CN215179668U - 荧光探测器及荧光探测器的光路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及荧光探测器及荧光探测器的光路系统。荧光探测器，包括：壳体，内部设有光路系统；光路系统，包括二向色镜，二向色镜的两侧分别设有激发光源和CCD数据采集模块，CCD数据采集模块与二向色镜之间设有接收侧凸透镜；所述接收侧凸透镜上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；并且/或者：所述荧光探测器还包括激发侧凸透镜，激发侧凸透镜设置在激发光源与二向色镜之间，所述激发侧凸透镜上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品荧光之外的激发光。上述方案能够解决现有的荧光探测器尺寸较大的问题。

Description

荧光探测器及荧光探测器的光路系统

技术领域

本实用新型涉及荧光探测器及荧光探测器的光路系统。

背景技术

荧光免疫检测技术是目前生物医学检验中常用的快速检测技术，主要优点是特异性强、灵敏度高、速度快等。其基本原理是将荧光的敏感可测性与抗原抗体高度的特异性反应相结合，用荧光素标记Ab（抗体）或Ag（抗原），与待测标本中相应的Ag或Ab结合，通过检测荧光，确定标本中有无相应的Ab或Ag。荧光物质在特定波长的激发光作用下，能够吸收光能进入激发态，以电磁辐射形式释放之前吸收的光能，产生荧光。特异性荧光可以直接用，也可以用光电转换器接收转化为电信号后再进一步处理，可准确、灵敏、快速地定位检测出某些微量或超微量物质，广泛应用于医学、生物学、环境保护等多个领域。

现有的荧光探测器如公开号为CN207850924U的中国专利文献中公开的一种荧光探测器，包括机箱单元和光路系统，光路系统设置在机箱单元内，包括激发光源和CCD数据采集模块，还包括二向色镜，二向色镜的一侧设有激发光路，另一侧设有接收光路和采样凸透镜。激发光路上设有光阑和激发滤光片，光阑用于控制光束通过量以得到细的激发光束，激发滤光片用于过滤激发光中的杂光。接收光路上设有发射滤光片和接收侧凸透镜。

但是，现有的荧光探测器的零部件较多，结构复杂，尺寸较大，不利于向具有小型化需求的检测市场推广。另外，实际批产中，零部件较多时，零部件自身的差异以及生产组装累计误差也会增大，导致各荧光探测器的输出值也存在较大差异，影响批产的CV值（变异系数），对元器件精度和装配调试要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种荧光探测器，解决现有的荧光探测器尺寸较大、CV值不易控制的问题。本实用新型的目的是提供一种荧光探测器的光路系统，能够减小荧光探测器尺寸较大、CV值不易控制的问题。

本实用新型中荧光探测器采用如下技术方案：

荧光探测器，包括：

壳体，内部设有光路系统；

光路系统，包括二向色镜，二向色镜的两侧分别设有激发光源和CCD数据采集模块，CCD数据采集模块与二向色镜之间设有接收侧凸透镜；

所述接收侧凸透镜的至少一侧镜面上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；并且/或者：

所述荧光探测器还包括激发侧凸透镜，激发侧凸透镜设置在激发光源与二向色镜之间，所述激发侧凸透镜上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品荧光之外的激发光。

有益效果：采用上述技术方案，接收侧凸透镜上设有接收透镜带通膜层并且/或者所述接收侧凸透镜上设有接收透镜带通膜层，相应的带通膜层能够替代相应的滤光片，从而能够减少零部件数量，使光路整体更为紧凑，能够减小尺寸、有利于小型化；同时，在设置了激发侧凸透镜的情况下，能够降低光路长度，使光路进一步紧凑；另外，零部件数量的减少也有利于控制零部件自身的差异以及生产组装累计误差，进而有利于控制CV值。

作为一种优选的技术方案：所述接收透镜带通膜层和/或激发透镜带通膜层为镀膜层。

有益效果：采用上述技术方案便于带通膜层的设置，有利于保证光学性能。

作为一种优选的技术方案：所述荧光探测器还包括样品侧凸透镜，样品侧凸透镜背向二向色镜的一侧设有狭缝元件。

有益效果：采用上述技术方案便于狭缝元件的装配调节。

作为一种优选的技术方案：所述光路系统还包括光源亮度检测元件，用于检测激发光源的亮度；

所述光源亮度检测元件和激发光源均与控制装置连接，使得激发光源能够根据光源亮度检测元件检测到的光源亮度调整发光亮度。

有益效果：采用上述技术方案有利于闭环调整发光亮度，降低因长时间使用后光源输出特性变化引起的测量误差，提高产品质量稳定性。

作为一种优选的技术方案：所述光源亮度检测元件设置在激发光源与激发侧凸透镜之间，位于光源传输路径的侧方，倾斜朝向所述激发光源。

有益效果：采用上述技术方案有利于提高光源亮度检测精度。

本实用新型中荧光探测器的光路系统采用如下技术方案：

荧光探测器的光路系统，包括：

二向色镜，二向色镜的两侧分别设有激发光路和接收光路；

激发光路，供激发光通过；

接收光路，供待测的样品产生的荧光通过，包括接收侧凸透镜；

所述接收侧凸透镜的至少一侧镜面上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；并且/或者：

所述光路系统还包括激发侧凸透镜，激发侧凸透镜设置在激发光源与二向色镜之间，所述激发侧凸透镜上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品荧光之外的激发光。

有益效果：采用上述技术方案，接收侧凸透镜上设有接收透镜带通膜层并且/或者所述接收侧凸透镜上设有接收透镜带通膜层，相应的带通膜层能够替代相应的滤光片，从而能够减少零部件数量，使光路整体更为紧凑，能够减小尺寸、有利于小型化；同时，在设置了激发侧凸透镜的情况下，能够降低光路长度，使光路进一步紧凑；另外，零部件数量的减少也有利于控制零部件自身的差异以及生产组装累计误差，进而有利于控制CV值。

作为一种优选的技术方案：所述接收透镜带通膜层和/或激发透镜带通膜层为镀膜层。

有益效果：采用上述技术方案便于带通膜层的设置，有利于保证光学性能。

作为一种优选的技术方案：所述荧光探测器还包括样品侧凸透镜，样品侧凸透镜背向二向色镜的一侧设有狭缝元件。

有益效果：采用上述技术方案便于狭缝元件的装配调节。

作为一种优选的技术方案：所述光路系统还包括光源亮度检测元件，用于检测激发光源的亮度；

所述光源亮度检测元件和激发光源均与控制装置连接，使得激发光源能够根据光源亮度检测元件检测到的光源亮度调整发光亮度。

有益效果：采用上述技术方案有利于闭环调整发光亮度，降低因长时间使用后光源输出特性变化引起的测量误差，提高产品质量稳定性。

作为一种优选的技术方案：所述光源亮度检测元件设置在激发光源与激发侧凸透镜之间，位于光源传输路径的侧方，倾斜朝向所述激发光源。

有益效果：采用上述技术方案有利于提高光源亮度检测精度。

对于本专利要保护的主题，同一主题下的各优选技术方案均可以单独采用，在能够组合的情况下，也可以将同一主题下的两个以上优选的技术方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。

附图说明

图1是本实用新型中一种荧光探测器的实施例1的结构示意图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、二向色镜；21、激发光源；22、激发侧凸透镜；31、接收侧凸透镜；32、CCD数据采集模块；41、样品侧凸透镜；42、狭缝元件；51、样品；61、光源亮度检测元件；62、控制装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中荧光探测器的实施例1：

荧光探测器包括壳体（图中未示出），壳体内设有光路系统，光路系统如图1所示，包括二向色镜11，二向色镜11的一侧设有激发光源21、激发侧凸透镜22，激发侧凸透镜22位于激发光路上，构成激发光路的一部分，供激发光通过；二向色镜11的另一侧设有接收侧凸透镜31和CCD数据采集模块32，接收侧凸透镜31位于接收光路上，构成接收光路的一部分。二向色镜11设有CCD数据采集模块32的一侧还设有样品侧凸透镜41和狭缝元件42，样品侧凸透镜41使用时朝向样品51，狭缝元件42设置在样品侧凸透镜41背向二向色镜11的一侧，用于形成狭缝，狭缝元件42起光束整形作用，避免外界杂光进入检测光路，用于匹配试剂条上的检测线和质控线。二向色镜11到样品51的光路是激发光和荧光共用光路。

接收侧凸透镜31的一侧镜面上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；激发侧凸透镜22上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品51荧光之外的激发光。带通膜属于光学领域的现有技术，仅允许部分频段光线通过，允许通过的具体频段可以根据需要进行调整。接收透镜带通膜层和激发透镜带通膜层均为镀膜层。当然，在其他实施例中，接收侧凸透镜31的两个镜面上均可以设置接收透镜带通膜层。

所述光路系统还包括光源亮度检测元件61，本实施例中光源亮度检测元件61为光敏元件，设置在激发光源21与激发侧凸透镜22之间，位于光源传输路径的侧方，朝向所述激发光源21设置，用于检测激发光源21的亮度。所述光源亮度检测元件61和激发光源21均与控制装置62连接，使得激发光源21能够根据光源亮度检测元件61检测到的光源亮度调整发光亮度。本实施例中控制装置62为微控制器，光源亮度检测元件61监测激发光源21的输出亮度，输出电信号到控制装置62，经与设定亮度比较后，调整激发光源21的实际发光亮度，行成闭环，降低因长时间使用后光源输出特性变化引起的测量误差。

生产荧光探测器过程中，激发光源21出射的紫外激发光束经过具有激发透镜带通膜层的激发侧凸透镜22会聚并滤去除激发峰外的杂峰后，经二向色镜11、样品侧凸透镜41以及狭缝元件42后会聚于作为样品51的试剂条处，样品51中附有的荧光剂被单色的紫外光激发，辐射荧光，荧光透过狭缝元件42、样品侧凸透镜41、二向色镜11后，经具有接收透镜带通膜的接收侧凸透镜31会聚并滤掉除荧光外的激发光后照射到CCD数据采集模块32上，实现对荧光的探测。狭缝元件42设置在荧光探测器的靠近样品51处，便于装配调节。

本实用新型中荧光探测器的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，荧光探测器包括激发侧凸透镜22，激发侧凸透镜22上设有激发透镜带通膜层；而本实施例中，荧光探测器未设置激发侧凸透镜22，而是采用背景技术中的专利文献中采用的激发滤光片，接收侧凸透镜31上仍设有接收透镜带通膜层。当然，其他实施例中，在设置了激发侧凸透镜22时，同样可以设置激发滤光片。另外，其他实施例中，也可以仅在激发侧凸透镜22上设置激发透镜带通膜层，而接收侧凸透镜31处不设置激发透镜带通膜层或激发滤光片。

本实用新型中荧光探测器的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，样品侧凸透镜41和激发光源21设置在二向色镜11的同一侧，二向色镜11用于反射激发光源21发出的激发光、透过荧光；而本实施例中，作为公知常识，也可以利用二向色镜11反射荧光，透过反射激发光源21发出的激发光，此时样品侧凸透镜41和CCD数据采集模块32设置在二向色镜11的同一侧。

在上述实施例中，接收透镜带通膜层和激发透镜带通膜层均为镀膜层，在其他实施例中，接收透镜带通膜层和/或激发透镜带通膜层也可以由单独膜片形成，贴附在相应的凸透镜上。

本实用新型中荧光探测器的光路系统的实施例：荧光探测器的光路系统的实施例即上述荧光探测器的任一实施例中记载的光路系统，此处不再具体说明。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.荧光探测器，包括：

壳体，内部设有光路系统；

光路系统，包括二向色镜（11），二向色镜（11）的两侧分别设有激发光源（21）和CCD数据采集模块（32），CCD数据采集模块（32）与二向色镜（11）之间设有接收侧凸透镜（31）；

其特征在于，

所述接收侧凸透镜（31）的至少一侧镜面上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；并且/或者：

所述荧光探测器还包括激发侧凸透镜（22），激发侧凸透镜（22）设置在激发光源（21）与二向色镜（11）之间，所述激发侧凸透镜（22）上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品（51）荧光之外的激发光。

2.根据权利要求1所述的荧光探测器，其特征在于，所述接收透镜带通膜层和/或激发透镜带通膜层为镀膜层。

3.根据权利要求1或2所述的荧光探测器，其特征在于，所述光路系统还包括光源亮度检测元件（61），用于检测激发光源（21）的亮度；

所述光源亮度检测元件（61）和激发光源（21）均与控制装置（62）连接，使得激发光源（21）能够根据光源亮度检测元件（61）检测到的光源亮度调整发光亮度。

4.根据权利要求3所述的荧光探测器，其特征在于，所述光源亮度检测元件（61）设置在激发光源（21）与激发侧凸透镜（22）之间，位于光源传输路径的侧方，倾斜朝向所述激发光源（21）。

5.根据权利要求1或2所述的荧光探测器，其特征在于，所述荧光探测器还包括样品侧凸透镜（41），样品侧凸透镜（41）背向二向色镜（11）的一侧设有狭缝元件（42）。

6.荧光探测器的光路系统，包括：

二向色镜（11），二向色镜（11）的两侧分别设有激发光路和接收光路；

激发光路，供激发光通过；

接收光路，供待测的样品（51）产生的荧光通过，包括接收侧凸透镜（31）；

其特征在于，

所述接收侧凸透镜（31）的至少一侧镜面上设有接收透镜带通膜层，接收透镜带通膜层用于滤去激发光中除激发峰之外的杂峰；并且/或者：

所述光路系统还包括激发侧凸透镜（22），激发侧凸透镜（22）设置在激发光源（21）与二向色镜（11）之间，所述激发侧凸透镜（22）上设有激发透镜带通膜层，激发透镜带通膜层用于滤除待测样品（51）荧光之外的激发光。

7.根据权利要求6所述的光路系统，其特征在于，所述接收透镜带通膜层和/或激发透镜带通膜层为镀膜层。

8.根据权利要求6或7所述的光路系统，其特征在于，所述光路系统还包括光源亮度检测元件（61），用于检测激发光源（21）的亮度；

所述光源亮度检测元件（61）和激发光源（21）均与控制装置（62）连接。

9.根据权利要求8所述的光路系统，其特征在于，所述光源亮度检测元件（61）设置在激发光源（21）与激发侧凸透镜（22）之间，位于光源传输路径的侧方，倾斜朝向所述激发光源（21）。

10.根据权利要求6或7所述的光路系统，其特征在于，所述光路系统还包括样品侧凸透镜（41），样品侧凸透镜（41）背向二向色镜（11）的一侧设有狭缝元件（42）。

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