CN203719767U - 生化检测系统及其光源模块 - Google Patents

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Abstract

一种生化检测系统包括一光源模块及一光谱分析仪。所述光源模块包括一卤素光源，分别通过第一光源通路及第二光源通路后并经第一分光镜汇集后用以检测一待检测样本。第一光源通路包括多个反射镜及一第一滤光镜，第一滤光镜用以衰减卤素光源中橙色波段的光源。第二光源通路包括一第二滤光镜，第二滤光镜用以衰减卤素光源中除紫外光波段以外的光源。所述光谱分析仪用以分析穿越待检测样本后的光线。

Description

生化检测系统及其光源模块
技术领域
本实用新型涉及一种生化检测系统的光源模块及其检测系统，尤其涉及一种光学生化检测系统。
背景技术
目前光学生化检测系统所使用的光源大多为氙气灯，其主要原因为氙气灯能够于可见光的范围内提供强度差距较小的光源，有利于后续分析的执行。然而，氙气灯的价格较高，却不利于光学生化检测系统的普及化。
虽然，目前光学生化检测系统也有使用价格较低的卤素光源，但执行分析时可能需要针对可见光部分波长的光源作分析，需要执行多次才能完成可见光全光谱的分析，而无法一次执行可见光全光谱的分析。这对某些可见光全光谱的分析而言是不允许的。卤素光源于可见光的范围内的强弱之间的差距可能会超过20倍，在一次感测可见光全光谱后，后续分析的执行会难度很高或无法分析。
有鉴于上述的问题，光学生化检测系统需要一种平价且全光谱的光源模块解决方案。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是在提供一种改良的光学生化检测系统的光源模块，由此取代氙气光源的光源模块。
依据上述目的，提出一种用于生化检测系统的光源模块，其包括一卤素光源，及第一和第二两个光源通路，及一第一分光镜，发出的光线分别通过第一光源通路及第二光源通路并经第一分光镜汇集后用以检测一待检测样本。第一光源通路包括多个反射镜及一第一滤光镜，第一滤光镜用以衰减卤素光源中橙色波段的光源。第二光源通路包括一第二滤光镜，第二滤光镜用以衰减卤素光源中除紫外光波段以外的光源。
进一步地，所述反射镜为波长介于300纳米与800纳米之间的反射镜。
进一步地，第一滤光镜位于第一光源通路上的卤素光源和第一分光镜之间。
进一步地，第二滤光镜位于第二光源通路上的第一分光镜和卤素光源之间。
进一步地，第一滤光镜过滤的橙色波段的光源为卤素光源中波长550纳米以上的光源。
进一步地，第二滤光镜用以衰减卤素光源中除波长320～400纳米以外的光源。
另一方面，本实用新型所揭示的光源模块还可包含第二分光镜，第二分光镜用以分配卤素光源至第一光源通路及第二光源通路。
进一步地，第一滤光镜位于第一光源通路上的第一分光镜与第二分光镜之间。
进一步地，第二滤光镜位于第二光路上的第一分光镜与第二分光镜之间。
另一方面，依据上述技术方案，提出一种生化检测系统，其包括一种如上述的光源模块以及一光谱分析仪。所述光谱分析仪用以分析穿越待检测样本后的光线。
所述的光谱分析仪的结构包括一入射狭缝、一聚焦色散组件以及一感光二极管阵列。入射狭缝用以接收穿越待检测样本后的光线。聚焦色散组件用以空间色散展开穿过入射狭缝的光线。感光二极管阵列用以感测经聚焦色散组件展开后的光线。进一步地，聚焦色散组件可为一微机电凹型光栅。
进一步地，光谱分析仪中的聚焦色散组件可以由一平行光镜、一色散组件、一聚光镜组成。入射狭缝用以接收穿越待检测样本后的光线。平行光镜用以反射穿越入射狭缝的光线。所述色散组件用以展开经平行光镜反射后的光线。感光二极管阵列用以感测经色散组件展开后的光线。聚光镜用以将经该色散组件展开后的光线聚焦于感光二极管阵列。
由上述可知，应用本实用新型的生化检测系统，仅使用单一卤素光源，并利用其光源模块改善卤素光源的特性，使卤素光源更能符合在可见光的范围作全光谱检测的需求，由此替代较高成本的氙气光源及其它特定波长的发光二极管光源，而使生化检测系统的组件成本能进一步降低。
附图说明
图1A是本实用新型所一个实施例所揭示的一种生化检测系统。
图1B是本实用新型另一实施方式所揭示的一种生化检测系统。
图2、图3分别是依照本实用新型所揭示的卤素光源经光源模块的光源模块处理前、后所测得的数据图。
图4是本实用新型一个实施例所揭示的一种光源模块的示意图。
图5是本实用新型另一实施例所揭示的一种光源模块的示意图。
附图标号说明：
100：生化检测系统
100’：生化检测系统
101a：第一光源通路
101b：第二光源通路
102：卤素光源
102a:卤素光源
102b:卤素光源
104：光源模块
104’：光源模块
104”：光源模块
104a：第二滤光镜
104b：第一分光镜
104b’：第二分光镜
104c：反射镜
104d：反射镜
104e：第一滤光镜
104f：反射镜
106：样本承载盘
106a：待检测样本
108：光谱分析仪
108a：感光二极管阵列
108b：入射狭缝
108c：平行光镜
108d：色散组件
108e：聚光镜
108f：聚焦色散组件
具体实施方式
图1A，其绘示依照本实用新型的一个实施例所揭示的一种生化检测系统。生化检测系统100包括光源模块104以及一光谱分析仪108，以针对一个装载于样本承载盘106内的待检测样本106a执行光学分析。光源模块104的功能在于调整卤素光源102的光学特性，使卤素光源102能够更加符合光学分析的需求。在本实施例中，光谱分析仪108包括一入射狭缝108b、一平行光镜108c、一色散组件108d、一聚光镜108e以及一感光二极管阵列108a。入射狭缝108b用以接收穿越待检测样本106a后的光线并取样。平行光镜108c用以反射穿越入射狭缝108b的光线，使光线平行地传递至色散组件108d。色散组件108d用以展开经平行光镜108c反射后的光线，以便于感光二极管阵列108a感测。进一步地，色散组件108d可以为一平面光栅。聚光镜108e用以将经色散组件108d展开后的光线聚焦于感光二极管阵列108a上以利于感测。
图1B，是本实用新型另一实施方式所揭示的一种生化检测系统。生化检测系统100’与上述生化检测系统100的主要差异在于平行光镜108c与色散组件108d整合成单一聚焦色散组件108f，且省略了非必要的聚光镜108e。聚焦色散组件108f用以空间色散展开穿过入射狭缝108b的光线，并将展开后的光线导向感光二极管阵列108a。进一步地，本实施例中聚焦色散组件108f可以是一微机电凹形光栅。利用微机电凹型光栅，可大幅缩减检测系统的光径长，进而缩小检测系统的提及。
上述光谱分析仪的结构只是举例，本发明所适用的光谱分析仪并不局限于上述例子而已。
如图2、3所示，其分别本实用新型的生化检测系统的卤素光源经光源模块处理前、后所测得的数据图（纵轴为相对强度数值，因此没有绝对单位）。图2是卤素光源经光源模块处理前所测得的数据图，而图3是卤素光源经光源模块处理后所测得的数据图。如图2所示，卤素光源所发出的光在未经处理前在可见光的范围内（波长约介于400纳米到750纳米之间）的强弱差距会超过20倍以上（例如60000/2946>20），若使用感光二极管阵列一次感测可见光范围内的所有光谱，将使后续的数据因信噪比过高等因素而难以分析。因此，本实用新型的生化检测系统加入一光源模块（例如光源模块104），通过处理卤素光源，处理后所测得的数据图如图3所示。由图3可知，在可见光的范围内（波长约介于400纳米到750纳米之间）的光强度差距会小于5倍（例如60000/12000<5），将使后续的数据分析容易许多。以下将配合附图来说明各种光源模块的可能结构。此外，光源模块104因增加生化检测所需的蓝紫光源，因此波长400纳米附近的光强度会剧增。
如图4所示，是本实用新型一个实施例的一种光源模块的示意图。光源模块104’包括单一卤素光源102a，卤素光源102a的光分别通过第一光源通路101a及第二光源通路101b后，并经第一分光镜104b汇集后用以检测待检测样本（例如图1A的待检测样本106a）。第一光源通路101a包括多个反射镜及第一滤光镜104e，第一滤光镜104e用以衰减卤素光源102a中波长大于550纳米以上的光源（即橙色波段的光源）。第二光源通路101b包括第二滤光镜104a，第二滤光镜104a用以衰减卤素光源102a中除了波长介于320纳米与400纳米之间（即紫外光波段）以外的其它光源。在本实施例中，第一滤光镜104e可位于第一光源通路101a上的卤素光源102a和第一分光镜104b之间，第二滤光镜104a位于第二光源通路101b上的第一分光镜104b和卤素光源102a之间。在本实施例中，所述反射镜（104c、104d、104f）可以是波长介于300纳米与800纳米之间的反射镜或其它合适的反射镜。此外，所述反射镜（104c、104d、104f）的数量是不受限制的，可以光源模块的需求改变反射镜的数量。
如图5所示，其是本实用新型另一实施例所揭示的一种光源模块的示意图。光源模块104”与光源模块104’的不同之处主要在于增加第二分光镜104b’。光源模块104”包括单一卤素光源102b，自该单一卤素光源102b的光分别通过第一光源通路101a及第二光源通路101b后，并经第一分光镜104b汇集后用以检测一待检测样本（例如图1A的待检测样本106a）。增加的第二分光镜104b’用以分配卤素光源102b至第一光源通路101a及第二光源通路101b。第一光源通路101a包括第一滤光镜104e及多个反射镜，第一滤光镜104e用以衰减卤素光源102b中波长大于550纳米以上的光源（即橙色波段的光源）。第二光源通路101b包括第二滤光镜104a，第二滤光镜104a用以衰减卤素光源102b中除了波长介于320纳米与400纳米之间（即紫外光波段）以外的其它光源。在本实施例中，第一滤光镜104e可位于第一光源通路101a上第一分光镜104b与第二分光镜104b’之间的任何位置，第二滤光镜104a位于第二光源通路101b上第一分光镜104b与第二分光镜104b’之间。在本实施例中，所述反射镜（104c、104d）可以是波长介于300纳米与800纳米之间的反射镜或其它合适的反射镜。此外，所述反射镜（104c、104d）的数量是不受限制的，可以光源模块的需求改变反射镜的数量。
由上述本实用新型的实施方式可知，应用本实用新型的生化检测系统，仅使用单一卤素光源，并利用其光源模块改善卤素光源的特性，使卤素光源更能符合在可见光的范围作全光谱检测的需求，由此替代较高成本的氙气光源及其它特定波长的发光二极管光源，而使生化检测系统的组件成本能进一步降低。
虽然本实用新型已经以实施方式揭露如上，然而这些实施方式并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明进行各种修改与改变，因此本发明的保护范围以所附权利要求书中所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种用于生化检测系统的光源模块，其特征在于至少包括：
一卤素光源、一第一光源通路及一第二光源通路以及一个第一分光镜，所述的卤素光源发出的光线分别通过所述第一光源通路及所述第二光源通路并经所述第一分光镜汇集后用以检测一待检测样本；
所述第一光源通路包含多个反射镜及一第一滤光镜，所述第一滤光镜用以衰减所述卤素光源中橙色波段的光源；以及
所述第二光源通路包括一第二滤光镜，所述第二滤光镜用以衰减所述卤素光源中除紫外光波段以外的光源。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的反射镜为波长介于300纳米与800纳米之间的反射镜。
3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的第一滤光镜位于所述第一光源通路上的卤素光源和第一分光镜之间。
4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述第二滤光镜位于所述第二光源通路上的第一分光镜和卤素光源之间。
5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的第一滤光镜衰减的橙色光源为卤素光源中波长为550纳米以上的光源。
6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的第二滤光镜用以衰减所述卤素光源中除波长320～400纳米以外的光源。
7.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述的光源模块还包括一个第二分光镜，所述第二分光镜用以分配所述卤素光源发出的光线至所述第一光源通路及所述第二光源通路。
8.根据权利要求7所述的光源模块，其特征在于所述的第一滤光镜位于所述第一光路上的第一分光镜与第二分光镜之间。
9.一种生化检测系统，其特征在于至少包括：
如权利要求1～8中任一项所述的光源模块；以及
一个光谱分析仪，所述光谱分析仪用以分析穿越所述待检测样本后的光线。
10.根据权利要求9所述的生化检测系统，其特征在于所述光谱分析仪包括：
一入射狭缝，用以接收所述穿越所述待检测样本后的光线；
一聚焦色散组件，用以空间色散展开穿过所述入射狭缝的光线；以及
一感光二极管阵列，用以感测经所述聚焦色散组件展开后的光线。
11.根据权利要求9所述的生化检测系统，其中所述光谱分析仪包括：
一入射狭缝，用以接收所述穿越所述待检测样本后的光线；
一平行光镜，用以反射穿越所述入射狭缝的光线；
一色散组件，用以展开经所述平行光镜反射后的光线；
一感光二极管阵列，用以感测经所述色散组件展开后的光线；以及
一聚光镜，用以将经该色散组件展开后的光线聚焦于感光二极管阵列。
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