用于样本照明的方法、系统和装置制造方法
【专利摘要】公开了适于帮助在对试验器皿中的试验样本进行照明的方法和装置。所述方法包括通过关闭除了感兴趣的光源之外的所有光源并取得读数来对多个波长光源进行排序。照明装置具有：支架，所述支架具有第一和第二臂以及其之间的被适配为接纳试验器皿的空间；耦合到第一臂的光源阵列和透镜阵列；被适配为对来自每个光源的光信号进行滤波的带通滤波器阵列；被适配为对发射到试验器皿的光的范围进行限制的至少一个孔阵列；以及耦合到第二臂的单个光电检测器，被适配为在不移动试验器皿的情况下从每个光源接收光信号。公开了系统，其他方面相同。
【专利说明】用于样本照明的方法、系统和装置
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及被适配为对生物流体样本进行照明的方法、系统和装置。
【背景技术】
[0002]在医疗试验中，对光致发光或吸光度的检测可以被用作确定生物流体的样本(以另外的方式被称作“样品”或“样本”)的特性的机制。例如，在一些自动化试验系统(例如，临床分析器)中，诸如试管、流通(flow through)器皿、取样量杯、管瓶等的反应器皿可以接收可能包含一个或多个试剂的样本(例如，血浆)(本文中被称作“试验样本”)。试验器皿中的试验样本可以被提供在照明组件中。光源可以被投射通过试验样本，并且从试验样本发出的光由光电检测器检测。然而，这种系统可能需要使用参考检测器来实现获得参考值。此夕卜，这种系统可能在使用期间遭受由于光源的温度变化而引起的不稳定性。
[0003]因此，期望可改进临床试验中照明系统的准确度和简易性的方法、系统和装置。
【发明内容】
[0004]在方法方面中，提供了一种对试验样本进行照明的改进方法。所述方法包括:提供具有多个可控光源的照明装置，每个可控光源具有发射中心波长；提供包含试验样本的试验器皿；将恒定电流提供到所述多个可控光源中的每一个；关闭所述多个可控光源中除了单一可控光源之外的所有可控光源；在单个检测器处从该单一光源接收经过试验样本的改变的光信号；以及重复地关闭除了单个另一光源之外的所有光源，直到获得感兴趣的所有波长频带处的读数。
[0005]在装置方面中，提供了一种改进的样本照明装置。所述照明装置包括:支架，所述支架包括第一臂和第二臂以及臂之间的被适配为接纳试验器皿的空间；光源阵列，耦合到第一臂；透镜阵列，耦合到第一臂，透镜在向所述空间的光信号行进的方向上与所述光源阵列中的每个光源对准；带通滤波器阵列，带通滤波器与每个光源对准；至少一个孔(aperture)阵列；以及单个光电检测器，耦合到第二臂。
[0006]根据另一个方面，提供了一种改进的样本照明系统。所述照明系统包括:支架，所述支架包括第一臂和第二臂以及臂之间的空间；在所述空间中提供的试验器皿；光源阵列，可操作用于提供通过试验器皿的光信号；透镜阵列，透镜对应于每个光源；带通滤波器阵列，被适配为对来自光源阵列的光信号进行滤波，滤波器对应于每个光源；至少一个孔阵列；单个检测器，被适配为接收经过试验器皿的改变的光信号；以及控制器，可操作用于控制从光源阵列发射的光信号的序列。
[0007]通过说明包括预期用于执行本发明的最佳模式在内的多个示例性实施例和实施方式，本发明的另外其他方面、特征和优势可以从下面的详细描述中显而易见。本发明还可以具有其他和不同实施例的能力，并且其若干细节可以在各种方面中修改，所有都不背离本发明的精神和范围即可。因此，附图和描述应当被视为本质上说明性的而非限制性的。附图不必按比例绘制。本发明意在涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1A是根据本发明的实施例的示例性照明装置的等距视图图示。
[0009]图1B是图1A的示例性照明装置沿截面线1B-1B取得且示出根据本发明的实施例的流通试验器皿的横截面侧视图。
[0010]图1C是根据本发明的实施例的示例性照明装置的部件部分的分解视图图示。
[0011]图1D是根据本发明的实施例的照明装置的若干部件部分的放大部分横截面图
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[0012]图1E是根据本发明的实施例的图1D的照明装置的透镜组件的放大部分横截面图
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[0013]图2是包括根据本发明的实施例的照明装置的临床分析器的侧视图图形描绘。
[0014]图3是描绘根据本发明的实施例的照明系统中的部件部分的集合的侧视图图形图示。
[0015]图4是描绘根据本发明的实施例的照明系统的控制器部件的侧视图图形图示。
[0016]图5是图示根据本发明的实施例的方法的流程图。
[0017]图6是根据本发明的实施例的光源的开关(ON-OFF)序列的图形描绘。
[0018]图7是根据本发明的实施例的示例性照明装置的等距视图图示。
【具体实施方式】
[0019]如上所讨论，在自动化临床分析器中，期望在试验样本的照明中实现精确度和简易性。特别地，因为光源趋向于相对温度敏感，所以强度随时间的变化可能影响试验结果。因此，期望用于以多个波长精确地对样本进行照明的手段。此外，还期望减少昂贵的传感器的数量，尤其减少对单独的参考传感器的需要。
[0020]鉴于前述问题，本发明提供了被适配为对被包含在试验器皿中的试验样本进行照明的方法、系统和装置。
[0021 ] 在第一方面中，提供了 一种对试验样本进行照明的方法。根据所述方法，提供具有预定义发射中心波长的多个光源。首先，可以利用总体恒定的电流来驱动所有光源，直到实现稳定的温度和强度输出为止。然后，通过关闭除了感兴趣的光源之外的所有光源并且在公共检测器处接收光信号来在各个波长逐个地取得读数。以这种方式，可以迅速获得在多个波长处的读数。可以使用相同的检测器来获得基线读数，而无需试验样本。在一些实施例中，光源、检测器和试验器皿可以被对准，以使得可以在不移动试验器皿的情况下顺序地取得每个波长处的每个读数。在其他实施例中，试验器皿可以相对于每个光源移动并可以取得读数。
[0022]在另一个方面中，提供了了一种照明装置和系统。所述照明装置包括:支架，所述支架具有第一臂和第二臂以及其之间的被适配为接纳试验器皿的空间；光源阵列和透镜阵列，耦合到第一臂；带通滤波器阵列，被适配为对来自每个光源的光信号进行滤波；至少一个孔阵列，被适配为限制被发射到试验器皿的光的范围(extent);以及单个光电检测器，耦合到第二臂，被适配为接收来自每个光源的光信号。[0023]本文将参考图1A-7描述本发明的这些及其他方面和特征。
[0024]根据本发明的第一实施例，如图1A-1E中最佳地示出的那样，示出了包括照明装置102和试验器皿103的照明系统100。照明装置102有益于并可操作用于对被包含在试验器皿103 (例如，试管或样本流通通路)中的试验样本105进行照明。可以使用被适配为包含要被照明的试验样本105的试验器皿103的任何合适配置。可能已经从被包含或保持在样本架210中的样本容器208吸入在样本照明系统100中提供的生物样本，例如，如图2中所示。在一些实施例中，来自试剂容器(未示出)的试剂可以被添加到被包含在试验器皿103中的生物样本，以形成试验样本105并促进与生物样本中的分析物或其他材料的反应。然而，应该显而易见的是，本发明也可以用于对不包含试剂的试验样本进行照明。
[0025]如图1D和2中所示，试验器皿103可以是包含试验样本105的试管。在图1B中，试验器皿103可以包括流通通路103A。流通通路103A可以是具有透明侧壁103B的细长通道，所述透明侧壁103B沿流通通路103A的长度延伸。
[0026]如图1B中所示，照明系统100可以包括在空间104D中提供的流通通路103A，并且其中的试验样本105可以由照明装置102照明。流通试验器皿组件103位于前述照明系统100的第一和第二臂104A、104B之间所定义的位置处。流通试验器皿103可以被接纳并相对于照明装置102非常接近地定位(例如，由支架或其他定位装置)，以相对于照明装置102配准(register)和定位试验器皿103。
[0027]流通通路103A可以从第一端延伸到第二端并可以在通路103A的任一侧上包括透明材料(诸如玻璃)或高度透明的丙烯酸塑料(诸如聚甲基丙烯酸甲酯塑料)的大约厚且大约2mm宽的平面侧壁103B。可以使用其他透明材料。由照明装置102照明的部分处的流通通路103A可以是大约18mm长乘大约2mm宽且大约Imm厚(光通路的方向的法向)。试验器皿103 (被示为终止的)可以流动地耦合到临床分析器200 (图2)的一个或多个试验样本输送部件(未示出)。在操作中，试验样本105被提供在流通通路103中并在通路中被照明，其中，然后，在检测器107处接收已经经过试验器皿103和试验样本105的传递的光信号。
[0028]再次参考图1A-1E和图2，照明装置102可以被包括在临床分析器200 (图2)中任何合适位置处。照明装置102可以包括支架104，支架104被适配为以固定的定向将装置102刚性安装到临床分析器200的框架(未示出)。支架104可以包括第一臂104A和与第一臂104A分隔的第二臂104B以及被适配为通过合适的紧扣件(fastener)等紧固到框架的连接部分104C。臂104A、104B可以从连接部分104C延伸，以形成U形配置。臂104A、104B的相对面向的表面可以包括总体平的平行表面。包括第一臂104A和第二臂104B的支架104可以包括臂104A、104B之间的空间104D，其被配置和适配为接纳试验器皿103。
[0029]被安装到支架104的可以是第一和第二电路板106A、106B。第一电路板106A可以包括电路和包含多个光源(例如，四个光源108A-108D)(诸如，发光二极管(LED))(图1B)安装在其上或以另外的方式连接到其的光阵列108。可以使用表面安装LED，可以使用诸如来自 City of Industry, CA 的 Kingbright Corporation 的型号 # APTL3216 发光二极管。还可以在电路板106A上提供驱动电路430 (图4)。第二电路板106B可以由被配置和适配为接收从光源108A-108D (例如，LED)发射的光信号的单个检测器107组成，如将在下文中更全面地描述的那样。还可以在第二电路板106B上提供被适配为执行积分、保持、定时和A/D功能的电子装置(见图4)。电子连接器106CU06D允许将照明装置102连接到计算机435(图4)。计算机435可以控制下述例程:其将驱动信号的序列发送到驱动电路430并且还对从检测器107接收到的信号进行处理，以确定各种波长处的吸收、发射、荧光、化学发光或其组合的程度。
[0030]光源108A-108D (例如，LED)均可以具有以不同的中心波长(例如，四个单独的中心波长)为中心的发射波长。可以使用其他数量的波长和光源。例如，第一光源108A可以包括大约365nm的中心波长。第二光源108A可以包括大约415nm的中心波长。第三光源108A可以包括大约470nm的中心波长。第四光源108A可以包括大约645nm的中心波长。可以使用其他的中心波长。所描绘的实施例中的光源108A-108D (例如，LED)可以沿与试验器皿103的中心轴向轴103A平行的公共轴对准(例如，垂直地)，并且每个光源可以通常与试验器皿103的中心轴向轴103A等距地分隔开。光源108A-108D (例如，LED)与中心轴向轴103A的间距Xl (图3)可以大约为7.80mm。可以使用其他间距尺寸。光源108A-108D沿中心轴向轴103A的间距应该尽可能紧凑，以使得在所描绘的实施例中，在不移动试验器皿103的情况下所有光源可以投射到公共检测器107上。
[0031]现在参考图1C-1E和图3，紧跟着多个光源108A-108D (例如，LED)的是第一孔阵列110。在图1E中示出孔阵列110的个体孔IlOA的放大视图。第一孔阵列110被配置为、工作用于且被适配为:允许来自光源108A-108D (例如，LED)的每个光信号(在图1D和3中被示为虚线箭头)经过第一孔阵列110，并且限制经过孔阵列110的光的范围，以使得光信号被限制到朝向试验器皿103和检测器107的方向。第一孔阵列110可以限制传递到透镜阵列111的光的范围，透镜阵列111位于第一孔阵列110的与光源108A-108D (例如，LED)相对的侧上。孔阵列110中的孔110A-110D中的每一个可以在形状上是圆形的，并且每一个可以具有如图1E中所示的直径(Dl)，在大约0.35mm与大约0.65mm之间。例如，每个孔110A-110D可以具有大约0.5mm的标称直径。例如，孔阵列110可以被形成为支架104的第一部分104A中的通孔。可选地，应该理解的是，孔阵列110的孔110A-110D可以被形成在单独的构件中，该构件以相对于光源108A-108D (例如，LED)的固定空间关系而安装。孔110A-110D通常可以轴向对准并相对于光源108A-108D (例如，LED)的面居中。孔阵列110的开口通常可以与光源108A-108D (例如，LED)的前面分隔大约0.250mm的距离X2。所描绘的实施例中的孔110A-110D可以沿与试验器皿103的中心轴向轴103A平行的公共轴对准(例如，垂直地)。
[0032]跟在孔阵列110后的透镜阵列111可以由个体透镜111A-111D组成，透镜111A-111D被提供在与孔阵列110邻近的第一臂104A中形成的凹穴(recessed pocket)112A-112D中。凹穴112A-112D可以以相对精确的定向布置，并且个体透镜111A-111D可以用光学粘合剂等粘附在凹穴112A-112D中。在图1E中仅示出了一个穴112A，但穴112B-112D在结构上相同，只是112D可能略微更深。个体透镜111A_11ID可以具有大约2mm的内径，并且凹穴112A-112D可以具有比该内径略微大的内径，例如，诸如大约2.05mm。可以使用其他尺寸。每个透镜111A-111D可以包括第一光接收表面上的总体平表面以及其发光表面的弧形(radiused)表面。半径R应该被设计成提供每个透镜的焦距，以使得透镜11IA-1IID聚焦于试验器皿103的中心轴向轴103A。透镜11IA-1IID可以由光学质量玻璃或其他低光学损耗材料制成。每个透镜的焦距X3应该是例如大约3mm。可以使用其他焦距。
[0033]在一个实施例中，例如，第四透镜IllD的半径R可以在大约1.370mm与1.380mm之间，或者为1.375mm。第四透镜IllD可以由紫外线级熔融石英制成，诸如可从中国福州的DayOptics购得的JGSl熔融石英玻璃。其他三个透镜111A-111C可以具有可在大约
2.545mm与2.555mm之间以及为大约2.550mm的半径。其他透镜111A-111C可以由N玻璃材料制成，诸如可从Elmsford, NY的SCHOTT North America, Inc.购得的N-LASF9石英玻璃。凹穴112A-112D和透镜111A-111D可以沿与试验器皿103的中心轴向轴103A平行的公共轴对准(例如，垂直地)。
[0034]处于透镜111A-111D和孔阵列110中间的可以是个体管段114A-114D的管阵列114。每个管段114A-114D可以具有圆柱管配置，所述圆柱管配置具有与经过那里的光信号的向量对准的中心轴。例如，管段114A-114D可以具有大约1.50mm的内径和大约2.90mm的长度。可以使用其他尺寸和形状。
[0035]为了最小化光反射，管段114A-114D的内壁可以包括合适的抗反射处理。抗反射处理可以包括摄动，诸如沿其至少部分轴向长度定位的峰114E和谷114F (图1E)。在一些实施例中，例如，摄动可以被形成为沿内壁的螺纹。可以使用用于最小化光反射的其他抗反射处理，诸如表面粗糙化、黑色表面涂覆、植绒(flocking)等。
[0036]紧跟在透镜阵列111后的可以是滤波器阵列116。滤波器阵列116可以由个体滤波器116A-116D形成，滤波器116A-116D可以粘附到与每个透镜111A-111D邻近的凹穴112A-112D的前端。滤波器116A-116D中的每一个可以提供对从光源108A-108D发射的光信号的带通滤波。滤波器116A-116D均可以在光的不同波长频带处进行滤波，以使得从每个滤波器向试验器皿103发出的滤波后的光信号具有预定义的滤波波长频带。例如，第一滤波器116A可以使364nm与366nm之间的光通过,第二滤波器116B可以使414nm与416nm之间的光通过，第三滤波器116C可以使469nm与471nm之间的光通过，并且第四滤波器116D可以使644nm与646nm之间的光通过。滤波器阵列116的滤波器116A-116D可以由在其上施加有薄膜的硼硅酸盐浮法玻璃材料制造，以使得每一个滤波器可以具有特别设计范围的透射区，其由所定义的光谱抑制区界定。例如，滤波器116A-116D可以是可从Irvine，CA的Newport Coporation购得的光学带通滤波器。
[0037]一旦被滤波，来自每个滤波器116A-116D的光信号就可以经过第二孔阵列118的多个对应的孔118A-118D。第二孔阵列118的孔118A-118D中的每一个可以具有大约
1.20mm与大约1.80mm之间的直径。可以使用1.50mm的每个开口的标称直径。可以使用其他直径。孔阵列118可以位于离试验器皿103的中心轴向轴103A大约2.25mm的距离X4。但是一般来说，第二孔118A-118D的直径可以大于第一孔阵列110的第一孔110A-110D。
[0038]在离开第二孔阵列118时，来自每个孔118A-118D的光信号继续地经过包括和包含试验样本105的试验器皿103。这使试验样本105暴露于来自四个不同光源108A-108D的四个不同顺序波长处的滤波后的光信号。在经过试验器皿103之后，在单个检测器107处接收干扰光信号(即，在一定程度上与试验样本发生干扰)。检测器107可以是单个SiPIN光电二极管,其具有大约2mm宽乘IOmm高的尺寸。可以使用来自Bridgewater, NJ的HAMAMATSU的型号S7509光电二极管。可以使用其他大小和类型的光电检测器。然而，检测器107应该具有足够大以从光源108A-108D中的每一个接收光信号的操作表面。检测器107的长尺寸应该沿中心轴向轴103A对准。
[0039]图2图示了利用样本照明装置102的临床分析器系统200。在操作中，在吸入站202处，可包括喷嘴尖头的喷嘴204可以由遥控装置(robot)206定位以从被包含在样本架210中的样本容器208吸入一定容积的样本流体。样本架210可以以期望且已知的定向位于平台或传送道212上。喷嘴104的运动(例如，垂直的和/或水平的)可以由遥控装置206经由来自吸入控制器214的命令来控制。可以使用任何合适的泵和控制来吸入流体样本。可以以相对于样本架210的任何合适定向来提供遥控装置206，以使得被包含在样本容器208中的样本流体可以被吸入并传送到在照明装置102中提供的试验器皿103。应该理解的是，可以从试剂容器(未不出)将一个或多个试剂添加到被包含在试验器皿103中的样本流体以形成要被照明的试验样本105。然而，在某些情况下，试验样本105可以仅仅是血浆或没有试剂的另一种体液，对于其来说，期望在多个波长处获得吸收读数。
[0040]例如，遥控装置206可以包括框架和具有被安装到吊杆(boom)的喷嘴204的可移动托架(gantry)布置。吊杆可以是可通过合适的电机在合适的轨道、滑道、蜗杆传动或导向机构上移动的(例如，在X方向上)。此外，吊杆(和喷嘴204)可以是可沿一个或多个附加轨道、滑道或导向在附加方向(例如，Y方向)上移动的。喷嘴204相对于吊杆的垂直运动可以由垂直型电机来完成。用于在各种坐标方向上移动遥控装置206的装置可以包括任何合适数量的传统运动产生机构，诸如一个或多个步进电机、伺服电机、气动或液压电机、电动机等。此外，包括链条、导向装置、滑轮和带布置、诸如齿轮或蜗杆传动之类的驱动器、或其他传统驱动部件在内的驱动系统可以被用于引起遥控装置206和耦合的喷嘴204的运动。可以采用其他合适类型的遥控装置。
[0041]如图2中所示，装置102的照明控制器220可以工作用于给电连接器106C提供控制信号，以使光源108A-108D在适当的时间并以适当的序列(本文中将进一步解释)生成光信号。然后，从光源108A-108D发射的这些光信号在范围上被孔阵列110限制、被透镜阵列111聚焦、被滤波器阵列116、第二孔阵列118滤波并最终经过被包含在试验器皿103中的试验样本105。所得到的光信号,其可以由于使光信号经过被包含在试验器皿103中的试验样本105而在强度上被改变(例如，由于吸收而被减小或由于发光而被增强)。光信号在检测器107处作为改变的光信号而被接收。
[0042]现在将在此参考图3-6解释本发明的方法。方法500包括:在框502中，提供照明装置102，所述照明装置102包括多个各自可控的光源108A-108D ；以及在框504中，在试验器皿103中提供试验样本105。照明装置102可以如前所述。试验样本105可以例如包括血浆、血浆和试剂、或另一种生物流体、或生物流体和试剂。系统100的照明控制器220可以在输入线425A-425D中将信号输入提供到相应光源108A-108D。信号输入425A-42?可以加偏压使光源开启(ON)或关闭(OFF)。在框506中被提供到光源108A-108D的信号输入425A-42?可以首先全部是将光源108A-108D加偏压至开启的恒定电流信号(即，以其相应中心波长发射光信号)。该恒定电流信号可以由被包含在驱动电路430中的恒定电流源(未示出)提供。用于提供基本恒定的电流的恒定电流源是公知的并且不会在本文中进一步描述。去往光源108A-108D的恒定电流信号被提供达充分的时间，以确保任何瞬变已经消失并且多个光源108A-108D中的每一个的强度已经变得基本上恒定。该时间可以是例如大约10微秒或更长。[0043]经由可与计算机接口 440 —起操作的计算机435来控制驱动电路430并从而控制去往光源108A-108D的输入信号425A-425D的定时和持续时间。计算机接口 440可以是可从Mission Viejo, CA的Kvaser Inc.购得的控制器区域网络(CAN)外围部件互连(PCI)接口。计算机435可以是下述任何合适计算机:其具有足够的存储和处理能力，以将与光源108A-108D中的每一个的期望定时和持续时间有关的信号指令提供到驱动电路430并对从检测器107接收到的信号进行处理。在一些实施例中，控制器425可以包括机载处理器和存储器。控制器425可以包括用于对输出线107A中来自检测器107的输出信号进行电调节、转换、放大和/或滤波的合适电子装置和部件(诸如，本文所示的积分和保持电路以及定时和A/D电路)。
[0044]一旦光源108A-108A已经平衡并提供了基本上恒定的强度以及其相应中心波长处的波长输出发射，就在框508中，在短持续时间Dt (例如，在大约50和500微秒之间，并且在一些实施例中是大约100微秒)内关闭光源108A-108D中的除单一光源外的所有光源。例如，如图6中所示，光源108B-108D被关闭达短持续时间Dt，以使得在时间Tl期间可以取得读数。时间Tl是持续时间Dl的短时间子段，在持续时间Dl期间进行积分。在Dl的结尾处，保持积分信号。在持续时间Di期间测量检测器107处检测到的保持电压。Di可以是例如大约10毫秒。在试验样本105的读数期间，在框510中在检测器107处接收到的信号是改变的光信号。检测器107可以是单个光电检测器。随着光信号经过被包含在试验器皿103中的试验样本105，以第一波长从第一光源108A发射的光被改变。在一个实施例中，光信号被改变的范围可以是与经过试验样本105的吸光率可相关的。可以在时间T2、T3和Τ4处在感兴趣的其他中心波长处取得连续读数。在每种情况下，在框512中，在短持续时间Dt内关闭除了感兴趣的单个光源(具有预定义中心波长)之外的所有光源。该过程被重复直到在感兴趣的每个中心波长(诸如上述的四个中心波长)处获得读数。在框514中，可以通过与基线读数的比较来确定信号改变的范围，如下所讨论的那样。每个波长处的该信号改变可以用于确定感兴趣的每个相应波长处的吸光率。例如，该数据可以与试验样本105中分析物的存在和浓度相关。
[0045]在多个波长处取得读数序列之前或之后，可以以如上所述的方式针对每个光源108A-108D建立Tl、Τ2、Τ3和Τ4处的基线读数，但在试验器皿103中未包含任何试验样本105。在试验样本105的每次新照明试验之前或之后或者在每几次试验样本照明试验之前或之后，可以进行该操作。可以将其他间隔用于获得基线读数。因此，本发明提供了每个中心波长处的光信号改变的范围。如应该认识到的那样，有利地，本方法和装置在没有如现有技术中所需的参考传感器的情况下完成了试验。由于光源仅被关闭达非常短暂的时间段，所以光源在温度上保持非常恒定，并因此发射相对恒定的波长和光发射强度。
[0046]在可替代实施例中，可以在上述模式(即，在个体读数期间每次仅一个源开启)中以相对较高的频率(例如，大约15，000周期/秒)来对光源108A-108D中的每一个施以脉冲。持续时间将短得多(例如，大约33微秒)，并且对于每个周期的连续读数可以被平均以得出用于与基线比较的强度读数。
[0047]在又一个实施例中，如图7中所示，示出了照明系统700。在该实施例中，其中至少一些包含试验样本105的一系列或一连串试验器皿7031-703iii被提供并在照明装置702前方被逐个移动。照明装置702可以包括支架704，所述支架704包括分隔开的臂704A、704B以及其之间的空间704D，如前所述。此外，照明装置702可以包括光源阵列708(包括多个光源708A-708D)，一个或多个孔阵列710、718、透镜阵列711、滤波器阵列716和单个检测器707，如前所述。光源阵列和检测器可以被安装在电路板706A、706B上或电耦合到电路板706A、706B，如前所述。然而，在该实施例中，每个试验器皿703i_703iii的中心轴可以被定向为垂直于光源708的阵列的光源708A-708D和透镜阵列711的对准的透镜的轴“A”。换句话说，试验器皿的中心轴处于如所示的纸面内和外。
[0048]在操作中，第一试验器皿703i可以位于第一位置(例如，光源708A、708B的前方)，而第二试验器皿703ii可以位于第二位置(例如，光源708C、708D的前方)。第三试验器皿703iii可以位于第三位置，在串中邻近第二位置。所有试验器皿可以是沿箭头725所指示的任一方向可移动的，以使得试验器皿可以驻留于光源708A-708D中的任何一个或多于一个的前方。传送设备730可以被提供并被适配为移动多个试验器皿7051、705i1、705iii到与光源708的阵列中的至少一些光源对准。如前所讨论，首先可以照明所有源708A-708D。然后，可以通过各种试验样本7051、705ii来取得读数。
[0049]例如，试验样本705i可以经由依次顺序地关闭除了 708A和708B之外的所有光源来在检测器707处接收第一和第二光源708A、708B的第一和第二波长处的改变的光信号，同样地，可以通过试验样本705ii来取得读数并经由依次顺序地关闭除了 708C、708D之外的所有光源来在检测器707处以第三和第四波长接收该读数。然后可以通过传送设备730来移动该串。传动设备730可以是可移动传送带、可移动储片夹托盘或可移动样本架、遥控装置平台等，以使得可以在试验样本705i和705ii上取得其他两个波长处的读数。例如，可能已经首先在描绘有试验样本705ii的位置处取得试验样本705i上的读数，然后可以将试验样本705ii移动到被示为由705i占据的位置，并且可以取得其他两个波长处的读数。因而，应该显而易见的是，可以在每个站/位置处取得两个读数。
[0050]如果可以使照明装置足够紧凑，那么试验器皿串中的每一个试验器皿可以仅在可获得所有四个波长读数的一个位置处停止。可选地，光源阵列708、透镜阵列711、滤波器阵列716、和一个或多个孔阵列710、718可以从所示的定向旋转90度，以使得轴A将与每个试验器皿的中心轴向轴(例如，与试验器皿705i)基本上对准。因而，在该定向上，可以在一次停止期间在每个器皿上取得所有四个读数。
[0051]根据另一个方面，试验器皿703iii可以是空的，并可以被用于执行基线试验。例如，可以每隔一个样本或针对每隔几个被试验的样本来运行基线试验。诸如703iii之类的空器皿可以位于串中的任何合适位置，并且基线试验可以以所期望的无论什么间隔执行。
[0052]尽管本发明容易受到各种修改和可替代形式的影响，但是特定系统和装置实施例及其方法已经以示例的方式在附图中示出并在本文中详细描述。然而，应该理解的是，这并非意在将本发明限制于公开的特定系统、装置或方法，而是相反，意图是涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
【权利要求】
1.一种对试验样本进行照明的方法，包括: 提供具有多个可控光源的照明装置，每个可控光源具有发射波长； 提供包含试验样本的试验器皿； 将恒定电流提供到多个可控光源中的每一个； 关闭多个可控光源中除了单一可控光源之外的所有可控光源； 在单个检测器处从单一光源接收经过试验样本的改变的光信号；以及 重复地关闭除了单个另一光源之外的所有光源，直到获得感兴趣的所有波长处的读数。
2.根据权利要求1的照明方法，其中所述多个光源在具有处于以下范围之间的中心波长的四个不同波长处发射光信号: 355nm 与 375nm 之间， 405nm 与 425nm 之间， 460nm与480nm之间，以及 635nm 与 655nm 之间。
3.根据权利要求2的照明方法，进一步包括使每个光信号经过对应的第一孔，所述第一孔具有处于大约0.35mm与大约0.60mm之间的直径。`
4.根据权利要求2的照明方法，进一步包括对四个不同波长的光中的每一个进行滤波，以使得滤波后的光信号具有处于以下范围之间的滤波后的波长频带: 364nm 与 366nm 之间， 414nm 与 416nm 之间， 469nm与47Inm之间，以及 644nm 与 646nm 之间。
5.根据权利要求2的照明方法，进一步包括使多个光信号中的每一个经过对应的透镜以及然后经过对应的第二孔，所述第二孔具有处于大约1.20mm与大约1.80mm之间的直径。
6.根据权利要求2的照明方法，进一步包括使具有处于355nm与375nm之间的中心波长的光信号经过具有处于大约1.370mm与大约1.380mm之间的半径的透镜。
7.根据权利要求2的照明方法，进一步包括使来自其他三个波长的每个光信号经过透镜，所述透镜中的每一个具有处于大约2.545mm与大约2.555mm之间的半径。
8.一种照明装置，包括: 支架，所述支架包括第一臂和第二臂以及臂之间的被适配为接纳试验器皿的空间； 光源阵列，耦合到第一臂； 透镜阵列，耦合到第一臂，透镜在向所述空间的光信号行进的方向上与光源阵列中的每个光源对准； 光学带通滤波器阵列，光学带通滤波器与每个光源对准； 至少一个孔阵列；以及 单个光电检测器，耦合到第二臂。
9.根据权利要求8的装置，其中所述光源阵列包括沿试验器皿的中心轴对准的发光二极管。
10.根据权利要求8的装置，其中所述光源阵列包括四个不同光源，所述光源被适配为发射具有处于以下范围之间的中心波长的四个不同波长的光: 355nm 与 375nm 之间， 405nm 与 425nm 之间， 460nm与480nm之间，以及 635nm 与 655nm 之间。
11.根据权利要求10的装置，其中所述带通滤波器阵列包括处于以下范围之间的滤波后的波长频带: 364nm 与 366nm 之间， 414nm 与 416nm 之间， 469nm与47Inm之间，以及 644nm 与 646nm 之间。
12.根据权利要求10的装置，其中透镜阵列中的至少两个包括不同的半径曲率。
13.根据权利要求8的装置，包括光管，所述光管紧接在每个透镜之前，所述光管包括具有抗反射表面处理的壁。
14.根据权利要求13的装置，其中所述光管包括壁上的螺纹。
15.根据权利要求8的 装置，包括光调节组件，所述光调节组件包括: 透镜阵列，每个透镜包括在凹穴中接纳的外径、平面进入表面和弯曲的发射表面； 光管阵列，被适配为将光引导到透镜阵列的平面进入表面；以及 第一孔阵列，被适配为限制进入每个光管的光的范围。
16.根据权利要求15的装置，包括第二孔阵列，所述第二孔阵列处于透镜阵列和所述空间之间，所述空间处于臂之间，适配为接纳试验器皿。
17.根据权利要求8的装置，包括传送设备，所述传送设备被适配为移动多个试验器皿到与光源阵列的至少一些光源对准。
18.—种照明系统,包括: 支架，所述支架包括第一臂和第二臂以及臂之间的空间； 在所述空间中提供的试验器皿； 光源阵列，可操作用于提供经过试验器皿的光信号； 透镜阵列，透镜对应于每个光源； 带通滤波器阵列，被适配为对来自光源阵列的光信号进行滤波，滤波器对应于每个光源； 至少一个孔阵列； 单个检测器，被适配为接收经过试验器皿的改变的光信号；以及 控制器，可操作用于控制从光源阵列发射的光信号的序列。
19.根据权利要求18的照明系统，其中所述光源阵列基本上沿试验器皿的中心轴向轴对准。
20.根据权利要求18的照明系统，其中所述至少一个孔阵列包括:位于光源阵列和透镜阵列之间的第一孔阵列；以及位于透镜阵列和试验器皿之间的第二孔阵列。
【文档编号】G01N21/00GK103608661SQ201280021684
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年5月3日 优先权日:2011年5月4日
【发明者】F.克鲁夫卡 申请人:西门子医疗保健诊断公司