CN113567692A - 生化光电检测系统与生化分析仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生化光电检测系统与生化分析仪，所述系统包括：LED光源组与光电探测模块；所述LED光源组包括多个LED光源；所述多个LED光源同时点亮时，用于发射覆盖预设波长范围的复色光束；所述光电探测模块用于在所述复色光束通过检测通道后，同时对通过所述检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的预设波长的单色光束所对应的光信号。本生化光电检测系统兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势。

Description

生化光电检测系统与生化分析仪

技术领域

本申请涉及生化光电检测技术领域，特别是涉及一种生化光电检测系统与生化分析仪。

背景技术

基于分光光度法的生化分析仪是利用朗伯比尔定律获得人体液(血液、尿液)中的各种生化指标(如血常规、肝功、肾功、心功能血糖、血脂、矿物质等)的分析仪器，它可以准确、快速地为医生和化学检验人员提供所需的检验数据，在临床诊断和化学检验中具有重要作用。生化分析仪典型的组成部分有:光学检测系统、控制系统和数据处理系统；光学检测系统是自动生化分析仪快速准确检测的前提，另外，光学检测系统决定着分析仪器的发展趋势：小型化、自动化、精确化、多参数化。生化分析仪有两种光电比色方法：前分光技术和后分光技术，前分光技术虽然结构简单、成本较低，但由于其检测速度较慢使其在全自动化生化分析仪中的应用受到限制。目前全自动生化分析仪通常采用后分光技术，后分光技术可以将光源发射的复合光束先通过检测通道后再经单色器分光，可以同时完成多个预设波长的生化光电检测，检测速度快。生化分析仪的检测项目常用到300-800nm的波长，传统使用卤素灯作为光源，但卤素灯具有寿命短需要定期更换光源、发热高且需要设计特殊散热装置的缺点，限制了生化分析仪向小型化、低维护成本的方向发展；单色器是使不同波长的光以不同的角度发散的组件，生化分析仪常用的单色器为光栅，光栅作为单色器的主要缺点是价格昂贵、有次级光谱干扰分析、且杂散光影响较大，由此，限制了生化分析仪向低成本、高检测精度的方向发展。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够兼顾高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的生化光电检测系统与生化分析仪。

一种生化光电检测系统，包括：LED光源组与光电探测模块；所述LED光源组包括多个LED光源；

所述多个LED光源同时点亮时，用于发射覆盖预设波长范围的复色光束；

所述光电探测模块用于在所述复色光束通过检测通道后，同时对通过所述检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的预设波长的单色光束所对应的光信号。

在其中一个实施例中，所述LED光源组为至少两个；所述系统还包括：合光元件；

每个LED光源组用于发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束；

所述合光元件用于对所述入射光束进行合光，得到覆盖所述预设波长范围的复色光束。

在其中一个实施例中，所述系统还包括聚光透镜组；所述聚光透镜组的设置位置包括下述中的至少一个：

所述LED光源组与所述合光元件之间；

所述合光元件与所述检测通道之间；

所述检测通道与所述光电探测模块之间。

在其中一个实施例中，所述光电探测模块包括多光谱传感器；所述多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；

通过所述检测通道后的复色光束入射至所述多光谱传感器，各所述滤光膜分别对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束，所述光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应预设波长的单色光束的光信号。

在其中一个实施例中，所述光电探测模块包括多光谱传感器、分光元件与光电探测器；所述多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；

所述分光元件用于将通过所述检测通道后的复色光束分为两束，一束产生第一预设波长的单色光束作用于所述光电探测器，得到入射的第一预设波长的单色光束的光信号，另一束作用于所述多光谱传感器的滤光膜，得到对应的第二预设波长的单色光束，并由所述光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应第二预设波长的单色光束的光信号；所述第一预设波长不同于所述第二预设波长。

在其中一个实施例中，所述光电探测模块还包括：扩束镜；所述扩束镜设置于所述分光元件与所述多光谱传感器之间。

在其中一个实施例中，所述光电探测模块包括分光元件与多个滤光片，以及每个滤光片对应的光电探测器；每个滤光片用于透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光片的单色光束所对应的预设波长不同

所述分光元件用于对通过所述检测通道后的复色光束进行分光，得到多束复色光束，并分别入射至相应滤光片；

各所述滤光片用于对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束；

各所述光电探测器用于接收相应预设波长的单色光束的光信号。

在其中一个实施例中，所述生化光电检测所需的预设波长为340nm、380nm、405nm、450nm、480nm、500nm、545nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm与800nm中的一种或多种。

在其中一个实施例中，每个LED光源组内的LED光源呈圆周排列。

上述生化光电检测系统，采用包括多个LED光源的LED光源组作为系统光源，由于LED光源具有寿命长而无需定期更换光源，以及发热低而无需设计特殊散热装置的优点，使得该系统能够向小尺寸与低成本的方向发展。另外，LED光源组中的多个LED光源同时点亮时，该LED光源组发射覆盖预设波长范围的复色光束，并入射至检测通道，通过光电探测模块同时对通过检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的各预设波长的单色光束，并接收各预设波长的单色光束的光信号，以便于基于所接收的各预设波长的单色光束的光信号，同时实现相应预设波长下的生化光电检测，从而能够提高检测速度。另外，由于该生化光电检测系统采用光电探测模块作为单色器与光电探测器，而没有采用光栅作为单色器，由此，能够避免因采用光栅作为单色器而限制该系统向低成本、高检测精度的方向发展的问题。综上可知，本发明提供的生化光电检测系统，兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势。

一种生化分析仪，包括上述各系统实施例中提供的生化光电检测系统。

由于上述实施例中提供的生化光电检测系统，兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势，由此，采用该生化光电检测系统的生化分析仪，也兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势。

附图说明

图1为一个实施例中生化光电检测系统的结构示意图；

图2为一个实施例中生化光电检测系统的光路结构示意图；

图3为一个实施例中多个LED光源呈圆周排列时的截面示意图；

图4为另一个实施例中生化光电检测系统的光路结构示意图；

图5为又一个实施例中生化光电检测系统的光路结构示意图；

图6为再一个实施例中生化光电检测系统的光路结构示意图；

图7为再一个实施例中生化光电检测系统的光路结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种生化光电检测系统，包括：LED光源组100与光电探测模块200；LED光源组100包括多个LED光源；多个LED光源同时点亮时，用于发射覆盖预设波长范围的复色光束；光电探测模块200用于在复色光束通过检测通道后，同时对通过检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的预设波长的单色光束所对应的光信号。

其中，同时点亮是指LED光源组内的各LED光源同时被点亮，也即是各LED光源的状态同步，或者均处于点亮状态，或者均处于非点亮状态。LED光源组包括多个LED光源，每个LED光源用于发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束，基于该多个LED光源各自发射的入射光束能够得到覆盖预设波长范围的复色光束。LED光源可以是宽光谱LED灯，比如波长范围为400nm-1000nm(纳米，一种长度度量单位)的宽光谱LED灯，也可以单色LED灯，比如波长为340nm或380nm的单色LED灯，还可以是复色LED灯，比如波长范围为720nm-820nm的复色LED灯，还可以是白光LED灯，比如，波长范围为400nm-740nm的白光LED灯，在此不作具体限定。预设波长范围是覆盖生化光电检测所需的各种预设波长的波长范围或区间，比如为300nm-800nm，这样，基于覆盖该预设波长范围的复色光束，能够实现各预设波长下的生化光电检测。

检测通道中设置有检测装置，检测装置具体可以是比色杯或包括多个比色杯的比色盘，比色杯中装有待进行生化光电检测的待测物质，这样，LED光源组发射的复色光束通过检测通道时，会透射过设置于该检测通道中的比色杯内的待测物质，由此，通过检测通道后的复色光束即为透射过待测物质的复色光束，基于该透射过待测物质的复色光束，能够实现待测物质在各预设波长下的生化光电检测。LED光源组内的多个LED光源发射的复色光束，通过检测通道后入射至光电探测模块，光电探测模块对所入射的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的各预设波长的单色光束所对应的光信号。

在一个实施例中，生化光电检测所需的预设波长，包括但不限于是340nm、380nm、405nm、450nm、480nm、500nm、545nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm与800nm中的一种或多种。

在一个实施例中，以预设波长范围为300nm-800nm为例，通过至少三个LED光源的组合即能够得到覆盖该预设波长范围的复色光束。比如，通过波长范围为400nm-1000nm的宽光谱LED灯、波长为340nm的单色LED灯与波长为380nm的单色LED灯的组合，或者，通过波长为340nm的单色LED灯、波长为380nm的单色LED灯、波长范围为720nm-820nm的复色LED灯与波长范围为400nm-740nm的白光LED灯的组合，或者，通过波长分别为340nm、380nm、405nm、450nm、480nm、500nm、545nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm与800nm的单色LED灯的组合，均能够波长覆盖300nm-800nm的复色光束。可以理解，LED光源的组合方式并不局限于上述示例。

上述生化光电检测系统，采用包括多个LED光源的LED光源组作为系统光源，由于LED光源具有寿命长而无需定期更换光源，以及发热低而无需设计特殊散热装置的优点，使得该系统能够向小尺寸与低成本的方向发展。另外，LED光源组中的多个LED光源同时点亮时，该LED光源组发射覆盖预设波长范围的复色光束，并入射至检测通道，通过光电探测模块同时对通过检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的各预设波长的单色光束，并接收各预设波长的单色光束的光信号，以便于基于所接收的各预设波长的单色光束的光信号，同时实现相应预设波长下的生化光电检测，从而能够提高检测速度。另外，由于该生化光电检测系统采用光电探测模块作为单色器与光电探测器，而没有采用光栅作为单色器，由此，能够避免因采用光栅作为单色器而限制该系统向低成本、高检测精度的方向发展的问题。综上可知，上述生化光电检测系统兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势。

在一个实施例中，LED光源组为至少两个；上述生化光电检测系统还包括：合光元件；每个LED光源组用于发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束；合光元件用于对入射光束进行合光，得到覆盖预设波长范围的复色光束。

其中，每个LED光源组包括至少一个LED光源，每个LED光源发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束，由此，每个LED光源组能够用于发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束，基于各LED光源组发射的入射光束能够得到覆盖预设波长范围的复色光束。当LED光源组中包括多于一个的LED光源时，该多于一个的LED光源各自发射的入射光束，整体作为相应LED光源组最终发射的入射光束，并入射至合光元件。合光元件用于将各LED光源组发射的入射光束合束为一束复色光束。

在一个实施例中，当通过波长范围为400nm-1000nm的宽光谱LED灯、波长为340nm的单色LED灯与波长为380nm的单色LED灯的组合，得到覆盖该预设波长范围的复色光束时，该三个LED光源可组成一个或多个LED光源组，比如单个LED光源组同时包括该三个LED光源，或者，每个LED光源组包括其中一个LED光源，或者，一个LED光源组包括其中一个LED光源，一个LED光源组包括剩余两个LED光源。类似地，对于能够得到覆盖预设波长范围的复色光束的其他LED光源组合方式，均能够组合得到一个或多个LED光源组，在此不一一列举。

如图2所示，在一个实施例中，提供了一种生化光电检测系统的光路结构示意图。该生化光电检测系统，包括：LED光源组100、光电探测模块200与合光元件300，其中，LED光源组100有两个，分别通过标号101与102来表征，检测通道通过000来表征，合光元件300设置于LED光源组100与检测通道000之间，用于将LED光源组101与LED光源组102各自发射的入射光束，合束为覆盖预设波长范围的复色光束，复色光束通过检测通道000后入射至光电探测模块200，光电探测模块200对所入射的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的预设波长的单色光束所对应的光信号。

可以理解，上述图2中的LED光源组数量、合光元件的类型与数量等仅用于示例，并不用于具体限定。比如，当合光元件为二向色镜时，每增加一个LED光源组，则会对应增加一个二向色镜，以便于将所增加的LED光源组发射的入射光束合束至复色光束中。

在一个实施例中，每个LED光源组内的LED光源呈圆周排列。其中，对于包括多个LED光源的LED光源组，该LED光源组内的多个LED光源呈圆周排列，将LED光源组内的多个LED光源按照圆周排列的方式进行部署，以使得该多个LED光源的部署更紧凑，从而能够缩小该LED光源组的尺寸。

如图3所示，在一个实施例中提供了多个LED光源呈圆周排列时的截面示意图，以LED光源组包括7个LED光源为例，该7个LED光源呈圆周排列，其中1个LED光源处于圆中心，其余6个LED光源围绕该圆中心均匀部署在圆周上。可以理解，图3所示的LED光源数量与LED光源的圆周部署方式仅作为示例，并不用于具体限定，比如该7个LED光源都均匀分布在圆周上。

在一个实施例中，上述生化光电检测系统还包括聚光透镜组；聚光透镜组的设置位置包括下述中的至少一个：LED光源组与合光元件之间；合光元件与检测通道之间；检测通道与光电探测模块之间。

其中，聚光透镜组包括一个或多个聚光透镜，聚光透镜具体可以是球面透镜和/或非球面透镜，当聚光透镜组包括多个聚光透镜时，具体可以是多个球面透镜或多个非球面透镜，或者，球面透镜与非球面透镜的组合。通过聚光透镜组对入射至该聚光透镜组的光束进行聚光或聚焦，能够使得光束能量更均匀，从而能够提高能量利用率。

在一个实施例中，光电探测模块包括多光谱传感器；多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；通过检测通道后的复色光束入射至多光谱传感器，所入射的复色光束透射过各滤光膜得到相应预设波长的单色光束，光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应预设波长的单色光束的光信号。

其中，光电探测器阵列包括多于一个的光电探测器，光电探测器阵列具体可以是光电探测器环形阵列或光电探测器矩形阵列，光电探测器环形阵列是指多于一个的光电探测器按照圆环形式排列部署，光电探测器矩阵阵列是指多于一个的光电探测器按照矩阵形式排列部署，可以理解，多于一个的光电探测器的排列部署方式并不限定于上述示例，比如还可以是按照圆周形式排列部署。

多光谱传感器中的各光电探测器上分别镀有滤光膜，每个滤光膜能够透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光膜的单色光束所对应的预设波长不同。通过检测通道后的复色光束同时入射至多光谱传感器中的各滤光膜，各滤光膜分别对所入射的复色光束进行单色处理，以使得各预设波长的单色光束能够分别透射过相应滤光膜，并由镀有滤光膜的各光电探测器分别接收透射过相应滤光膜的单色光束的光信号，以便于基于所接收的各预设波长的单色光束的光信号，同时实现各预设波长下的生化光电检测，从而能够提高检测速度。

如图4所示，在一个实施例中提供了一种生化光电检测系统的光路结构示意图。该生化光电检测系统，包括：LED光源组100、光电探测模块200、合光元件300与聚光透镜组400，其中，LED光源组100有三个，分别通过标号101、102与103来表征，合光元件300有两个，分别通过标号301与302来表征，用于将三个LED光源组各自发射的入射光束合束为复色光束，检测通道通过000来表征，光电探测模块200包括多光谱传感器210，此外，LED光源组101与合光元件301之间、LED光源组102与合光元件301之间、LED光源组103与合光元件302之间、合光元件302与检测通道000之间、检测通道000与多光谱传感器210之间均设置有聚光透镜组400，以光束传播方向为参照，合光元件302设置于合光元件301之后。

可以理解，上述图4中的LED光源组数量、合光元件的类型与数量、聚光透镜组的数量与设置位置等仅用于示例，并不用于具体限定。比如，可根据实际情况减少图4所示的一个或多个聚光透镜组。

在一个实施例中，当LED光源组为至少两个时，可在每个LED光源组与合光元件之间分别设置聚光透镜组，也可仅在包括多个LED光源的LED光源组与合光元件之间设置聚光透镜组，在此不作具体限定。

在一个实施例中，光电探测模块包括多光谱传感器、分光元件与光电探测器；多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；分光元件用于将通过检测通道后的复色光束分为两束，一束产生第一预设波长的单色光束作用于光电探测器，得到入射的第一预设波长的单色光束的光信号，另一束作用于多光谱传感器的滤光膜，得到对应的第二预设波长的单色光束，并由光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应第二预设波长的单色光束的光信号；第一预设波长不同于第二预设波长。

其中，分光元件可用于将所入射的复色光束分为两束，一束为第一预设波长的单色光束，一束为分离出第一预设波长后、且覆盖第二预设波长的复色光束，该分光元件具体可以是分光镜或二向色镜。第一预设波长与第二预设波长均是生化光电检测所需的预设波长，且第一预设波长不同于第二预设波长，第一预设波长具体可以是光能量较弱的预设波长，比如340nm，第二预设波长具体可以是光能量较强的预设波长，比如380nm、405nm、450nm、480nm、500nm、545nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm与800nm中的一种或多种。多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列，每个滤光膜能够透射过生化光电检测所需的一种第二预设波长的单色光束，且透射过各滤光膜的单色光束所对应的第二预设波长不同，由此，基于该多个滤光膜对所入射的复色光束进行单色处理，能够得到各第二预设波长的单色光束。

由分光元件分光得到的第一预设波长的单色光束入射至光电探测器，光电探测器接收所入射的第一预设波长的单色光束的光信号。由分光元件分光得到的复色光束入射至多光谱传感器，通过多光谱传感器中的多个滤光膜同时对所入射的复色光束进行单色处理，得到各第二预设波长的单色光束，光电探测器阵列中的各光电探测器，分别接收透射过相应滤光膜的单色光束的光信号。

在一个实施例中，分光元件也可用于将所入射的复色光束分束为两束复色光束，该两束复色光束是相同的、且同时覆盖第一预设波长与第二预设波长的复色光束，或者，一束是覆盖第一预设波长的复色光束，另一束是覆盖第二预设波长的复色光束。

在本实施例中，上述生化光电检测系统中，分光元件具体可以是光纤束、分光镜或二向色镜，分光元件与光电探测器之间设置有能够透射过第一预设波长的单色光束的滤光片，或者，光电探测器的表明镀有能够透射过第一预设波长的单色光束的滤光膜，这样，当覆盖第一预设波长的复色光束透射过滤光片或滤光膜后，均能够得到第一预设波长的单色光束，由此，光电探测器能够接收该第一预设波长的单色光束的光信号。覆盖第二预设波长的复色光束入射至多光谱传感器，多光谱传感器中的各滤光膜同时对所入射的复色光束进行单色处理，得到各自相应的第二预设波长的单色光束，多光谱传感器中的各光电探测器接收相应第二预设波长的单色光束的光信号。

在一个实施例中，光电探测模块还包括：扩束镜；扩束镜设置于分光元件与多光谱传感器之间。

其中，扩束镜对所入射的复色光束进行扩束，扩束后的复色光束入射至多光谱传感器，多光谱传感器基于所入射的复色光束获取各第二预设波长的单色光束的光信号。可以理解，多光谱传感器的尺寸受限于所入射的复色光束的光斑尺寸，而入射至多光谱传感器的复色光束的光斑尺寸通常较小，由此，通常需要通过尺寸较小的多光谱传感器来接收并处理所入射的复色光束，这样，会相对增加多光谱传感器的成本，从而相对增加生化光电检测的成本，而通过扩束镜对入射至多光谱传感器的复色光束进行扩束，以适当增大入射至多光谱传感器的复色光束的光斑尺寸，这样，多光谱传感器的尺寸也可相对应的适当增大，由此能够降低多光谱传感器的成本，从而能够降低生化光电检测的成本。

如图5所示，在一个实施例中提供了一种生化光电检测系统的光路结构示意图。该生化光电检测系统，包括：LED光源组100、光电探测模块200、合光元件300与聚光透镜组400，其中，LED光源组100有两个，分别通过标号101与102来表征，检测通道通过000来表征，光电探测模块200包括多光谱传感器210、分光元件211、光电探测器212与扩束镜213，此外，LED光源组101与合光元件300之间、LED光源组102与合光元件300之间、合光元件300与检测通道000之间、检测通道000与分光元件211之间、分光元件211与光电探测器212之间，均设置有聚光透镜组400，扩束镜213设置于分光元件211与多光谱传感器210之间。

可以理解，上述图5中的LED光源组数量、合光元件的类型与数量、聚光透镜组的数量与设置位置等仅用于示例，并不用于具体限定。比如，可根据实际情况减少图5所示的一个或多个聚光透镜组。值得说明的是，若处于分光元件与光电探测器之间的聚光透镜组接收的光束为覆盖第一预设波长的复色光束，可在分光元件与光电探测器之间的任一位置设置滤光片，该滤光片能够对所入射的复色光束进行单色处理，得到第一预设波长的单色光束。

在一个实施例中，光电探测模块包括分光元件与多个滤光片，以及每个滤光片对应的光电探测器；每个滤光片用于透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光片的单色光束所对应的预设波长不同；分光元件用于对通过检测通道后的复色光束进行分光，得到多束复色光束，并分别入射至相应滤光片；各滤光片用于对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束；各光电探测器用于接收相应预设波长的单色光束的光信号。

其中，分光元件具体可以是光纤束、分光片或二向色镜。可以理解，当分光元件为光纤束时，分光元件的数量与通过分光所需得到的复色光束的数量无关，比如，通过一个一分多光纤束即能够将通过检测通道后的复色光束同时分光为多束复色光束。当分光元件为分光片或二向色镜时，分光元件的数量比通过分光所需得到的复色光束的数量少一，比如，若需将通过检测通道后的复色光束分光为两束，则需设置一个分光元件，若需将通过检测通道后的复色光束分光为三束，则需设置两个分光元件，依此类推，在此不一一列举。

对于分光元件为分光片或二向色镜的情况，当分光元件多于一个时，各分光元件之间的组合方式与相对位置关系不作具体限定，只要能够将通过检测通道后的复色光束分光为多束复色光束，且通过多个滤光片与相应光电探测器基于该多束复色光束，能够得到生化光电检测所需的各预设波长的单色光束所对应的光信号即可，比如，通过一个分光元件将通过检测通道后的复色光束分光为两束，通过另一个分光元件将分光得到的其中一束复色光束再次分光为两束，由此，通过两个分光元件的组合能够将通过检测通道后的复色光束分光为三束复色光束。

分光元件将通过检测通道后的复色光束分光为多束复色光束后，各复色光束分别入射至一个滤光片，各滤光片对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束，各光电探测器接收透射过相应滤光片的单色光束的光信号。

如图6所示，在一个实施例中提供了一种生化光电检测系统的光路结构示意图。该生化光电检测系统，包括：LED光源组100、光电探测模块200、合光元件300与聚光透镜组400，其中，LED光源组100有两个，分别通过标号101与102来表征，检测通道通过000来表征，光电探测模块200包括分光元件220、滤光片221与光电探测器222，分光元件220为一分二光纤束，用于将所入射的复色光束分为两束复色光束，并分别入射至滤光片221，滤光片221与光电探测器222均有两个，每个滤光片221能够透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光片221的单色光束所对应的预设波长不同，各光电探测器222用于接收透射过相应滤光片221的单色光束的光信号。此外，LED光源组101与合光元件300之间、LED光源组102与合光元件300之间、合光元件300与检测通道000之间、检测通道000与分光元件220之间均设置有聚光透镜组400。

如图7所示，在一个实施例中提供了一种生化光电检测系统的光路结构示意图。该生化光电检测系统，包括：LED光源组100、光电探测模块200、合光元件300与聚光透镜组400，其中，LED光源组100有三个，分别通过标号101、102与103来表征，合光元件300有两个，分别通过标号301与302来表征，检测通道通过000来表征，光电探测模块200包括分光元件220、滤光片221与光电探测器222，分光元件220为一分四光纤束，用于将所入射的复色光束分为四束复色光束，并分别入射至滤光片221，滤光片221与光电探测器222均有四个，各滤光片221能够用于透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光片221的单色光束所对应的预设波长不同，各光电探测器222用于接收透射过相应滤光片221单色光束的光信号。此外，LED光源组101与合光元件301之间、LED光源组102与合光元件301之间、LED光源组103与合光元件302之间、合光元件302与检测通道000之间、检测通道000与分光元件220之间、分光元件220与每个滤光片221之间、每个滤光片221与相应光电探测器222之间均设置有聚光透镜组400。以光束传播方向为参照，合光元件302设置于合光元件301之后。

可以理解，上述图6与图7中的LED光源组数量、合光元件的类型与数量、分光元件的类型与数量、聚光透镜组的数量与设置位置，以及当分光元件为光纤束时，由该光纤束分光得到的复色光束的数量，以及对应设置的滤光片与光电探测器的数量等仅用于示例，并不用于具体限定。比如，可根据实际情况减少图6与图7所示的一个或多个聚光透镜组。

值得说明的是，若需要该生化光电检测系统能够实现预设数量种预设波长下的生化光电检测，则需要通过光纤束将入射至该光纤束的复色光束分光为预设数量的复色光束，以便于通过预设数量的滤光片分别对该预设数量的复色光束进行单色处理，得到各预设波长的单色光束，并基于各预设波长的单色光束的光信号实现相应预设波长下的生化光电检测。比如，若需要该生化光电检测系统能够实现13种预设波长下的生化光电检测，则需要采用一分十三光纤束将所入射的复色光束分光为13束复色光束。

应该理解的是，图2、图4、图5、图6与图7所示的光路结构示意图中，各光学元件的示意结构与形状仅作为示例，并不用于具体限定，而且，光路结构示意图中各光学元件之间的相对距离仅作为示例，并不用于具体限定其在生化光电检测系统中的实际相对距离。

在一个实施例中，检测通道中设置有包括多个比色杯的比色盘；通过转动比色盘使得各比色杯依次被入射至检测通道的复色光束透射。

其中，设置于检测通道中的检测装置具体可以是比色盘，比色盘上设置有多个比色杯，比色盘可以转动，通过转动比色盘使得该比色盘上的各比色杯依次被入射至检测通道的复色光束透射，由此，基于透射过比色杯后的复色光束能够实现对该比色杯内待测物质的生化光电检测。这样，通过设置比色盘的转速，能够高效的完成生化光电检测，从而能够实现全自动的高速生化光电检测。

在一个实施例中，提供了一种生化分析仪，该生化分析仪包括上述各系统实施例中提供的生化光电检测系统。

上述一个或多个实施例中提供的生化光电检测系统，可应用于生化分析仪，以便于生化分析仪基于该生化光电检测系统，实现各预设波长对应的生化光电检测。由于上述实施例中提供的生化光电检测系统，兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势，由此，采用该生化光电检测系统的生化分析仪，也兼具高检测速度、高检测精度、低成本和小尺寸的优势

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生化光电检测系统，其特征在于，包括：LED光源组与光电探测模块；所述LED光源组包括多个LED光源；

所述多个LED光源同时点亮时，用于发射覆盖预设波长范围的复色光束；

所述光电探测模块用于在所述复色光束通过检测通道后，同时对通过所述检测通道后的复色光束进行单色处理，得到生化光电检测所需的预设波长的单色光束所对应的光信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LED光源组为至少两个；所述系统还包括：合光元件；

每个LED光源组用于发射覆盖生化光电检测所需的至少一种预设波长的入射光束；

所述合光元件用于对所述入射光束进行合光，得到覆盖所述预设波长范围的复色光束。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括聚光透镜组；所述聚光透镜组的设置位置包括下述中的至少一个：

所述LED光源组与所述合光元件之间；

所述合光元件与所述检测通道之间；

所述检测通道与所述光电探测模块之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述光电探测模块包括多光谱传感器；所述多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；通过所述检测通道后的复色光束入射至所述多光谱传感器，各所述滤光膜分别对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束，所述光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应预设波长的单色光束的光信号。

5.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述光电探测模块包括多光谱传感器、分光元件与光电探测器；所述多光谱传感器为表面镀有多个滤光膜的光电探测器阵列；

所述分光元件用于将通过所述检测通道后的复色光束分为两束，一束产生第一预设波长的单色光束作用于所述光电探测器，得到入射的第一预设波长的单色光束的光信号，另一束作用于所述多光谱传感器的滤光膜，得到对应的第二预设波长的单色光束，并由所述光电探测器阵列中的各光电探测器接收对应第二预设波长的单色光束的光信号；所述第一预设波长不同于所述第二预设波长。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光电探测模块还包括：扩束镜；所述扩束镜设置于所述分光元件与所述多光谱传感器之间。

7.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述光电探测模块包括分光元件与多个滤光片，以及每个滤光片对应的光电探测器；每个滤光片用于透射生化光电检测所需的一种预设波长的单色光束，透射过各滤光片的单色光束所对应的预设波长不同；

所述分光元件用于对通过所述检测通道后的复色光束进行分光，得到多束复色光束，并分别入射至相应滤光片；

各所述滤光片用于对所入射的复色光束进行单色处理，得到相应预设波长的单色光束；

各所述光电探测器用于接收相应预设波长的单色光束的光信号。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生化光电检测所需的预设波长为340nm、380nm、405nm、450nm、480nm、500nm、545nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm与800nm中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个LED光源组内的LED光源呈圆周排列。

10.一种生化分析仪，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的生化光电检测系统。

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