一种双通道检测仪光学系统的制作方法

本实用新型涉及生化检验设备技术领域，特别涉及一种双通道检测仪光学系统。

背景技术：

生化检测仪器，是采用光电比色原理来测量体液中某种特定化学成分的仪器，利用紫外光、可见光、红外光和激光灯测定物质的吸收光谱，通过此吸收光谱对物质进行定性定量分析和物质结构分析。其中，poct(英文全称：point-of-caretesting，中文全称：即时检验)生化检测仪具有小型便携，操作简单，便于维护，成本低的特点，受到了人们的广泛青睐。

现有技术中，生化检测仪器光源通常有卤素灯、发光二极管和半导体激光器等，其中卤素灯具有宽光谱、发光稳定和寿命较长的特点，在生化分析仪中使用很普遍，通过使用单色器来获得需要的工作波长，但单色器使用较多的有色散光栅和滤光片轮，双通道检测光路系统较复杂，体积较大，难以满足poct生化检测仪小型化的需要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双通道检测仪光学系统，能够实现双通道同时检测，同时尽量减小检测仪的体积，降低成本。

本实用新型提供一种双通道检测仪光学系统，包括第一光发射装置、第一分束镜、第二分束镜、第一光探测器、第二光探测器和第三光探测器；

所述第一光发射装置用于发射第一方向的入射光束；

所述第一分束镜用于将所述第一方向的入射光束分为两束，一束经所述第一分束镜透射至第一检测通道，另一束经所述第一分束镜反射至所述第二分束镜；

所述第二分束镜用于将所述第一分束镜反射的光束分为两束，一束经所述第二分束镜反射至第二检测通道，另一束经所述第二分束镜透射至参考通道；

所述第一光探测器用于采集经过所述第一检测通道后的光信号；

所述第二光探测器用于采集经过所述第二检测通道后的光信号；

所述第三光探测器用于采集经过所述参考通道后的光信号。

优选地，所述第一光发射装置包括第一波长led灯。

优选地，所述第一波长led灯和所述第一分束镜之间设置有第一滤光片。

优选地，所述双通道检测仪光学系统还包括第二光发射装置，所述第二光发射装置用于发射与所述第一方向的入射光束垂直的第二方向的入射光束；

所述第一分束镜还用于将所述第二方向的入射光束分为两束，一束经所述第一分束镜反射至第一检测通道，另一束经所述第一分束镜透射至所述第二分束镜；

所述第二分束镜还用于将所述第一分束镜透射的光束分为两束，一束经所述第二分束镜反射至第二检测通道，另一束经所述第二分束镜透射至参考通道。

优选地，所述第二光发射装置包括第二波长led灯。

优选地，所述第二波长led灯和所述第一分束镜之间设置有第二滤光片。

优选地，所述第二光发射装置包括第三波长led灯、第四波长led灯和二向色镜；

所述第三波长led灯用于发射与所述第一方向的入射光束平行的入射光束；

所述第四波长led灯用于发射与所述第二方向的入射光束平行的入射光束

所述二向色镜用于将所述第三波长led灯发射的入射光束反射至所述第一分束镜，还用于将所述第四波长led灯发射的入射光束透射至所述第一分束镜。

优选地，所述第三波长led灯和所述二向色镜之间设置有第三滤光片，所述第四波长led灯和所述二向色镜之间设置有第四滤光片。

优选地，所述第一分束镜和所述第一检测通道之间设置有第一整形透镜，所述第二分束镜和所述第二检测通道之间设置有第二整形透镜。

优选地，所述第一分束镜为半透半反分束镜。

本实用新型提供的双通道检测仪光学系统，通过第一分束镜将第一光发射装置入射到其表面的入射光束分为两束，一束透射至第一检测通道用于第一样本的检测，另一束反射至第二分束镜，通过第二分束镜将反射至其表面的光束分为两束，一束反射至第二检测通道用于第二样本的检测，另一束透射至参考通道，通过第一光探测器、第二光探测器和第三光探测器分别采集经过第一检测通道后、第二检测通道后和参考通道后的光信号，可以分别计算出第一通道内的第一样本和第二通道内的第二样本的吸光度值，而且采用参考通道可以避免反应前后光源波动带来的影响，从而实现双通道的同时检测。与现有技术相比，能够实现双通道同时检测，同时尽量减小检测仪的体积，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种双通道检测仪光学系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种双通道检测仪光学系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本实用新型实施例采用递进的方式撰写。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种双通道检测仪光学系统，包括第一光发射装置、第一分束镜2、第二分束镜3、第一光探测器4、第二光探测器5和第三光探测器6，第一光发射装置用于发射第一方向的入射光束，第一分束镜2用于将第一方向的入射光束分为两束，一束经第一分束镜2透射至第一检测通道，另一束经第一分束镜2反射至第二分束镜3，第二分束镜3用于将第一分束镜2反射的光束分为两束，一束经第二分束镜3反射至第二检测通道，另一束经第二分束镜3透射至参考通道；第一光探测器4用于采集经过第一检测通道后的光信号；第二光探测器5用于采集经过第二检测通道后的光信号；第三光探测器6用于采集经过参考通道后的光信号。

本实用新型实施例中，第一光发射装置发射的第一方向的入射光束，入射到第一分束镜2的表面后分为两束，一束透射至第一检测通道，另一束反射至第二分束镜3。其中，在第一检测通道设置有第一样本杯7，通过第一光探测器4可以采集经第一样本杯7内样本吸光后的光信号值。反射至第二分束镜3的光束同样被分为两束，一束反射至第二检测通道，另一束透射至参考通道。其中，在第二检测通道设置有第二样本杯8，通过第二光探测器5可以采集经第二样本杯8内样本吸光后的光信号值；参考通道不设置样本杯，通过第三光探测器6可以采集直接经过参考通道的光信号。由于第一分束镜2和第二分束镜3的透反比已知，根据第三光探测器6采集的光信号值可以计算出射入第一通道内经第一样本杯7内样本吸光前的光信号值以及射入第二通道内经第二样本杯8内样本吸光前的光信号值，根据样本吸光前后的光信号值可以分别得到第一样本杯7内样本和第二样本杯8内样本的吸光度值。其中，通过设置参考通道，可以检测光源的波动进行扣除，消除光源波动的影响，从而得到更准确的检测结果。如此，本实用新型提供的双通道检测仪光学系统，可以实现双通道的同时检测，且光路系统较为简单，还可以尽量减小检测仪的体积，降低成本。

在具体实施时，第一分束镜2可以选择半透半反分束镜，透射至第一检测通道的光线为第一光发射装置发射的入射光束的光线的一半。而为了最大限度利用第一光发射装置发射的入射光束，第二分束镜3可以选择透反比尽量小非中性分束镜。本实施例中，选择第二分束镜3的透反比为2:8，则经过第一分束镜2和第二分束镜3之后，第一光发射装置发射的入射光束入射到参考光路的光线：入射到第一通道的光线：入射到第二通道的光线的比例为1:5:4。将第一光探测器4采集到的光信号值除以5倍的第三光探测器6采集到的光信号值，再取对数即可得到此次采集的第一样本杯7内样本的吸光度值；将第二光探测器5采集到的光信号值除以4倍的第三光探测器6采集到的光信号值，再取对数即可得到此次采集的第二样本杯8内样本的吸光度值。当然，第二分束镜3的透反比也可以改为其他比例，如1:9等，计算时修改相应参数即可，在此不做限定。

作为本实用新型可选的实施例，第一光发射装置包括第一波长led灯1。本实施例中，采用led灯作为光源，具有寿命长、成本低和体积小的特点，便于光学模块小型化，光源在仪器寿命期内可免更换免维护。

在上述实施例的基础上，一种可选的实施方式中，第一波长led灯1和第一分束镜2之间设置有第一滤光片9。本实施例中，使用第一滤光片9进行单色，滤掉除需要的工作波长以外的杂散光，使用滤光片不仅技术成熟，而且性价比高。

作为本实用新型可选的实施例，第一分束镜2和第一检测通道之间设置有第一整形透镜10，第二分束镜3和第二检测通道之间设置有第二整形透镜11。本实施例中，第一整形透镜10和第二整形透镜11可以将光束整形，使得入射到第一通道内第一样本杯7和入射到第二通道内第一样本杯8的光斑很小，从而降低试剂检测成本。

进一步地，本实用新型的一些实施例中，该双通道检测仪光学系统还包括第二光发射装置，第二光发射装置用于发射与第一方向的入射光束垂直的第二方向的入射光束，第一分束镜2还用于将第二方向的入射光束分为两束，一束经第一分束镜2反射至第一检测通道，另一束经第一分束镜2透射至第二分束镜3；第二分束镜3还用于将第一分束镜2透射的光束分为两束，一束经第二分束镜3反射至第二检测通道，另一束经第二分束镜3透射至参考通道。

本实施例中，第二光发射装置发射的入射光线与第一光发射装置发射的入射光线波长不同，且光线发射方向相互垂直，经过第一分束镜2和第二分束镜3之后，同样可以将第二光发射装置发射的入射光束按比例分别入射到参考通道、第一检测通道和第二检测通道。如此，可以通过第一光发射装置和第二光发射装置分别发射需要的不同工作波长的光束，从而可以实现主副波长检测。需要注意的是，为了防止相互干涉，主波长检测和副波长检测应该间隔进行。

具体实施时，当第一分束镜2为半透半反分束镜时，反射至第一检测通道的光线同样为第二光发射装置发射的入射光束的光线的一半，第二光发射装置发射的入射光束入射到参考光路的光线：入射到第一通道的光线：入射到第二通道的光线的比例与第一光发射装置发射的入射光束的比例一致，方便计算。

作为本实用新型可选的实施例，第二光发射装置包括第二波长led灯20，第二波长led灯20和第一分束镜2之间设置有第二滤光片21。本实施例中，通过设置第二波长led灯20和第二滤光片21，可以实现主副双波长检测。

为了实现可检测项目多，就需要多个波长的单色光，鉴于此，在本实用新型另一些实施例中，第二光发射装置包括第三波长led灯30、第四波长led灯40和二向色镜31，第三波长led灯30用于发射与第一方向的入射光束平行的入射光束，第四波长led灯40用于发射与第二方向的入射光束平行的入射光束，二向色镜31用于将第三波长led灯30发射的入射光束反射至第一分束镜2，还用于将第四波长led灯40发射的入射光束透射至第一分束镜2。可选的，第三波长led灯30和二向色镜31之间设置有第三滤光片32，第四波长led灯40和二向色镜31之间设置有第四滤光片41。

在具体实施时，为了获得更多可用波长的单色光，第三波长led灯30和二向色镜31可以设置多组。

如图2所示，本实施例中，第三波长led灯和二向色镜设置有三组，从上往下分别为第一组、第二组和第三组，每组led灯和二向色镜之间均设置滤光片，且每组led灯的波长均不同，根据每组led灯的波长每组二向色镜的透反特性也不同。其中，第一波长led灯1的波长为365nm，第一组第三波长led灯的波长为405nm，第二组第三波长led灯的波长为535nm，第三组第三波长led灯的波长为574nm，第四波长led灯40的波长为660nm，第一组二向色镜可以反射405nm波长的光线透过535nm、574nm和660nm的光线，第二组二向色镜可以反射535nm波长透过574nm和660nm波长的光线，第三组二向色镜可以反射574nm波长透过660波长的光线。如此，可以实现五个波长段的单色光检测。可以理解的是，本领域技术人员还可以根据需要增加或减少第三波长led灯和二向色镜的组数，在此不做限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。