TWI748164B

TWI748164B - 篩檢試紙讀取系統

Info

Publication number: TWI748164B
Application number: TW108105141A
Authority: TW
Inventors: 柯正浩
Original assignee: 柯正浩
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2021-12-01
Also published as: TW202032107A

Abstract

本發明揭露一種篩檢試紙讀取系統，包含：一讀取偵測照光單元，具有一讀取偵測裝置與一照光裝置；一篩檢試紙，其上配置有反應區，該反應區係可對若干特定檢體產生化學反應，並改變其自身的顏色；一試紙載具，其上配置有一承載槽，用以容置該篩檢試紙，並使該篩檢試紙固定於該試紙載具上，且該試紙載具上另配置有一連動部；一輸送單元，具有一帶動裝置及一承載基座；其中當該試紙載具置入該輸送單元的承載基座時，則該帶動裝置就會啟動並透過該連動部使該試紙載具移動，且當該試紙載具移動到該讀取偵測照光單元的讀取偵測位置時，該照光裝置會發射光源照射該篩檢試紙，則該讀取偵測裝置會進行讀取經該發射光源所照射的篩檢試紙之反應區的反射光譜，而使該讀取偵測裝置擷取該各反應區上之光譜訊號，以進行該光譜訊號的運算分析，藉以使用該篩檢試紙讀取系統以達到快速篩檢以及重複篩檢試紙之功效者。

Description

篩檢試紙讀取系統

本發明係有關於一篩檢試紙讀取系統，尤指一種可達到快速篩檢以及重複篩檢之篩檢試紙讀取系統。

按，隨著人類越來越注重自我身體健康狀態，篩檢，包含生理篩檢或環境篩檢，就成為了一項非常熱門的議題。第1圖為一種習用篩檢試紙示意圖，如圖所示該篩檢試紙10上配置有反應區11。當使用者將檢體滴於反應區11上後，該反應區11就會與檢體起化學反應，而使該反應區11的顏色產生變化。使用者即可根據反應區的顏色變化與對比顏色來研判檢體的正常與否。惟，透過人眼辨識顏色變化的精準度非常差，因此進行精密篩檢時，大多利用光譜分析儀來進行。

然而，利用光譜分析儀進行篩檢時，使用者應避免以手動方式將篩檢試紙製放於對應的位置供光譜分析儀對反應區進行顏色訊號擷取，此舉不但容易造成篩檢試紙磨損，更容易導致置放位置不準確而發生無法擷取的窘境，浪費許多時間於篩檢試紙位置調校，因此難以堪稱實用。

本發明的目的之一在於揭露一種篩檢試紙讀取系統，以達到快速篩檢以及重複篩檢試紙之功效。

根據本發明一實施例，揭露一種篩檢試紙讀取系統，包含：一讀取偵測照光單元，具有一讀取偵測裝置與一照光裝置；一篩檢試紙，其上配置有反應區，該反應區係可對若干特定檢體產生化學反應，並改變其自身的顏色；一試紙載具，其上配置有一承載槽，用以容置該篩檢試紙，並使該篩檢試紙固定於該試紙載具上，且該試紙載具上另配置有一連動部；一輸送單元，具有一帶動裝置及一承載基座；其中當該試紙載具置入該輸送單元的承載基座時，則該帶動裝置就會啟動並透過該連動部使該試紙載具移動，且當該試紙載具移動到該讀取偵測照光單元的讀取偵測位置時，則該照光裝置會發射光源照射該篩檢試紙，則該讀取偵測裝置會進行讀取經該發射光源所照射的篩檢試紙之反應區的反射光譜，而使該讀取偵測裝置擷取該各反應區上之光譜訊號，以進行該光譜訊號的運算分析。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該輸送單元更包含有一限位裝置，係用以該限位裝置定位該試紙載具與該讀取偵測裝置的相對位置。

如申請上述的篩檢試紙讀取系統，其中該帶動裝置為一步進馬達。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該連動部為一齒條。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該篩檢試紙的特定檢體應用為唾液、尿液、血、糞便、水、食品、有毒有害物質或微生物。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該照光裝置係為白光發光二極體(White LED)、紫外光發光二極體(UV LED)、近紅外線發光二極體(NIR LED)、雷射二極體(Laser diode)、鹵素燈泡(Halogen lamp)或鎢絲燈源(Tungsten lamp)。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該讀取偵測裝置為一光學波長分光裝置或一光譜分析儀。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該篩檢試紙進一步含有一定位部，該定位部係以提供該讀取偵測照光單元之微調讀取定位使用。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該限位裝置進一步含的一開口為『C』、『ㄈ』或『L』字形外觀，該開口係使該試紙載具於移動時不會產生偏移或與該承載基座產生脫離。

如上述的篩檢試紙讀取系統，其中該齒條兩端係為圓弧狀之態樣。

10‧‧‧篩檢試紙

11‧‧‧反應區

20‧‧‧篩檢試紙讀取系統

21‧‧‧篩檢試紙

211‧‧‧反應區

212‧‧‧定位部

22‧‧‧試紙載具

221‧‧‧承載槽

222‧‧‧連動部

23‧‧‧讀取偵測照光單元

231‧‧‧讀取偵測裝置

232‧‧‧照光裝置

24‧‧‧光譜讀取點

25‧‧‧輸送單元

251‧‧‧帶動裝置

252‧‧‧承載基座

253‧‧‧限位裝置

第1圖係為一種習用篩檢試紙示意圖。

第2圖係為本發明篩檢試紙讀取系統之立體結構圖。

第3圖係為本發明篩檢試紙讀取系統之結構分解圖。

第4圖係為本發明試紙載具局部放大圖。

第5圖係為本發明篩檢試紙示意圖。

第6圖係為本發明篩檢試紙讀取系統之限位裝置讀取定位圖。

第7圖係為本發明篩檢試紙讀取系統之讀取定位及定位點相對位置圖。

第8圖係為本發明篩檢試紙讀取系統之讀取定位圖。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。

第2至第5圖係分別為本發明篩檢試紙讀取系統之立體圖、篩檢試紙讀取系統結構分解圖及試紙載具以及篩檢試紙所意示，第2圖中所示：本發明的篩檢試紙讀取系統20，主要由一篩檢試紙21、一試紙載具22、一讀取偵測照光單元23以及一輸送單元25所組成。同時參閱第3圖中所示，該篩檢試紙21上配置有若干反應區211，係可對若干特定檢體(如尿液或血液等等)產生化學反應，並改變其自身的顏色，其中該試紙載具22上配置有一承載槽221，用以容置該篩檢試紙21，並使該篩檢試紙21固定於該試紙載具22上。另外該試紙載具22上另配置有一連動部222(可為一齒條，其中該齒條兩端係為圓弧狀之態樣)，第4 圖中A局部放大圖所示，該輸送單元25具有一帶動裝置251與一承載基座252，而該帶動裝置251(可為一步進馬達)，其中，當該試紙載具22置入該輸送單元的承載基座252時，則該帶動裝置251(步進馬達)就會自動啟動並透過該試紙載具的連動部222使該試紙載具22移動至對應的位置(該齒條222會與步進馬達251產生機械作動產生前進或後退動作)，當該試紙載具22移動到該讀取偵測照光單元23的讀取偵測位置時，則該照光裝置232會發射光源照射該篩檢試紙21，則該讀取偵測裝置231會進行讀取經該發射光源所照射的篩檢試紙反應區的反射光譜，並使該讀取偵測單元231可進一步擷取該篩檢試紙的各反應區211上之光譜訊號，以進行該光譜訊號的運算分析，上述實施例中的特定檢體可應用範圍為唾液、尿液、血、糞便、水、食品、有毒有害物質或微生物反應，或於另一實施例中，可在該篩檢試紙21上進一步配置有複數個定位部212，其中該定位部212係用以提供該讀取偵測照光單元23偵測該篩檢試紙反應區211的微調讀取定位使用(第5圖中所意示)，該讀取偵測裝置231會先進行偵測讀取該篩檢試紙上之定位部212，以進行讀取偵測篩檢試紙的各反應區211及定位部212位置的定位判斷運算(如圖7實施例中所意示)，上述實施例中的該照光裝置232係可替換為為白光發光二極體(White LED)、紫外光發光二極體(UV LED)、近紅外線發光二極體(NIR LED)、雷射二極體(Laser diode)、鹵素燈泡(Halogen lamp)或鎢絲燈源(Tungsten lamp)，上述的該讀取偵測裝置231為一光學波長分光裝置或一光譜分析儀。

另外，於本發明另一實施例篩檢試紙讀取系統10中，該輸送單元25更包含設置有一限位裝置253，係用以定位該試紙載具22與該讀取偵測裝置231的相對位置，當試紙載具22插入該承載基座252一定深度後，本發明之篩檢試紙讀取系統20就會判定有篩檢試紙21插入而欲進行篩檢作業，則該輸送單元的帶動裝置251就會自動啟動進行機械作動並使該試紙載具22移動至對應的讀取偵測位置，當試紙載具22移動至該限位裝置253(如虛線方框)的位置時，該讀取偵測裝置231會進行偵測該限位裝置253與試紙載具22的邊緣位置進行確認以及第一次基準定位判斷(例如試紙載具邊緣移動到虛線位置時)，如第6圖中所示，則該讀取偵測裝置231會進行讀取位置計算與定位該限位裝置253與試紙載具22的相對位置，另外光譜讀取點24與該讀取偵測裝置231的定位位置也會同時確認，待定位之後讀取偵測裝置231會進行擷取後續篩檢試紙的各反應區211上的光譜訊號，而接續上述實施例中的限位裝置253，為了使該試紙載具22於移動時不會產生偏移或與該帶動裝置251及承載基座252發生脫離狀態，當該試紙載具22置入該輸送單元的承載基座252時，在進行作動時使該試紙載具22移動限制於該限位裝置253的『ㄈ』字形的開口內滑移，以達到上述目的，上述該限位裝置23的開口外觀可進一步替換為『C』或『L』等開口。

以檢測病患的尿醣數值來說，如果已經確定拿取的篩檢試紙為尿醣專用，則可直接進行檢測，即將待檢尿液與篩檢試紙21的反應區211進行接觸(通常為滴入或是滲入的方式來進行)，反應區211裡面的成分就會與待檢尿液產生化學反應，並改變反應區211的顏色。此外，反應區211內可以包含多種不同的檢測區，用以檢測尿液中的葡萄糖、蛋白質、酸鹼值、潛血值或其他生理數值，達到一次篩檢多種數值的功效。待檢尿液與篩檢試紙21的反應區211進行接觸反應後，可將篩檢試紙21置入試紙載具22之承載槽221內，並將試紙載具22插入光譜分析儀(即本發明之篩檢試紙讀取系統20)。

當試紙載具22插入該承載基座252一定深度後，該讀取偵測照光單元23就會偵測到該篩檢試紙上之複數個定位部212(如圖8篩檢試紙上的圓點外觀)，此時本發明之篩檢試紙讀取系統20就會判定有篩檢試紙插入而欲進行篩檢作業，其中輸送單元的帶動裝置251就會自動啟動，巨觀來說類似將試紙載具22吸入的態樣，上述該帶動裝置251係為步進馬達，並透過為齒條的連動部222與帶動裝置251機械作動並使該試紙載具22移動至對應的位置，則該照光裝置232會發射光源照射該篩檢試紙21，則該讀取偵測裝置231會進行讀取經該發射光源所照射的篩檢試紙反應區的反射光譜，如當試紙載具22移動至該限位裝置253時，由於該篩檢試紙的各反應區211與帶動裝置251用以帶動試紙載具22移動的距離位置與限位裝置253和讀取偵測裝置231相對位置，上述距離位置或相對位置均為固定或已設定好的程式參數，其中，第7圖中所意示本發明篩檢試紙讀取系統之讀取定位及定位點相對位置圖，該讀取偵測裝置231會先進行偵測該限位裝置253與該試紙載具22的邊緣位置確認及第一次基準定位判斷如上述的實施例，故不在重複描述，而當試紙載具22的邊緣被基準定位後，該光譜讀取點24與該讀取偵測裝置231的定位位置也同時被確認。

在如第8圖中所意示本發明篩檢試紙讀取系統之讀取定位方式，當試紙載具22的邊緣被基準定位後，該光譜讀取點24與該讀取偵測裝置231的定位位置也同時被確認，再接續如實施例中該試紙載具22邊界的邊緣至反應區211讀取距離位置X1與反應區211至定位部212的相對距離位置△X1，當該讀取偵測照光單元23的讀取偵測位置時，其中該篩檢試紙的各個反應區211及定位部212的相對距離位置都可以提供讀取偵測照光單元23進行調整判斷運算，因此該試紙載具22移動至該讀取偵測裝置231擷取各反應區211上之光譜訊號的對應位置會相當準確，係一次就定位。隨後，該讀取偵測裝置231就會擷取各反應區211上的反射光譜，並接續進行分光處理與光譜訊號的運算分析，達到篩檢試紙的快速篩檢目的。

再者，由於上述的篩檢試紙21置入在試紙載具22的承載槽221內完全固定，並非直接與光譜分析儀接觸，因此該篩檢試紙21受到試紙載具22的保護而不易磨損，而且使用者可利用此能試紙載具22達到快速替換篩檢試紙已達到重複篩檢目的。

詳細說明上述本發明的各項較佳實施例之後，熟悉該項技術人士可清楚的瞭解，在不脫離下述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與改變，如限位單元的各種實施態樣等等，亦不受限於說明書之實施例的實施方式。