样本分析仪、光源组件和光源光束匀化光路的制作方法

本技术属于医疗器械，具体的为一种样本分析仪、光源组件和光源光束匀化光路。

背景技术：

1、止血与血栓分子标志物的检测指标与临床各种疾患有着密切联系，全自动凝血分析仪是对血液进行凝血和抗凝、纤溶和抗纤溶功能分析的仪器。目前大部分凝血仪器采用的是光学法。光学法通常需要数个通道，如公开号为cn218824996u的中国专利采用led光源和数个分光镜以及n根光纤融合，实现数通道样本测定。但由于led光源在角度分布或者说空间分布上并不均匀，即led光源发出的光一般服从朗伯分布，导致led光在边缘区域的光强小，在中间区域的光强强，对应到接受端面空间，则光强强度也会表现为中间强边缘弱的特点。

2、因此，将led光源直接打在融合的光纤上时，会导致不同通道的光纤接受到的光不一致。位于中间区域的光纤接受到光强度多，对应光纤在另一端输出的光强也多；相对的，位于边缘区域的光纤接受到的光强度少。如果光纤数量比较多，或者边缘区域光纤的端面加工工艺存在平整度误差，则会导致中间区域与边缘区域的光纤接收到的光强度差距会更大，甚至光纤在另外一端输出的光强可能低于光强下限。

3、对于全自动凝血分析仪，光源稳定性也是一个十分重要的指标，对于高端凝血分析仪，通常要求3min光强波动小于0.2/1000。具体的，对于部分fib项目凝血样本，其对光强值极其敏感，要求凝血仪器的重复性精密度cv＜2％，以光强对精密度占据30％的贡献分解上来看，则需要光源在3min内波动小于0.2/1000，以现有的led光源的稳定性的范围，通常需要40min以上才能达到要求。另外，一旦3min测试过程中光斑由于温度变化出现微小位移，都可能超越上述波动界限(0.2/1000)，引起测试错误。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种样本分析仪、光源组件和光源光束匀化光路，能够提高led光源的均匀性和抗位移干扰能力。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型首先提出了一种光源光束匀化光路，包括：

4、光源，用于发出散射光束；

5、聚焦透镜，用于将散射光束转变为平行光束；

6、滤光片，用于过滤平行光束以得到单色光束；

7、光束匀化镜组，用于使单色光束在设定直径范围内均匀分布；

8、所述聚焦透镜位于所述光源与所述滤光片之间，所述滤光片位于所述聚焦透镜与所述光束匀化镜组之间。

9、进一步，所述光源采用led光源。

10、进一步，所述聚焦透镜采用球面凸透镜；所述球面凸透镜包括位于中部的第一圆柱段，所述第一圆柱段的两侧分别设有第一凸球面和第二凸球面。

11、进一步，所述第一圆柱段的厚度为2mm，第一凸球面和第二凸球面的半径均为18.5mm。

12、进一步，所述滤光片的厚度为6mm，滤光片的中心波长光谱宽度为±0.5nm。

13、进一步，所述第二凸球面位于所述第一圆柱段面向所述滤光片的侧面上，所述第二凸球面与所述滤光片之间的间距为0-1mm。

14、进一步，所述第一圆柱段与光源之间的距离为9-11mm。

15、进一步，所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜，或，所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜，所述非球面凸透镜位于所述滤光片和所述双凹透镜之间；所述非球面凸透镜包括第二圆柱段，所述第二圆柱段面向所述滤光片的一侧侧面上设有非球面。

16、进一步，所述非球面方程为：

17、

18、其中，z表示非球面的子午截线；x表示型面位置；c表示近轴曲率，且c＝1/r0，r0表示近轴曲率半径；k为二次曲面常数，且k＝-e2；b1、b2、b3、…、bi、…、bn分别表示高阶系数，i＝1,2,…,n，n表示非球面的阶次。

19、进一步，所述非球面的阶次n＝10。

20、进一步，所述双凹透镜的两侧分别设有第一凹球面和第二凹球面，所述第一凹球面位于所述第二凹球面面向所述非球面凸透镜的一侧；所述第一凹球面的半径为17-18mm，所述第二凹球面的半径为10-11mm。

21、进一步，当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜时，所述第二圆柱段的厚度为0.2-0.5mm，所述滤光片与所述第二圆柱段之间的间距为7-8.2mm；当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜时，所述第二圆柱段的厚度为3-4mm；所述滤光片与所述第二圆柱段之间的间距为10-11mm。

22、进一步，当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜时，所述第二圆柱段距离光源接收端面的距离为27-29mm；当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜时，所述双凹透镜距离光源接收端面的距离为100-110mm。

23、进一步，所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜，所述非球面凸透镜和双凹透镜之间的距离为4.4±0.5mm。

24、本实用新型还提出了一种光源组件，包括如上所述的光源光束匀化光路。

25、本实用新型还提出了一种样本分析仪，包括如上所述的光源组件。

26、本实用新型的有益效果在于：

27、本实用新型的光源光束匀化光路，首先利用聚焦透镜将led光源发出的led光转变为平行光束，然后通过滤光片过滤平行光束以得中心波长在设定光谱宽度内的单色光束，以满足样本分析的使用要求；最后利用光束匀化镜组使单色光束在设定直径范围内均匀分布；如此，使光源接收端面位于设定的直径范围内，光束照射在光源接收端面上后，不同光纤内接收得到的光斑均是均匀的，不同光纤内的光强度分布也均匀分布，能够有效提高led光源的均匀性，能够解决led光源耦合进多根光纤后导致的通道不一致问题；另外，由于光束在设定直径范围内均匀分布，由于每根光纤接收得到的光斑均是均匀的，即便出现微小位移，也不会影响检测结果，从而能够提高光源抗位移干扰能力。

技术特征：

1.一种光源光束匀化光路，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述光源采用led光源。

3.根据权利要求1所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述聚焦透镜采用球面凸透镜；所述球面凸透镜包括位于中部的第一圆柱段，所述第一圆柱段的两侧分别设有第一凸球面和第二凸球面。

4.根据权利要求3所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述第一圆柱段的厚度为2mm，第一凸球面和第二凸球面的半径均为18.5mm。

5.根据权利要求3所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述第二凸球面位于所述第一圆柱段面向所述滤光片的侧面上，所述第二凸球面与所述滤光片之间的间距为0-1mm。

6.根据权利要求3所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述第一圆柱段与光源之间的距离为9-11mm。

7.根据权利要求1所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述滤光片的厚度为6mm，滤光片的中心波长光谱宽度为±0.5nm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜，或，所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜，所述非球面凸透镜位于所述滤光片和所述双凹透镜之间；所述非球面凸透镜包括第二圆柱段，所述第二圆柱段面向所述滤光片的一侧侧面上设有非球面。

9.根据权利要求8所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述非球面方程为：

10.根据权利要求9所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述非球面的阶次n＝10。

11.根据权利要求8所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述双凹透镜的两侧分别设有第一凹球面和第二凹球面，所述第一凹球面位于所述第二凹球面面向所述非球面凸透镜的一侧；所述第一凹球面的半径为17-18mm，所述第二凹球面的半径为10-11mm。

12.根据权利要求8所述的光源光束匀化光路，其特征在于：当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜时，所述第二圆柱段的厚度为0.2-0.5mm，所述滤光片与所述第二圆柱段之间的间距为7-8.2mm；当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜时，所述第二圆柱段的厚度为3-4mm；所述滤光片与所述第二圆柱段之间的间距为10-11mm。

13.根据权利要求8所述的光源光束匀化光路，其特征在于：当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜时，所述第二圆柱段距离光源接收端面的距离为27-29mm；当所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜时，所述双凹透镜距离光源接收端面的距离为100-110mm。

14.根据权利要求8所述的光源光束匀化光路，其特征在于：所述光束匀化镜组包括非球面凸透镜和双凹透镜，所述非球面凸透镜和双凹透镜之间的距离为4.4±0.5mm。

15.一种光源组件，其特征在于：包括如权利要求1-14任一项所述的光源光束匀化光路。

16.一种样本分析仪，其特征在于：包括如权利要求15所述的光源组件。

技术总结
本技术公开了一种光源光束匀化光路，首先利用聚焦透镜将LED光源发出的LED光转变为平行光束，然后通过滤光片过滤平行光束以得中心波长在设定光谱宽度内的单色光束；最后利用光束匀化镜组使单色光束在设定直径范围内均匀分布；如此，光束照射在光源接收端面上后，不同光纤内接收得到的光斑均是均匀的，不同光纤内的光强度分布也均匀分布，能够有效提高LED光源的均匀性，能够解决LED光源耦合进多根光纤后导致的通道不一致问题；另外，由于光束在设定直径范围内均匀分布，由于每根光纤接收得到的光斑均是均匀的，即便出现微小位移，也不会影响检测结果，从而能够提高光源抗位移干扰能力。本技术还公开了一种光源组件和样本分析仪。

技术研发人员：廖云龙
受保护的技术使用者：中元汇吉生物技术股份有限公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/3/12