用于血液细胞分析的光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于血液细胞分析的光学装置，该光学装置包括依次排列设置的激光器组件、样本整流组件和散射光接收组件。激光器组件用于发出光线照射样本整流组件，散射光接收组件用于接收从样本整流组件透射过来的光线。激光器组件包括激光器、平顶光元件和聚焦镜，激光器用于发出光线，聚焦镜与激光器相对设置，平顶光元件设置在激光器和聚焦镜之间。聚焦镜用于对光线进行聚焦，平顶光元件用于将激光器发出的光线转化为能量均匀分布的光线。应用本发明专利技术的技术方案，提高了对血细胞的分辨能力及聚类性，还可以降低血液细胞分析中光学装置对液路的要求，降低了整机成本。

An optical device for the analysis of blood cells

The invention provides an optical device for blood cell analysis. The optical device includes a laser component arranged in sequence, a sample rectifying component and a scattered light receiving component. The laser module is used to emit light irradiation sample rectifier components, and the scattered light receiving module is used to receive light transmitted from the sample rectifier assembly. The laser components include laser, flat top light element and focusing mirror. The laser is used to emit light. The focus mirror is set relative to the laser. The flat top light element is set between the laser and the focusing mirror. The focusing lens is used to focus light, and the flat top light element is used to convert the light emitted from the laser to the light evenly distributed. The application of the technical scheme of the invention improves the resolution and clustering of blood cells, and reduces the requirements of the optical device to the liquid in the analysis of blood cells, and reduces the cost of the whole machine.

【技术实现步骤摘要】
用于血液细胞分析的光学装置
本专利技术涉及光学检测
，具体而言，涉及一种用于血液细胞分析的光学装置。
技术介绍
血常规检测是各级医院广泛开展的体外检测项目，现阶段对血细胞计数分类的方法通常采用阻抗法和光学法。阻抗法由于只是根据血细胞大小来进行分类区分，对白细胞的只能得到三分群分类结果，在五分类血液分析仪上阻抗法大部分是应用于红细胞和血小板计数，光学法相对来说应用更广泛一些。由于是利用血细胞多维信息来对细胞进行分类，因此不仅能够对血细胞、血小板及白细胞进行计数，还能将白细胞进行更细致的而划分，并能够对特殊细胞进行区分，如网织红细胞、异常淋巴细胞及未成熟细胞，医学临产意义更大。五分类血细胞分析仪是一种在功能水平上对血细胞进行定量分析和分选的检测手段，可以高速分析成千上万个细胞，并能同时从一个细胞中测得多个参数，如细胞的大小、活性、颗粒度、核酸的数量等。其检测原理为：激光束经过整形后照射到单细胞样本流上，依次通过检测区的细胞在激光束的照射下产生散射光或荧光，然后通过散射光或荧光收集镜头尽可能多的收集散射光或荧光信号，然后可经过二色镜对散射光和荧光进行按波长分开，再会聚到光电探测器收集散射光或荧光信号，不同的散射光或荧光信号组合成二维散点图，从而实现对血细胞的分类定量分析。在高端的五分类血液分析仪中，大多数厂商都是利用散射光(前向散射和侧向散射)、透射光、荧光，或者偏振光等光源进行组合来对血细胞进行识别区分。与之配套的光学系统、试剂系统、液路系统和硬件系统都非常庞杂，制造成本、设备成本和使用成本也非常高，这类设备通常适用于三甲以上的大型医院。对于中低端的五分类血液分析仪中，基本上都是利用前向散射光来对白细胞进行分类，根据小角度散射光反应细胞大小，大角度前向散射反应细胞内部复杂度。在此种类五分类血液分析仪中，通常会使用多个非球面镜、柱面镜及分光棱镜，制造成本也比较高。上述五分类血细胞分析仪照明光源均采用半导体激光器直接出光，经非球面透镜准直后成竖直长条形光斑，再通过两片交叉柱面镜在水平和垂直方向对长条形准直激光光斑进行压缩，从而得到用于照明血细胞的水平椭圆形的高斯光斑，该光斑大小通常在约220±20×20±10um(13.5％)左右。采用上述方式，为在细胞流上形成较为均匀的照明光斑，只允许椭圆光斑的中间部分照射在细胞液流上。而采用流体聚焦的液路系统很难保证在一定样本流宽度中细胞样本仍在中心位置，即分布在高斯分布椭圆形光斑中心的能量最大位置，所以光能利用率较低。并且因为光斑的能量呈高斯分布，会导致细胞在样本流的不同位置激发的散射光CV变化，从而造成同类血细胞分布宽度大，不同血细胞类间距变窄，血细胞分类效果差。同时高斯光斑旁瓣作为背景光，会造成血细胞计数识别错误，影响了血细胞分析仪的测量分辨率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于血液细胞分析的光学装置，以解决现有技术中用于血液细胞分析的光学装置在五分类血细胞分析中分析效果差的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于血液细胞分析的光学装置，包括依次排列设置的激光器组件、样本整流组件和散射光接收组件，激光器组件用于发出光线照射样本整流组件，散射光接收组件用于接收从样本整流组件透射过来的光线；激光器组件包括：激光器，用于发出光线；聚焦镜，与激光器相对设置，用于对光线进行聚焦；平顶光元件，设置在激光器和聚焦镜之间，平顶光元件用于将激光器发出的光线转化为能量均匀分布的光线。进一步地，激光器组件还包括准直透镜，准直透镜设置在平顶光元件和激光器之间，准直透镜用于对激光器发出的光线进行准直。进一步地，准直透镜为非球面准直透镜。进一步地，准直透镜的数值孔径大于或等于0.5。进一步地，聚焦镜的焦距为40mm～60mm。进一步地，散射光接收组件包括：固定支架；光阑，安装在固定支架上，并与样本整流组件相邻近；光电探测阵列件，安转在固定支架，并相对于光阑与样本整流组件相远离。进一步地，光阑上形成有两个沿中心线对称设置的半圆形的低角散射光透射区域，以及形成有两个沿中心线对称设置的半环形的高角散射光透射区域，位于中心线同一侧的半圆形的低角散射光透射区域与半环形的高角散射光透射区域同心设置。进一步地，光电探测阵列件包括基板和设置在基板上的低角光电探测器以及高角光电探测器，高角光电探测器为环形，低角光电探测器为圆形，并位于环形的高角光电探测器之中，低角光电探测器与低角散射光透射区域相对应，高角光电探测器与高角散射光透射区域相对应。进一步地，光阑的厚度为0.15mm～0.25mm，两个低角散射光透射区域之间的间距宽为0.85mm～0.94mm，低角散射光透射区域的直径为4mm～5mm，高角散射光透射区域的内径为5.5mm～6.5mm，高角散射光透射区域的外径为12.5mm～13.5mm。进一步地，低角光电探测器能够采集的散射光范围分别为1.1°～5.9°，高角光电探测器能够采集的散射光范围分别为7°～16°。应用本专利技术的技术方案，通过在激光器和聚焦镜之间设置平顶光元件，可以将激光器发出的光线转化为能量分布更为均匀的光线，进而使得提高光线中高振幅光线所占的比重。进而能保证血液中的细胞在样本流的任意位置，激光器组件的光线都能均匀的照明，从而提高了对血细胞的分辨能力及聚类性。这样一来，还可以降低血液细胞分析中光学装置对液路的要求，降低了整机成本。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的用于血液细胞分析的光学装置的实施例的整体结构示意图；图2示出了图1的光学装置的激光器组件的内部结构示意图；图3示出了图1的光学装置的散射光接收组件的光阑的结构示意图；图4示出了图1的光学装置的散射光接收组件的光电探测阵列件的结构示意图；图5示出了现有技术中的散射光接收组件接收到的光斑形状；图6示出了现有技术中的散射光接收组件接收到的光线的振幅分布图；图7示出了本专利技术的散射光接收组件接收到的光斑形状；图8示出了本专利技术的散射光接收组件接收到的光线的振幅分布图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、激光器组件；11、激光器；12、准直透镜；13、平顶光元件；14、聚焦镜；20、样本整流组件；30、散射光接收组件；31、固定支架；32、光阑；321、低角散射光透射区域；322、高角散射光透射区域；33、光电探测阵列件；331、低角光电探测器；332、高角光电探测器；333、基板。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，包括依次排列设置的激光器组件(10)、样本整流组件(20)和散射光接收组件(30)，所述激光器组件(10)用于发出光线照射所述样本整流组件(20)，所述散射光接收组件(30)用于接收从所述样本整流组件(20)透射过来的光线；所述激光器组件(10)包括：激光器(11)，用于发出光线；聚焦镜(14)，与所述激光器(11)相对设置，用于对光线进行聚焦；平顶光元件(13)，设置在所述激光器(11)和所述聚焦镜(14)之间，所述平顶光元件(13)用于将所述激光器(11)发出的光线转化为能量均匀分布的光线。

【技术特征摘要】
1.一种用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，包括依次排列设置的激光器组件(10)、样本整流组件(20)和散射光接收组件(30)，所述激光器组件(10)用于发出光线照射所述样本整流组件(20)，所述散射光接收组件(30)用于接收从所述样本整流组件(20)透射过来的光线；所述激光器组件(10)包括：激光器(11)，用于发出光线；聚焦镜(14)，与所述激光器(11)相对设置，用于对光线进行聚焦；平顶光元件(13)，设置在所述激光器(11)和所述聚焦镜(14)之间，所述平顶光元件(13)用于将所述激光器(11)发出的光线转化为能量均匀分布的光线。2.根据权利要求1所述的用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，所述激光器组件(10)还包括准直透镜(12)，所述准直透镜(12)设置在所述平顶光元件(13)和所述激光器(11)之间，所述准直透镜(12)用于对所述激光器(11)发出的光线进行准直。3.根据权利要求2所述的用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，所述准直透镜(12)为非球面准直透镜。4.根据权利要求3所述的用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，所述准直透镜(12)的数值孔径大于或等于0.5。5.根据权利要求1所述的用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，所述聚焦镜(14)的焦距为40mm～60mm。6.根据权利要求1所述的用于血液细胞分析的光学装置，其特征在于，所述散射光接收组件(30)包括：固定支架(31)；光阑(32)，安装在所述固定支架(31)上，并与所述样本整流组件(20)相邻近；光电探测阵列件(33)，安转在所述固定支架(31)，并相对于所述光阑(32)与所述样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：安栋梁，张国联，
申请(专利权)人：山东卓越生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37