的主要光源，此后该发光区的光线经由该开口照射至该容置空间，给予该影像撷取单元充足的光线扫描及方便观察该测试区的变化结果。

3.本发明的该电子运算装置经过该应用程序可将该显示单元同时划分成该发光区及一显示区，让用户在该影像撷取单元扫描该测试区的变化结果时可同时间经过该显示区观察该测试区的变化结果。

4.本发明可进一步地将该生化片材的一端同时内嵌有该测试区及该校准区，让使用者可直接将该测试区的变化结果与该校准区的一比对参考对象做比对，以判断变化结果与该比对参考对象之间的差异性，有别于现有该测试区与该校准区分属于不同两对象而有较高成本及不方便性的缺陷。

5.对该生化片材做检测时，能以人工方式观察检测结果，又或者是以该应用程序控制该影像撷取单元使该影像撷取单元自动化扫描该测试区的变化结果与该比对参考对象，此后自动化计算出该测试区的变化结果与该比对参考对象之间的差异性，并将其计算结果显示在该显示区。

6.本发明可进一步地将该校准区内嵌有一对焦目标对象，让该影像撷取单元进行对焦、影像校准、光源调整等前置作业，用来提高检测准确性。

7.本发明该电子运算装置可将该应用程序的计算结果储存至一数据库中，作为数据统计、数据分析、远程支持等后续应用。

8.本发明经过该测试区与该影像撷取单元之间设置有该光学透镜，让该影像撷取单元经由该光学透镜的特性可以扫描该测试区变化结果提供影像扩展，进而该测试区可仅利用些许面积的生化反应物来检测待鉴定物，由此可让该测试区检测待鉴定物的需求面积缩小、提高检测量、以及减少业主的投资成本。

附图说明

图1：为本发明电子运算装置与光学装置的立体分解图；

图2：为本发明光学装置与生化片材的立体分解图；

图3：为本发明光学装置与生化片材的立体剖视图；

图4A：为本发明电子运算装置、光学装置及生化片材的平面组合图；

图4B：为图4A在A-A位置的剖视图；

图5：为本发明生化检测设备检测时另一态样的示意图；

图6：为本发明固定件第一实施例的平面图；

图7：为本发明固定件第二实施例的立体组合图；

图8：为本发明电子运算装置另一态样与光学装置的立体组合图；

其中，附图标记：

1-生化检测设备；

2-电子运算装置；

20-显示单元；

200-发光区；

201-显示区；

21-影像撷取单元；

3-光学装置；

30-本体；

300-容置空间；

301-插槽；

302-光学透镜；

303-开口；

304-通孔；

31-胶膜；

31a-橡皮筋；

4-生化片材；

40-测试区；

41-校准区；

5-手电筒；

6-笔记本电脑。

具体实施方式

以下配合所附的图示，详加说明本发明的结构如何组合、使用，应当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

请参阅图1至图3所示，本发明提出的一种生化检测设备1，其包含有一电子运算装置2及一光学装置3。其中，该电子运算装置2包含有至少一显示单元20、以及至少一与该显示单元20同一平面的影像撷取单元21。该光学装置3包含有一本体30，该本体30包含有一开设在该本体30内部的容置空间300、一与该容置空间300相通的插槽301、一与该容置空间300相通的光学透镜302、以及一与该容置空间300相通的开口303。其中该光学透镜302与该开口303设在该本体30的同一平面且该光学透镜302位于该影像撷取单元21上方。在本发明实施例中，该电子运算装置2能以手持式且具有运算功能的智能型行动装置为应用，亦能以如图8所示的笔记本电脑6或平板计算机或iPad等电子运算装置为适用。并且，该显示单元20与该影像撷取单元21是以位于同一正面为应用，更详细地，该显示单元20与该影像撷取单元21能同时分别以正面的屏幕与镜头为应用，或者是该显示单元20与该影像撷取单元21同时分别以背面的屏幕与镜头为应用。另外，在本发明实施例中，该光学透镜302设为凸透镜，但不以此为限。

请参阅图4A及图4B所示，本发明该生化检测设备1更包括有一生化片材4，该生化片材4是用以插设在该本体30的该插槽301中，该生化片材4一端包含有一测试区40及一校准区41，该测试区40及该校准区41容置在该容置空间300中并位于该影像撷取单元21上方供该影像撷取单元21扫描。本发明的该光学装置3是一体积小可方便随身携带及成本低的结构。使用时，将待鉴定物加入至该生化片材4的该测试区40中让待鉴定物与该测试区40上的生化反应物混合，此后将该生化片材4插入该插槽301中，使该测试区40对准该光学透镜302让该影像撷取单元2扫描该测试区40变化结果并加以影像扩展进行判读，并在该显示单元20显示检测结果，立即让使用者判断待鉴定物的检测数据，通过改善现有贵重仪器成本高及不方便携带而无法实时检测的缺陷。其中，本发明该测试区40上的生化反应物是可应用在如环境中的流体或气体等进行污染物的金属成份含量或酸碱值的遭受污染与否，或人体的生理流体中例如血液、尿液或唾液中的血糖等待鉴定物做检测而方便地监控存在于该流体内的特殊分析物(例如葡萄糖、胆固醇、酮体或特定蛋白质)的位准。

承上，本发明经过该测试区40与该影像撷取单元21之间设置有该光学透镜302，让该影像撷取单元21经由该光学透镜302的特性可以提供影像扩展，进而该测试区40可仅利用些许面积的生化反应物来检测待鉴定物，由此可让该测试区40检测待鉴定物的需求面积缩小、提高检测量、以及减少业主的投资成本。

进一步地，本发明将该生化片材4的一端的该测试区40及该校准区41容置在该容置空间300时，视情况该电子运算装置2包含有一电性连接该影像撷取单元21的应用程序(图未示出)，本发明的该电子运算装置2经过该应用程序可将该显示单元20的一处划分成一发光区200，并让该发光区200位于该本体30的该开口303下方，让该发光区200的照明作为该影像撷取单元21撷取该测试区40的主要光源，此后该发光区200的光线经由该开口303照射至该容置空间300，给予该影像撷取单元21充足的光线扫描及方便观察该测试区40的变化结果。又或者如图5所示视情况该本体30包含有一位于该本体30相对该光学透镜302一侧并与该容置空间300相通的通孔304，使用者可额外利用一例如手电筒5的外部光源使其照明作为该影像撷取单元21撷取该测试区40的主要光源，将其光线经由该通孔304照射至该容置空间300中，给予该影像撷取单元21更充足的光线扫描该测试区40的变化结果。甚至是该发光区200的照明作为该影像撷取单元21撷取该测试区40变化结果的主要光源时，可经过该外部光源作为该影像撷取单元21撷取该测试区40变化结果的辅助光源。

本发明该电子运算装置2的该显示单元20上的该发光区200除了可提供照明功能外，能进一步通过该应用程序的控制使该发光区200的形状与该本体30外型一致，由此使该本体30的该光学透镜302对准该影像撷取单元21的中心点。

进一步地，该应用程序可控制该显示单元20的一位置形成有一显示区201，该显示区201位于该显示单元20的中央处。本发明的该电子运算装置2经过该应用程序可将该显示单元20同时划分成该发光区200及该显示区201，让用户在该影像撷取单元21扫描该测试区40的变化结果时可同时间经过该显示区201观察该测试区40的变化结果。也可经过该应用程序控制该显示单元20在不同时间形成该发光区200或该显示区201，在检测时让该显示单元20仅启动该发光区200，检测完再开启该显示区201来显示其检测结果。

在本发明实施例中，可进一步地将该本体30设为具有较佳反射性的壳体，当光线进入该容置空间300时，光线较不容易被该本体30吸收，基此，能有较多的光线反射至该测试区40及该校准区41，由此让该影像撷取单元21具有更充足的光线扫描待检定物与该生化片材4上的反应物混合后的变化结果。

进一步地，该校准区41包含有至少一比对参考对象(图未示出)，该比对参考对象是根据欲检测的待鉴定物的类型事先嵌入在该校准区41上的参考比对数据，更具体说明，当要检测金属成份含量或酸碱值，则在该校准区41嵌入对应的比对值或表格等数据来作为本次检测的比对标准，而当要检测血液、尿液或唾液中的血糖，相同地在该校准区41嵌入对应的的比对数据，以此类推。

另外，由于本发明适用在各种电子运算装置则因不同厂牌或型号的电子运算装置其屏幕显示或亮度的设定参数，或是影像撷取单元的各种数据设定(例如色温、白平衡)均非相同；另外，该影像撷取单元21如果采用非自动对焦，则使用者在操作生化片材4插入的准确度不一的状况下，若使用前未有一前置的校正作业则将造成影像辨识及判断失准的不利影响，对此，本发明该校准区41更包含有至少一对焦目标对象(图未示出)，将该对焦目标对象内嵌在该校准区41内，让该生化片材4插入时先令该电子运算装置2的该影像撷取单元21进行插入对位或影像对焦、白平衡校准等提高检测准确性。在实施例中，该对焦目标对象能以复数粗细条纹或方格子或可供物件对位或光源或白平衡等校准对象为应用。

承上，本发明将该生化片材4的一端同时内嵌有该测试区40及该校准区41，让使用者可直接将该测试区40的变化结果比对该校准区41的该比对参考对象，有别于现有该测试区40与该校准区41分属于不同两对象而有较高成本及不方便性的缺陷。特别说明，前述的该比对参考对象或该对焦目标对象也可储存在该电子运算装置；另外，该对焦目标对象甚至是可以让生化片材4生产厂商作为辨识密码，让特定的生化片材4方能被该电子运算装置2启用测试。

另外，本发明对该生化片材4做检测时，能以人工方式观察该测试区40的变化结果，又或者是以该应用程序控制该影像撷取单元21使该影像撷取单元21自动化扫描该测试区40的变化结果与该比对参考对象，此后自动化计算出该测试区40的变化结果与该比对参考对象之间的差异性，并将其计算结果显示在该显示单元20的该显示区201上。

进一步地，该电子运算装置2包含有一电性连接该应用程序的数据库(图未示出)，由此可将该应用程序的计算结果储存至该数据库中，以作为数据统计、数据分析、或者与远程服务器联机等后续支持应用。

请参阅图6及图7所示，该光学装置3包含有一供该本体30固定在该电子运算装置2上的固定件，该固定件设在该本体30中该光学透镜302与该开口303的同一平面且该固定件位于该光学透镜302与该开口303之间，该固定件能以胶膜31为应用，或者是以橡皮筋31a为应用，甚至是以夹具(图未示出)为应用。本发明经过该固定件将该光学装置3固定在该电子运算装置2上，以避免人碰撞到该电子运算装置2或该光学装置3而导致该电子运算装置2或该光学装置3位移。

综上所述，本发明具有以下特点：

1.本发明的该光学装置3是一体积小可方便随身携带及成本低的结构，用户可实时对如环境中的流体或气体等进行金属成份含量或酸碱值的遭受污染与否或人体的生理流体中例如血液、尿液或唾液等待鉴定物做检测而方便地监控存在于该流体内的特殊分析物(例如葡萄糖、胆固醇、酮体或特定蛋白质)的位准。使用上，将待鉴定物加入至该生化片材4的该测试区40中让待鉴定物与该测试区40上的生化反应物混合，此后将该生化片材4插入该插槽301中，使该测试区40对准该光学透镜302让该影像撷取单元2扫描该测试区40变化结果并加以影像扩展进行判读，并在该显示单元20显示检测结果，立即让使用者判断待鉴定物的检测数据，由此改善现有贵重仪器成本高及不方便携带而无法实时检测的缺陷。

2.本发明的该电子运算装置2更经过该应用程序可将该显示单元20划分成该发光区200，并让该发光区200位于该本体30的该开口303下方，让该发光区200的照明作为该影像撷取单元21撷取该测试区40的主要光源，此后该发光区200的光线经由该开口303照射至该容置空间300，给予该影像撷取单元21充足的光线扫描及方便观察该测试区40的变化结果。

3.本发明的该电子运算装置2经过该应用程序可将该显示单元20同时划分成该发光区200及该显示区201，让用户在该影像撷取单元21扫描该测试区40的变化结果时可同时间经过该显示区201观察该测试区40的变化结果。

4.本发明可将该生化片材4的一端同时内嵌有该测试区40及该校准区41，让使用者可直接将该测试区40的变化结果与该比对参考对象做比对以判断变化结果与该比对参考对象之间的差异性，有别于现有该测试区40与该校准区41分属于不同两对象而有较高成本及不方便性的缺陷。

5.对该生化片材4做检测时，能以人工方式观察检测结果，又或者是以该应用程控该影像撷取单元21使该影像撷取单元21自动化扫描该测试区40的变化结果与该比对参考对象，此后自动化计算出该测试区40的变化结果与该比对参考对象之间的差异性，并将其计算结果显示在该显示单元20的该显示区201上。

6.本发明可进一步地将该校准区41内嵌有该对焦目标对象，让该电子运算装置2的该影像撷取单元21进行对焦、影像校准、光源调整等前置作业，用来提高检测准确性。

7.本发明该电子运算装置2可将该应用程序的计算结果储存至该数据库中，作为数据统计、数据分析、远程支持等后续应用。

8.本发明经过该测试区40与该影像撷取单元21之间设置有该光学透镜302，让该影像撷取单元21经由该光学透镜302的特性可以扫描该测试区40变化结果提供影像扩展，进而该测试区40可仅利用些许面积的生化反应物来检测待鉴定物，由此可让该测试区40检测待鉴定物的需求面积缩小、提高检测量、以及减少业主的投资成本。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种生化检测设备，其特征在于，该生化检测设备包含有：

一电子运算装置，该电子运算装置包含有至少一显示单元、以及至少一与该显示单元同一平面的影像撷取单元；以及

一光学装置，该光学装置包含有一本体，该本体包含有一开设在该本体内部的容置空间、一与该容置空间相通的插槽、一与该容置空间相通的光学透镜、以及一与该容置空间相通的开口；其中该光学透镜与该开口设在该本体的同一平面且该光学透镜位于该影像撷取单元上方。

2.根据权利要求1所述的生化检测设备，其特征在于，该本体包含有一位于该本体相对该光学透镜一侧并与该容置空间相通的通孔。

3.根据权利要求1所述的生化检测设备，其特征在于，该光学装置包含有一供该本体固定在该电子运算装置上的固定件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的生化检测设备，其特征在于，更包含有一插设在该插槽的生化片材，该生化片材一端包含有一测试区及一校准区，该测试区及该校准区位于该影像撷取单元上方。

5.根据权利要求4所述的生化检测设备，其特征在于，该电子运算装置包含有一电性连接该影像撷取单元的应用程序。

6.根据权利要求5所述的生化检测设备，其特征在于，该应用程序控制该显示单元邻近该影像撷取单元处形成有一发光区，该本体的该开口位于该发光区上。

7.根据权利要求5所述的生化检测设备，其特征在于，该应用程序控制该显示单元的一位置形成有一显示区。

8.根据权利要求5所述的生化检测设备，其特征在于，该电子运算装置包含有一电性连接该应用程序的数据库。

9.根据权利要求4所述的生化检测设备，其特征在于，该校准区包含有至少一比对参考对象。

10.根据权利要求4所述的生化检测设备，其特征在于，该校准区包含有至少一对焦目标对象。