CN117470812A - 光学检测装置与体外诊断分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学检测装置与体外诊断分析系统，采用光纤传导模块，通过光纤传导模块的多根单管光纤来分别传输多个不同样本腔室的荧光信号，从而提高了荧光信号的采集效率，提高了信噪比，同时圆满解决了不同样本量的检测问题，无需扫描，检测模块根据荧光信号拍摄一张图片实现多个样本的同步检测，即实现大通量的实时荧光快速检测，无需如传统的多孔实时荧光PCR平台那样对多个样本腔室进行逐个扫描，因此大大减少了扫描时间，提高了检测速度与检测结果的可靠性，减少了荧光信号的衰减，从而提高了信噪比。此外，使用单管光纤进行光束能量的传导，实现激发光源和荧光信号的传输，减少光信号在传播过程中的损失，并且减少结构的复杂性。

Description

光学检测装置与体外诊断分析系统
技术领域
本发明涉及体外诊断技术领域，特别是涉及一种光学检测装置与体外诊断分析系统。
背景技术
在分子诊断领域，常使用荧光标记的方法分析检测特定的、微量的生物分子。这种方法需要使用特定波长的光激发荧光基团分子，该荧光基团分子会发射出新的荧光信号，最终通过该荧光信号来定性或定量的分析被测物中特定生物分子的浓度、分布等信息。此方法具有灵敏度高，操作方便，无需接触被测样本等优势，应用广泛。
传统的荧光检测装置中，既有单通道荧光检测装置，又有多通道荧光检测装置。相比于单通道荧光检测装置而言，多通道荧光检测装置使用时，可以在腔室的样本中加入不同荧光特性的荧光基团分子，并能根据需求切换通道以对腔室的不同荧光特性的荧光基团分子进行检测，适应于场景的多样化以及应用需求的多元化，能一定程度地提高检测效率，简化荧光检测装置。然而，当检测孔位较多时，传统的多通道荧光检测装置的检测效率仍然难以达到要求，同时检测结果可靠性较低。
发明内容
本发明提供一种光学检测装置与体外诊断分析系统，以解决现有技术中的一个或者多个技术问题。
其技术方案如下：一种光学检测装置，所述光学检测装置包括：
光源激发模块，所述光源激发模块用于提供激发光束；
滤光片模块，所述滤光片模块包括第一滤光片、二向色镜以及第二滤光片，所述第一滤光片位于所述光源激发模块的出光侧，所述二向色镜分别与所述第一滤光片、所述第二滤光片呈夹角设置；
光纤传导模块，所述光纤传导模块包括主体、以及间隔地设置于主体上的多根单管光纤；所有所述单管光纤的第一端均与所述二向色镜呈夹角设置，所有所述单管光纤的第二端用于与多个样本腔室一一对应；以及
检测模块，所述检测模块用于对荧光信号进行检测处理；
其中，所述激发光束经所述第一滤光片、所述二向色镜后进入所有所述单管光纤，以用于入射至各个样本腔室；所述单管光纤用于将对应的所述样本腔室中产生的荧光信号传输至所述二向色镜，所述荧光信号再经所述第二滤光片后被所述检测模块检测处理。
在其中一个实施例中，所述光源激发模块包括发光元件与聚焦透镜；所述聚焦透镜位于所述发光元件的照射方向处，与所述发光元件同轴设置，所述聚焦透镜用于汇聚所述发光元件发出的激发光束。
在其中一个实施例中，所述光源激发模块还包括准直透镜；所述准直透镜与所述发光元件同轴设置并位于所述聚焦透镜与所述第一滤光片之间。
在其中一个实施例中，所述发光元件为暖白LED光源。
在其中一个实施例中，所述光学检测装置还包括移动切换机构；所述滤光片模块为至少两个，并分别与所述移动切换机构相连；所述移动切换机构用于驱动所有所述滤光片模块移动，以使得任意一个所述滤光片模块运动到检测工位以及运动离开所述检测工位；所述光源激发模块和所述光纤传导模块均位于所述检测工位处。
在其中一个实施例中，所述光纤传导模块与所述第二滤光片分别位于所述二向色镜的两侧；所述二向色镜与所述第一滤光片的夹角为45°；所述二向色镜与所述第二滤光片的夹角为45°；所有所述单管光纤的第一端均与所述二向色镜的夹角为45°。
在其中一个实施例中，所述光纤传导模块与所述第二滤光片同轴设置；和/或，所述第一滤光片的中心轴线经过所述二向色镜的中心；和/或，所述第二滤光片的中心轴线经过所述二向色镜的中心。
在其中一个实施例中，所述第一滤光片的光密度定义为OD1，OD1≧6，所述第一滤光片为带通滤光片；所述第二滤光片的光密度定义为OD2，OD2≧6，所述第二滤光片为带通滤光片；所述二向色镜为长通二向色镜。
在其中一个实施例中，所述单管光纤的光纤数值孔径为0.4-0.7；和/或，所述单管光纤的芯径为0.8mm-1.2mm，相邻两个所述单管光纤的间距为0.8mm-1.2mm；和/或，所有所述单管光纤呈阵列布置。
一种体外诊断分析系统，所述体外诊断分析系统包括所述的光学检测装置，还包括芯片，所述芯片上设有多个样本腔室，所有所述单管光纤的第二端分别与所有所述样本腔室位置对应设置。
在其中一个实施例中，所有所述单管光纤的第二端与所述芯片间隔设置，所述单管光纤的第二端与所述芯片的样本腔室的间距为L，间距L为1.5mm-3mm。
在其中一个实施例中，所述单管光纤的第二端端面面积定义为S1,与所述单管光纤的第二端相对的所述样本腔室的表面面积定义为S2，0.6S2≦S1≦1.2S2。
上述光学检测装置与体外诊断分析系统，采用光纤传导模块，通过光纤传导模块的多根单管光纤来分别传输多个不同样本腔室的荧光信号，从而提高了荧光信号的采集效率，提高了信噪比，同时圆满解决了不同样本量的检测问题，无需扫描，检测模块根据荧光信号拍摄一张图片实现多个样本的同步检测，即实现大通量的实时荧光快速检测，无需如传统的多孔实时荧光PCR平台那样对多个样本腔室进行逐个扫描，因此大大减少了扫描时间，提高了检测速度与检测结果的可靠性，减少了荧光信号的衰减，从而提高了信噪比。此外，使用单管光纤进行光束能量的传导，实现激发光源和荧光信号的传输，减少光信号在传播过程中的损失，并且减少结构的复杂性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的光学检测装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例的体外诊断分析系统的结构示意图；
图3为本发明一实施例的光纤传导模块的第二端的排布结构示意图；
图4为本发明另一实施例的光纤传导模块的第二端的排布结构示意图；
图5为本发明另一实施例的光纤传导模块的第二端的排布结构示意图。
10、光源激发模块；11、发光元件；12、聚焦透镜；13、准直透镜；20、滤光片模块；21、第一滤光片；22、二向色镜；23、第二滤光片；30、光纤传导模块；31、主体；32、单管光纤；40、检测模块；41、CCD相机；411、镜头；50、芯片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
经过发明人研究发现，无论单通道荧光检测装置或者多通道荧光检测装置，当检测孔位较多时，例如96孔板的PCR分析仪，需要逐点扫描检测孔位，检测时间过长。即使可以通过算法优化，提高检测速度，但是整个PCR的检测过程仍然需要较长时间。此外，荧光信号采集的效率不高，引起检测信号的信噪比下降。另外，为了检测到不同腔室的样品，检测装置需要多次精确地移动，这对仪器的精确度有很大的要求，一次或几次不精准的移动就会造成荧光信号的骤降，光路的可靠性不够。
参阅图1至图3，图1示出了本发明一实施例的光学检测装置的结构示意图，图2示出了本发明一实施例的体外诊断分析系统的结构示意图，图3为本发明一实施例的光纤传导模块30的第二端的排布结构示意。本发明一实施例提供的一种光学检测装置，光学检测装置包括：光源激发模块10、滤光片模块20、光纤传导模块30以及检测模块40。
光源激发模块10用于提供激发光束。
滤光片模块20包括第一滤光片21、二向色镜22以及第二滤光片23。第一滤光片21对着光源激发模块10的输出部，第一滤光片21用于过滤光源激发模块10提供的激发光束。二向色镜22与第一滤光片21呈夹角设置，二向色镜22用于反射经过第一滤光片21过滤后的激发光束，二向色镜22还与第二滤光片23呈夹角设置。
光纤传导模块30包括主体31、以及间隔地设置于主体31上的多根单管光纤32。所有单管光纤32的第一端均与二向色镜22呈夹角设置，以使二向色镜22反射的激发光束入射至所有单管光纤32的第一端。所有单管光纤32的第二端用于对着芯片50的多个样本腔室(图中未示出)，以将激发光束入射至各个样本腔室，并收集样本腔室产生的荧光信号。所有单管光纤32的第一端输出的荧光信号穿过二向色镜22入射至第二滤光片23。其中，激发光束与荧光信号在单管光纤32中几乎无损传导，且传播方向自由可控。第二滤光片23对荧光信号进行过滤处理。第二过滤芯片50能过滤掉杂散光，从而能保证荧光信号的处理质量。
检测模块40用于接收第二滤光片23过滤后的荧光信号并对荧光信号进行检测处理。具体而言，检测模块40包括CCD相机41，CCD相机41设有镜头411，镜头411用于接收第二滤光片23过滤后的荧光信号，CCD相机41将接收的荧光信号转为电信号，再进行处理，形成图片，根据图片便可以实现对多个样本的同步检测，即实现大通量的实时荧光快速检测。具体的，可通过读取图片中光点的灰度值，计算溶液中含有荧光基团分子的含量，实现荧光的定量检测，进而实现对多个样本的同步检测。
上述光学检测装置，采用光纤传导模块30，通过光纤传导模块30的多根单管光纤32来分别传输多个不同样本腔室的荧光信号，从而提高了荧光信号的采集效率，提高了信噪比，同时圆满解决了不同样本量的检测问题，无需扫描，检测模块40根据荧光信号拍摄一张图片实现多个样本的同步检测，即实现大通量的实时荧光快速检测，无需如传统的多孔实时荧光PCR平台那样对多个样本腔室进行逐个扫描，因此大大减少了扫描时间，提高了检测速度与检测结果的可靠性，减少了荧光信号的衰减，从而提高了信噪比。此外，使用单管光纤32进行光束能量的传导，实现激发光源和荧光信号的传输，减少荧光信号在传播过程中的损失，并且减少结构的复杂性。
请参阅图1，在一个实施例中，光源激发模块10包括发光元件11与聚焦透镜12。聚焦透镜12位于发光元件11的照射方向处，与发光元件11同轴设置，聚焦透镜12用于汇聚发光元件11发出的激发光束。如此，聚焦透镜12的焦距小，通光孔径大，可以提高发光元件11的利用效率。具体而言，聚焦透镜12包括但不限于双凸透镜、平凸透镜等等。本实施例中聚焦透镜12具体选取双凸透镜。
请参阅图1，在一个实施例中，光源激发模块10还包括准直透镜13。准直透镜13与发光元件11同轴设置并位于聚焦透镜12与第一滤光片21之间，聚焦透镜12聚焦后的激发光束入射至准直透镜13，准直透镜13用于将聚焦后的激发光束准直处理并入射至第一滤光片21。如此，发光元件11的激发光束先入射至聚焦透镜12，经聚焦透镜12将激发光束汇聚处理后入射至准直透镜13，接着经过准直透镜13将汇聚的激发光束准直处理后，准直成近似的平行光，实现均匀出射，并入射到第一滤光片21，由第一滤光片21对准直处理后的激发光束过滤处理，筛选出特定波长的激发光。具体而言，准直透镜13包括但不限于双凸透镜、平凸透镜等等。本实施例中，准直透镜13具体选取双凸透镜。
在一个实施例中，发光元件11为暖白LED光源。如此，暖白LED光源的波长范围约为400nm-700nm，发光角为120°，可以实现全光谱的激发照射，且具有输出稳定，寿命长的特点。
在一个实施例中，光学检测装置还包括移动切换机构(图中未示出)。滤光片模块20为至少两个，并分别与移动切换机构相连。移动切换机构用于驱动所有滤光片模块20移动，以使得任意一个滤光片模块20运动到检测工位以及运动离开检测工位。当滤光片模块20运动到检测工位时，该滤光片模块20的第一滤光片21对着光源激发模块10的输出部，所有单管光纤32的第二端用于对着芯片50的多个样本腔室。如此，由于滤光片模块20为至少两个，所有滤光片模块20的第一滤光片21互不相同，分别对应于至少两种特定波长的激发光的筛选处理。例如，滤光片模块20为三个，三个滤光片模块20的第一滤光片21均不相同，则可对应实现三种特定波长的激发光的筛选。当移动切换机构使得其中一个滤光片模块20运动到检测工位，位于该检测工位的滤光片模块20便投入到工作中，实现其中一个通道的荧光检测工作。通过移动切换机构驱动带动多个滤光片模块20的移动，从而能用于对至少两种特定波长的荧光信号的检测，也即能实现至少两种样本的检测，换言之，能实现多通道荧光检测。如此，整个检测装置精巧轻便，集成化程度高，有效减小了检测装置的体积。
需要说明的是，至少两个滤光片模块20的布置方式较多，例如呈直线依次布置(如图2的f箭头所示)，此时移动切换机构驱动至少两个滤光片模块20按照其布置方向运行，便能实现至少两个滤光片模块20依次运动到检测工位。再例如，至少两个滤光片模块20例如呈环形依次间隔布置，此时移动切换机构驱动至少两个滤光片模块20按照其布置方向调整位置，同样能实现至少两个滤光片模块20依次运动到检测工位。当然，至少两个滤光片模块20的布置方式还可以是其他方式，在此不进行限定，可以根据实际需求灵活地调整与设置。
此外，移动切换机构在工作时，可以在一个行程内快速完成相邻两个通道之间的切换，从而能保证检测效率与荧光信号的检测结果。另外，由于不同通道的滤光片模块20之间相互独立，避免了切换过程中出现串扰。
请参阅图1，在一个实施例中，光纤传导模块30与第二滤光片50分别位于二向色镜22的两侧。具体而言，光纤传导模块30与第二滤光片50同轴设置。此外，可选地，第一滤光片21的中心轴线经过二向色镜22的中心。第二滤光片50的中心轴线经过二向色镜22的中心。
请参阅图1，在一个实施例中，二向色镜22与第一滤光片21的夹角为45°；二向色镜22与第二滤光片23的夹角为45°；所有单管光纤32的第一端均与二向色镜22的夹角为45°。如此，一方面，通过二向色镜22能便于将第一滤光片21过滤后的激发光束通过转换90°，反射至所有单管光纤32的第一端，通过所有单光光纤将激发光束垂直传输到芯片50的多个样本腔室；另一方面，样本腔室的样本被照射产生荧光信号，多个样本腔室的荧光信号分别对应入射至多个单管光纤32，通过单管光纤32传输，由于二向色镜22能实现激发光束和荧光光束的分离，这样荧光信号穿过二向色镜22后入射至第二滤光片23，通过第二滤光片23过滤掉杂散光后输出至检测模块40。
在一个实施例中，第一滤光片21的光密度定义为OD1，OD1≧6，第一滤光片21为带通滤光片；第二滤光片23的光密度定义为OD2，OD2≧6，第二滤光片23为带通滤光片；此外，二向色镜22为长通二向色镜22。如此，当OD≧6时，对于特定波长的光束透过率≥96％，对于杂散光束透过率近似为0。此外，由于二向色镜22为长通二向色镜22，能实现对预设波长的激发光束和预设波长的荧光信号的筛选，提高检测信号的信噪比。
例如：对于FAM通道，第一滤光片21选用450nm-480nm的通带，二向色镜选用500nm-700nm的通带，第二滤光片23选用500nm-540nm的通带，三者配合使用减少检测信号的杂散光，提高检测信号的信噪比。
在一个实施例中，单管光纤32的光纤数值孔径为0.4-0.7。具体而言，光纤数值孔径为0.4、0.5、0.52、0.54、0.56、0.6、0.65、0.7等等。如此，经发明人研究发现，将光纤数值孔径设置在该范围时，可以收集较大角度的入射光。本实施例中，单管光纤32的光纤数值孔径优选为0.54。
在一个实施例中，单管光纤32的芯径为0.8mm-1.2mm，相邻两个单管光纤32的间距为0.8mm-1.2mm。如此，经发明人研究发现，单管光纤32的芯径大小设置合适，能保证单管光纤32的收集效率，同时能便于加工，保证加工效率。
具体而言，单管光纤32的芯径例如为0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm等等，当然单管光纤32的芯径还可以是设置在0.8mm-1.2mm以外的其他数值，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
此外，相邻两个单管光纤32的间距例如为0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm等等，当然相邻两个单管光纤32的间距还可以是设置在0.8mm-1.2mm以外的其他数值，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
在一个具体的实施例中，使用1mm芯径的单管光纤32，相邻的单管光纤32间的间距为1mm。如此，过长则影响单管光纤32的收集效率，过短则增加加工难度。
在一个实施例中，一种体外诊断分析系统，体外诊断分析系统包括上述任意一实施例的光学检测装置，还包括芯片50，芯片50上设有多个样本腔室，所有单管光纤32的第二端分别与所有样本腔室位置对应设置。
上述体外诊断分析系统，采用光纤传导模块30，通过光纤传导模块30的多根单管光纤32来分别传输多个不同样本腔室的荧光信号，从而提高了荧光信号的采集效率，提高了信噪比，同时圆满解决了不同样本量的检测问题，无需扫描，检测模块40根据荧光信号拍摄一张图片实现多个样本的同步检测，即实现大通量的实时荧光快速检测，无需如传统的多孔实时荧光PCR平台那样对多个样本腔室进行逐个扫描，因此大大减少了扫描时间，提高了检测速度与检测结果的可靠性，减少了荧光信号的衰减，从而提高了信噪比。此外，使用单管光纤32进行光束能量的传导，实现激发光源和荧光信号的传输，减少光信号在传播过程中的损失，并且减少结构的复杂性。
在一个实施例中，所有单管光纤32的第一端的排布方式有很多种，比如：方形阵列形式、矩形阵列形式、或者环形阵列的形式等等。本实施例中，为提高各单管光纤32中光束能量的均匀性，采用环形阵列的排布方式，此方式可使光束的均匀性达到90％以上。
请参阅图3至图5，在一个实施例中，所有单管光纤32的第二端的排布方式有很多种，比如：方形阵列形式、矩形阵列形式、或者环形阵列的形式等等。本实施例中，为提高各单管光纤32中光束能量的均匀性，采用环形阵列的排布方式，此方式可使光束的均匀性达到90％以上。此外，为了便于能获取到芯片50的各个样本腔室的荧光信号，单管光纤32的第二端的排布方式具体根据芯片50上各个样本腔室的布置形式来相应布置。具体而言，当芯片50上的各个样本腔室呈方形阵列布置时，单管光纤32的第二端呈方形阵列排布，且所有单管光纤32的第二端分别与所有样本腔室一一对应设置，一方面能将激发光束入射至相对应的样本腔室中，激发光束照射在含有荧光基团分子的溶液上，荧光基团分子受激激发出更长波长的荧光信号；另一方面，样本腔室的荧光信号入射至对应的单管光纤32的第二端，即由对应的单管光纤32收集并传输。
需要说明的是，所有单管光纤32的第二端的排布方式既可以是与所有单管光纤32的第一端的排布方式相同，也可以是不同于所有单管光纤32的第一端的排布方式，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
需要说明的是，上述的芯片50的样本腔室的数量例如可以是8孔腔室、24孔腔室、72孔腔室、96孔腔室等等，具体可以根据实际需求灵活地调整与设置，在此不进行限定。当样本腔室的数量越多时，光纤传导模块30中的单管光纤32的数量越多。相对应的需要选取发光表面更大，功率更高的暖白LED光源。另外，汇聚透镜，准直透镜13也需要重新选择对应的尺寸。
请参阅图1与图2，在一个实施例中，所有单管光纤32的第二端与芯片50间隔设置，单管光纤32的第二端与芯片50的样本腔室的间距为L，间距L为1.5mm-3mm。如此，经过发明人研究发现，间距L控制在该范围时，可以提高光纤的耦合效率，使得整个样本腔室被照亮且收集到更多的荧光信号，从而提高检测信号的信噪比。具体而言，间距L包括但不限于为1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.4mm、2.8mm、3mm等等，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。可选地，间距L还可以设置成1.5mm-3mm以外的其它数值，例如小于1.5mm以及大于3mm。
经研究发现，样本腔室表面一般为边长1.5-3mm的正方形，若单管光纤32的第二端端面面积大于样本腔室表面面积，则会有增加杂散光的风险。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，单管光纤32的第二端端面面积定义为S1,与单管光纤32的第二端相对的样本腔室的表面面积定义为S2，0.6S2≦S1≦1.2S2。如此，满足于该尺寸关系时，能保证激发光束对样本的激发效果，同时能保证单管光纤32对荧光信号的采集效果。
具体而言，0.9S2≦S1≦1S2，即单管光纤32的端面面积略小于样本腔室的表面面积。满足于该尺寸关系时，能保证激发光束对样本的激发效果，同时能保证单管光纤32对荧光信号的采集效果，此外还能增加信噪比。
请参阅图1与图2，在一个具体实施例中，暖白LED光源提供全光谱的激发照射，此时，激发光束经汇聚透镜汇聚，然后经准直透镜13整形后以平行光的形式向第一滤光片21传播。整形后的激发光经第一滤光片21过滤，完成了激发光特定波长的筛选。由于过滤后激发光束的波长处于二向色镜的阻带，故激发光束在二向色镜处被反射，然后呈90°转换方向，并均匀地进入光纤传导模块30中的单管光纤32中。激发光束在单管光纤32中几乎无损传导，且传播方向自由可控。经单管光纤32引导，激发光束直接从单管光纤32的第二端输出，照射在距离此端面所对应的溶液表面(边长约1.5mm-3mm的正方形区域)，此距离可以提高光纤的耦合效率，使得整个腔室被照亮且收集到更多的荧光信号，从而提高检测信号的信噪比。光束照射在含有荧光基团分子的溶液上，荧光基团分子受激激发出更长波长的荧光信号。荧光光束又由光纤传导模块30中的单管光纤32收集。由于荧光光束的波长处于二向色镜的通带，可直接透射，再经第二滤光片23过滤掉杂散光，最终通过镜头411进入到CCD相机41中，通过CCD相机41拍摄图片。最后，通过读取图片中光点的灰度值，计算溶液中含有荧光基团分子的含量，实现荧光的定量检测。
此外，当需要对不同波长荧光信号进行检测时，移动切换机构工作，快速完成滤光片模块20的位置切换，使得另一个滤光片模块20移动到检测工位，并借助另一个滤光片模块20筛选特定波长激发光以及特定波长荧光，进而完成检测。其中，选择不同的照射光源，可以实现多种荧光基团分子的快速检测，提高了检测效率。另外，由于滤光片模块20切换速度快，且滤光片模块20相互独立，切换过程无串扰风险，因此可提高检测速度以及准确度。此外，由于单管光纤32的端口安装在距离样本腔室约1.5mm-3mm的位置，可以提高单管光纤32的耦合效率，使得整个样本腔室被照亮且收集到更多的荧光信号，因此通过多个滤光片模块20和光纤传导模块30的配合，可有效提升信号的信噪比。另外，整个检测系统降低了对光源的需求，以及采用了滤光片模块20化的形式，减小了仪器体积，提高了集成化程度。
需要说明的是，“发光元件11”在本实施例中，能够发射单色或宽带电磁场的任何种类的装置将被理解为包含在术语“发光元件11”内。此外，关于频率、偏振、通量、电输入功率、或用于发射光子的技术具有等同或不同特性的多个发光元件11的阵列也将包括在术语“发光元件11”内。例如，发光二极管(LED),有机发光二极管(OLED),聚合物发光二极管(PLED)、量子点基发光元件11、白色发光元件11、卤素灯、激光器、固态激光器、激光二极管、微线(micro wire)激光器、二极管固态激光器、竖直腔表面发射激光器、镀磷LED,薄膜场致发光器件、磷光OLED、无机/有机LED、使用量子点技术的LED、LED阵列、使用LED的泛光系统、白色LED、白炽灯、弧光灯、瓦斯灯、和荧光灯管，将包括在术语“发光元件11”内。
需要说明的是，“移动切换机构”在本实施例中，可以根据滤光片模块20所需的运动轨迹进行选择，包括机器人操作臂、伸缩设备、往复移动设备、摆动驱动设备等等，还包括伺服电机、旋转液压缸等直接提供旋转动力的设备，也包括其他间接提供动力的设备。以上均可在现有技术中实现，在此不再一一赘述，它可以根据实际需求灵活调整与设置，只要能实现将至少两个滤光片模块20依次运动到检测工位即可。
需要说明的是，“样本”在本实施例中，所使用的术语“样本”将指任何种类的物质，包括由光学检测，例如，由光学激励和之后的光学读取，检测的一种或几种成分。例如，在本实施例中可以分析生物化学物质。此外，样本可以是在分子诊断学、临床诊断学、基因和蛋白质表达阵列的领域中使用的物质。样本的成分(要被检测的成分)可以特别是可由PCR拷贝的任何物质。
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。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (12)

1.一种光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包括：
光源激发模块，所述光源激发模块用于提供激发光束；
滤光片模块，所述滤光片模块包括第一滤光片、二向色镜以及第二滤光片，所述第一滤光片位于所述光源激发模块的出光侧，所述二向色镜分别与所述第一滤光片、所述第二滤光片呈夹角设置；
光纤传导模块，所述光纤传导模块包括主体、以及间隔地设置于主体上的多根单管光纤；所有所述单管光纤的第一端均与所述二向色镜呈夹角设置，所有所述单管光纤的第二端用于与多个样本腔室一一对应；以及
检测模块，所述检测模块用于对荧光信号进行检测处理；其中，
所述激发光束经所述第一滤光片、所述二向色镜后进入所有所述单管光纤，以用于入射至各个样本腔室；所述单管光纤用于将对应的所述样本腔室中产生的荧光信号传输至所述二向色镜，所述荧光信号再经所述第二滤光片后被所述检测模块检测处理。
2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源激发模块包括发光元件与聚焦透镜；所述聚焦透镜位于所述发光元件的照射方向处，与所述发光元件同轴设置，所述聚焦透镜用于汇聚所述发光元件发出的激发光束。
3.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述光源激发模块还包括准直透镜；所述准直透镜与所述发光元件同轴设置并位于所述聚焦透镜与所述第一滤光片之间。
4.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述发光元件为暖白LED光源。
5.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括移动切换机构；所述滤光片模块为至少两个，并分别与所述移动切换机构相连；所述移动切换机构用于驱动所有所述滤光片模块移动，以使得任意一个所述滤光片模块运动到检测工位以及运动离开所述检测工位；所述光源激发模块和所述光纤传导模块均位于所述检测工位处。
6.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光纤传导模块与所述第二滤光片分别位于所述二向色镜的两侧；所述二向色镜与所述第一滤光片的夹角为45°；所述二向色镜与所述第二滤光片的夹角为45°；所有所述单管光纤的第一端均与所述二向色镜的夹角为45°。
7.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光纤传导模块与所述第二滤光片同轴设置；和/或，所述第一滤光片的中心轴线经过所述二向色镜的中心；和/或，所述第二滤光片的中心轴线经过所述二向色镜的中心。
8.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述第一滤光片的光密度定义为OD1，OD1≧6，所述第一滤光片为带通滤光片；所述第二滤光片的光密度定义为OD2，OD2≧6，所述第二滤光片为带通滤光片；所述二向色镜为长通二向色镜。
9.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述单管光纤的光纤数值孔径为0.4-0.7；和/或，所述单管光纤的芯径为0.8mm-1.2mm，相邻两个所述单管光纤的间距为0.8mm-1.2mm；和/或，所有所述单管光纤呈阵列布置。
10.一种体外诊断分析系统，其特征在于，所述体外诊断分析系统包括如权利要求1至9任一项所述的光学检测装置，还包括芯片，所述芯片上设有多个样本腔室，所有所述单管光纤的第二端分别与所有所述样本腔室位置对应设置。
11.根据权利要求10所述的体外诊断分析系统，其特征在于，所有所述单管光纤的第二端与所述芯片间隔设置，所述单管光纤的第二端与所述芯片的样本腔室的间距为L，间距L为1.5mm-3mm。
12.根据权利要求10所述的体外诊断分析系统，其特征在于，所述单管光纤的第二端端面面积定义为S1,与所述单管光纤的第二端相对的所述样本腔室的表面面积定义为S2，0.6S2≦S1≦1.2S2。
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