CN210626319U

CN210626319U - 分光光度计

Info

Publication number: CN210626319U
Application number: CN201921405785.5U
Authority: CN
Inventors: 汪青松; 陈明峰; 李浪林
Original assignee: SHENZHEN GOLDSITE DIAGNOSTICS Inc
Current assignee: SHENZHEN GOLDSITE DIAGNOSTICS Inc
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2020-05-26
Anticipated expiration: 2029-08-27

Abstract

本实用新型提供了一种分光光度计，包括光束整形系统、分光系统以及信号采集系统，其中，光束整形系统包括沿光线传播方向依次设置的光源、准直透镜组、比色杯和聚焦透镜组，所述准直透镜组包括沿光线传播方向依次设置的准直透镜和会聚透镜，所述光源发射的光线依次经过所述准直透镜、所述会聚透镜后会聚形成第一会聚点，所述第一会聚点位于所述比色杯内或者靠近所述比色杯设置。本实用新型的技术方案提供了一种样品使用量少、成本较低的分光光度计。

Description

分光光度计

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种分光光度计。

背景技术

在医疗中的生化分析仪、凝血分析仪等都需用到多种波长进行测试，当采用的同一光源时，则需对该光源进行分光处理。目前使用的分光光度计包括有光源、准直透镜、比色杯、聚焦透镜、分光系统等结构，其中，光源通过准直透镜准直后平行射入比色杯中，光线透过比色杯中的样品，再平行射入聚焦透镜，平行光束被聚焦成点光源后，作为光信号被传输至分光系统中。但由于平行光射入比色杯中时，在检测过程中比色杯中的样品需覆盖平行光的光斑，则所需的样品使用量较多，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种分光光度计，旨在提供一种样品使用量少、成本较低的分光光度计。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种分光光度计，包括：

光束整形系统，包括沿光线传播方向依次设置的光源、准直透镜组、比色杯和聚焦透镜组，所述准直透镜组包括沿光线传播方向依次设置的准直透镜和会聚透镜，所述光源发射的光线依次经过所述准直透镜、所述会聚透镜后会聚形成第一会聚点，所述第一会聚点位于所述比色杯内或者靠近所述比色杯设置；

分光系统，包括分光片，所述分光片设于所述聚焦透镜组的背对所述比色杯的一侧，经由所述聚焦透镜组会聚的光线入射至所述分光片，并经过所述分光片反射形成有分光路径；

信号采集系统，包括光电二极管，所述光电二极管设于所述分光路径上，用于吸收经由所述分光片反射的光线，并将光信号转换为电信号。

在本实用新型的一实施例中，所述第一会聚点位于所述比色杯内；

或者，所述第一会聚点靠近所述比色杯的光线入射面；

或者，所述第一会聚点靠近所述比色杯的光线出射面。

在本实用新型的一实施例中，定义所述第一会聚点与所述比色杯的面向所述准直透镜组表面的距离为第一距离，定义所述第一会聚点与所述比色杯的背离所述准直透镜组表面的距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离相等。

在本实用新型的一实施例中，所述光源发射的光线依次经过所述准直透镜、所述会聚透镜、所述比色杯、所述聚焦透镜组后会聚形成第二会聚点，所述分光片设于所述聚焦透镜组和所述第二会聚点之间。

在本实用新型的一实施例中，所述分光系统包括若干所述分光片，若干所述分光片沿所述聚焦透镜组的出射光线的传播方向间隔排列设置；

所述信号采集系统包括若干所述光电二极管，每一所述光电二极管设于一所述分光路径上。

在本实用新型的一实施例中，所述分光光度计还包括半导体基板，所述半导体基板面向若干所述分光片设置，若干所述光电二极管设于所述半导体基板的面向所述分光片的表面，且所述光电二极管的光学接收面与所述分光片反射光的轴线垂直设置。

在本实用新型的一实施例中，定义经由所述聚焦透镜组会聚光线的轴线与所述分光片的夹角为α，满足条件：30°≤α≤60°。

在本实用新型的一实施例中，定义经由所述聚焦透镜组会聚光线的轴线与所述分光片的夹角为α，满足条件：α＝45°。

在本实用新型的一实施例中，所述分光系统还包括若干滤光片，每一所述滤光片设于一所述分光路径上，且位于所述分光片与所述光电二极管之间。

在本实用新型的一实施例中，定义所述分光片反射光的轴线与所述滤光片的夹角为β，满足条件：β＝90°。

本实用新型提供了一种分光光度计，包括光束整形系统、分光系统以及信号采集系统，其中，光束整形系统包括沿光线传播方向依次设置的光源、准直透镜组、比色杯和聚焦透镜组，准直透镜组包括沿光线传播方向依次设置的准直透镜和会聚透镜，光源发射的光线依次经过准直透镜、会聚透镜后会聚形成第一会聚点，第一会聚点位于比色杯内或者靠近比色杯设置。即，通过光源发射光线经过准直透镜后形成平行光束，由于光线经过准直透镜出射的平行光束的平行度对测量的精度影响较小，但是如果直接将平行光射入比色杯中，则在比色杯附近形成的光斑较大，也即此时所需的样品使用量较多，因此通过将该平行光束经会聚透镜会聚后形成第一会聚点，由于会聚点附近的光斑最小，如此，将第一会聚点位于比色杯内或者靠近比色杯设置，此时，比色杯不仅可最大程度地利用准直透镜组会聚光源的能源，还可在保证样品覆盖光斑的同时，大大减少样品的使用量，也即，本实用新型的技术方案提供了一种所需样品量少、成本较低的分光光度计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型分光光度计一实施例的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中准直透镜组的结构示意图；

附图标号说明

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施例

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出的一种分光光度计100，用于医疗设备的生化分析仪、凝血分析仪等检测仪器中，旨在提供一种所需样品量少、成本较低的分光光度计100。

结合参见图1至图3，本实用新型分光光度计100一实施例中，该分光光度计100包括：

光束整形系统10，包括沿光线传播方向依次设置的光源11、准直透镜组12、比色杯13和聚焦透镜组14，所述准直透镜组12包括沿光线传播方向依次设置的准直透镜121和会聚透镜122，所述光源11发射的光线依次经过所述准直透镜121、所述会聚透镜122后会聚形成第一会聚点123，所述第一会聚点123位于所述比色杯13内或者靠近所述比色杯13设置；

分光系统20，包括分光片21，所述分光片21设于所述聚焦透镜组14的背对所述比色杯13的一侧，经由所述聚焦透镜组14会聚的光线入射至所述分光片21，并经过所述分光片21反射形成有分光路径；

信号采集系统30，包括光电二极管31，所述光电二极管31设于所述分光路径上，用于吸收经由所述分光片21反射的光线，并将光信号转换为电信号。

本实施例中，光源11、准直透镜组12、比色杯13和聚焦透镜组14依次设置，并位于同一水平轴线上，光源11呈发散状态射入准直透镜组12中；将待测样品装入比色杯13中，并使比色杯13中的样品完全覆盖射入比色杯13中光线的光斑，比色杯13包括有两光滑面和两磨砂面，光线通过一光滑面射入比色杯13中并从另一光滑面射出比色杯13，经过比色杯13的光线发散至聚焦透镜组14。

该分光光度计100使用的是同一入射光源11，有效提高了比色和检测的精确度。

第一会聚点123位于比色杯13内或者靠近比色杯13设置，即第一会聚点123可位于比色杯13的内部，或者第一会聚点123位于比色杯13面向准直透镜组12的表面附近，又或者第一会聚点123位于比色杯13背离准直透镜组12的表面附近，尽可能大地缩小比色杯13附近光斑的体积，可相应地减少样品的使用量。

经由聚焦透镜组14会聚光线的轴线射入分光片21的中心位置，以保证分光片21接收足够的光线，提高检测精度。

光线经过分光片21反射形成有对应的通道，且分光片21可根据实际的使用情况设置有多个，即对应形成有多条通道，并可通过光电二极管31灵活吸收对应通道的光线，有效提高检测效率。

因此，可以理解的，本实用新型的技术方案，该分光光度计100通过光源11发射光线经过准直透镜121后形成平行光束，由于光线经过准直透镜121出射的平行光束的平行度对测量的精度影响较小，但是如果直接将平行光射入比色杯13中，则在比色杯13附近形成的光斑较大，也即此时所需的样品使用量较多，因此通过将该平行光束经会聚透镜122会聚后形成第一会聚点123，由于会聚点附近的光斑最小，如此，将第一会聚点123位于比色杯13内或者靠近比色杯13设置，此时，比色杯13不仅可最大程度地利用准直透镜组12会聚光源的能源，还可在保证样品覆盖光斑的同时，大大减少样品的使用量，也即，本实用新型的技术方案提供了一种所需样品量少、成本较低的分光光度计100。

当然，在本实用新型的其他实施例中，也可以是将准直透镜组12替换成正光焦度的透镜或透镜组，光焦度为像方光束会聚度与物方光束会聚度之差，表示光学系统偏折光线的能力，当光焦度为正值时，光学系统对入射平行光束发生的偏折是会聚性的，即通过正光焦度的透镜或透镜组可使入射光进行会聚。同理，该设置同样也可将平行光束经正光焦度的透镜或透镜组会聚后形成第一会聚点123，由于会聚点附近的光斑最小，如此，将第一会聚点123位于比色杯13内或者靠近比色杯13设置，此时，比色杯13不仅可最大程度地利用正光焦度的透镜组会聚光源的能源，还可在保证样品覆盖光斑的同时，大大减少样品的使用量。

结合参见图1，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述第一会聚点123位于所述比色杯13内；

或者，所述第一会聚点123靠近所述比色杯13的光线入射面；

或者，所述第一会聚点123靠近所述比色杯13的光线出射面。

本实施例中，第一会聚点123可位于比色杯13内的任意位置，可根据实际情况而定，优选地，第一会聚点123位于比色杯13内部的中心位置或者靠近比色杯13的表面设置。

可以理解的，第一会聚点123位于比色杯13的内部设置时，可进一步缩小比色杯13附近光斑的体积，有效减少样品的使用量，降低成本。

结合参见图1，本实用新型分光光度计100一实施例中，定义所述第一会聚点123与所述比色杯13的面向所述准直透镜组12表面的距离为第一距离，定义所述第一会聚点123与所述比色杯13的背离所述准直透镜组12表面的距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离相等。

本实施例中，第一会聚点123不仅位于比色杯13横向轴中心位置，还位于比色杯13竖直方向的中心位置。

可以理解的，第一会聚点123位于比色杯13横向轴中心位置时，也即第一距离与第二距离相等时，可有效缩小比色杯13附件光斑的体积，减少样品的使用量；将第一会聚点123位于比色杯13竖直方向的中心位置时，可在减少样品使用量的同时保证检测的准确度。

结合参见图1，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述光源11发射的光线依次经过所述准直透镜121、所述会聚透镜122、所述比色杯13、所述聚焦透镜组14后会聚后形成第二会聚点141，所述分光片21设于所述聚焦透镜组14和所述第二会聚点141之间。

可以理解的，分光片21靠近第二会聚点141设置，将分光片21设于聚焦透镜组14和第二会聚点141之间，可有效保证分光片21附近的光斑较小，提高检测的精确度。

当然，在本实用新型的其他实施例中，也可将分光片21设于第二会聚点141远离聚焦透镜组14的一侧，且靠近第二会聚点141设置。同理，该设置也可有效保证分光片21附近的光斑较小，提高检测的精确度。

结合参见图1，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述分光系统20包括若干所述分光片21，若干所述分光片21沿所述聚焦透镜组14的出射光线的传播方向间隔排列设置；

所述信号采集系统30包括若干所述光电二极管31，每一所述光电二极管31设于一所述分光路径上。

本实施例中，该分光系统20可包括有9片分光片21，9片分光片21平行间隔设置，且相邻分光片21的间隔距离一致，光线依次通过9片分光片21，每经过一片分光片21，会将该分光片21指定波长的光束反射至对应的光电二极管31上，其他波长的光信号不受此分光片21的影响，继续传输至下一分光片21上；以此类推可得到9路波长光信号；光信号再通过光电二极管31由光信号转换为电信号，从而完成光学检测任务。

可以理解的，通过一次完成多个分光片21进行分光处理，也即一次可对样品进行多项生化指标的检测，有效提高检测的效率，由于使用的是同一光源11，还有效提高了比色和检测的精确度。

结合参见图1，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述分光光度计100还包括半导体基板，所述半导体基板面向若干所述分光片21设置，若干所述光电二极管31设于所述半导体基板的面向所述分光片21的表面，且所述光电二极管的光学接收面与所述分光片反射光的轴线垂直设置。

可以理解的，通过将若干光电二极管31设置在半导体基板上并面向对应的分光片21设置，每一光电二极管31可有效吸收对应分光片21反射的光线，且将光电二极管31的光学接收面垂直于分光片21反射光的轴线时，可最大地接收由分光片21反射的光线。

结合参见图2，本实用新型分光光度计100一实施例中，经由所述聚焦透镜组14会聚光线的轴线与所述分光片21的夹角为α，其中，30°≤α≤60°。

可以理解的，由于分光片21具有一定大小的表面积，当经由聚焦透镜组14会聚光线的轴线与分光片21的夹角小于30°时，分光片21所接收到经由聚焦透镜组14会聚的光线将大大减少，无法保证检测的准确度，同理，当经由聚焦透镜组14会聚光线的轴线与分光片21的夹角大于60°时，同样的，分光片21所接收到经由聚焦透镜组14会聚的光线将大大减少，无法保证检测的准确度。

进一步地，经由所述聚焦透镜组14会聚光线的轴线与所述分光片21的夹角为α，其中，α＝45°。

可以理解的，当经由聚焦透镜组14会聚光线的轴线与分光片21的夹角为45°时，分光片21可接收最多的光线，进一步提高检测的准确度。

结合参见图1和图2，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述分光系统20还包括若干滤光片22，每一所述滤光片22设于一所述分光路径上，且位于所述分光片21与所述光电二极管31之间。

可以理解的，通过将每一分光片21反射特定波长的光线至对应的滤光片22，光线通过滤光片22后吸收大部分的光线，只将所需的光线透过至对应的光电二极管31，有效提高检测的精确度。

结合参图2，本实用新型分光光度计100一实施例中，定义所述分光片反射光的轴线与所述滤光片的夹角为β，满足条件：β＝90°。该设置可有效保证分光片21所反射的光线大部分进入对应的滤光片22。

结合参见图1和图2，本实用新型分光光度计100一实施例中，所述光电二极管31中的至少部分所述光电二极管31吸收对应的光线，部分所述光电二极管31相邻的所述光电二极管31闲置处理。

本实施例中，采用该光电二极管31对光信号进行接收时，对部分光电二极管31对应通道的光线进行吸收，对该部分工作的光电二极管31相邻的光电二极管31进行闲置处理，例如，当入射光的波长为400nm-700nm，若所需的波长为400nm和600nm，则400nm和600nm波长所对应的光电二极管31吸收对应的光信号，而400nm-600nm之间的波长所对应的光电二极管31进行闲置处理，即400nm和600nm波长的光信号不会相互影响。

可以理解的，通过将光电二极管中的部分光电二极管31闲置处理，可有效避免不同波长的光信号进入光电二极管31中而造成信号干扰，且该光电二极管的运用更便于调试，可最大程度的减少分光光度计100的体积。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种分光光度计，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分光光度计，其特征在于，所述第一会聚点位于所述比色杯内；

或者，所述第一会聚点靠近所述比色杯的光线入射面；

或者，所述第一会聚点靠近所述比色杯的光线出射面。

3.根据权利要求2所述的分光光度计，其特征在于，定义所述第一会聚点与所述比色杯的面向所述准直透镜组表面的距离为第一距离，定义所述第一会聚点与所述比色杯的背离所述准直透镜组表面的距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离相等。

4.根据权利要求1所述的分光光度计，其特征在于，所述光源发射的光线依次经过所述准直透镜、所述会聚透镜、所述比色杯、所述聚焦透镜组后会聚形成第二会聚点，所述分光片设于所述聚焦透镜组和所述第二会聚点之间。

5.根据权利要求4所述的分光光度计，其特征在于，所述分光系统包括若干所述分光片，若干所述分光片沿所述聚焦透镜组的出射光线的传播方向间隔排列设置；

6.根据权利要求5所述的分光光度计，其特征在于，所述分光光度计还包括半导体基板，所述半导体基板面向若干所述分光片设置，若干所述光电二极管设于所述半导体基板的面向所述分光片的表面，且所述光电二极管的光学接收面与所述分光片反射光的轴线垂直设置。

7.根据权利要求6所述的分光光度计，其特征在于，定义经由所述聚焦透镜组会聚光线的轴线与所述分光片的夹角为α，满足条件：30°≤α≤60°。

8.根据权利要求7所述的分光光度计，其特征在于，定义经由所述聚焦透镜组会聚光线的轴线与所述分光片的夹角为α，满足条件：α＝45°。

9.根据权利要求5所述的分光光度计，其特征在于，所述分光系统还包括若干滤光片，每一所述滤光片设于一所述分光路径上，且位于所述分光片与所述光电二极管之间。

10.根据权利要求9所述的分光光度计，其特征在于，定义所述分光片反射光的轴线与所述滤光片的夹角为β，满足条件：β＝90°。