用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪制造技术

技术编号:22363267 阅读:42 留言:0更新日期:2019-10-23 04:25
本发明专利技术提供一种二次光学透镜模组,包括:第一透镜单元,其包括位于内圈的入射聚光面以及位于外圈的全反射面,入射光束经过第一透镜单元得到偏转315°的出射光束,且出射光束的直径小于等于发光体直径的四分之一;第二透镜单元,包括至少一个直角棱镜,第二透镜单元的入射面与第一透镜单元的出射面相平行,第二透镜单元的出射光束相对于第一透镜单元的出射光束偏转‑45°,且在水平方向上相对于发光体的中心偏移。该二次光学透镜模组将发光体两侧面和背面的光线通过内部全反射予以收集并汇聚到在光电传感器的感光面上,在本质上增加发光体的光线强度,实现检测的一致性和准确性,避免传统发光检测仪的因光线强度超低而导致的一致性差和准确性差问题。

【技术实现步骤摘要】
用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪
本专利技术涉及发光检测设备
,特别涉及一种用于发光检测仪的二次光学透镜模组以及发光检测仪。
技术介绍
化学发光类型检测仪,是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合,用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。在超低浓度检测时其灵敏度存在线性关系不理想,由于不同浓度检测时的灵敏度存在差异,使得如何提升低浓度检测、甚至超低浓度检测时的灵敏度成为本
的关注重点。目前常用的做法是采用多级放大电路的方式来提升仪器的灵敏度,但是这种基于电路本身的设计类似于日常数码相机中的数码放大变焦,会带来噪声干扰,造成信噪比失常,同时影响检测结果的准确性。综上,有必要针对现有化学发光仪的灵敏度低、准确性低的问题进行改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种能够从光学角度提升检测灵敏度和准确度的用于发光检测仪的二次光学透镜模组。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种能够从光学角度提升检测灵敏度和准确度的发光检测仪。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:提供一种用于发光检测仪的二次光学透镜模组,包括:位于所述发光体左右两侧的至少一个第一透镜单元,所述第一透镜单元包括位于内圈的入射聚光面以及位于外圈的全反射面,所述发光体一侧的入射光束经过所述第一透镜单元得到偏转315°的出射光束,且所述出射光束的直径小于等于所述发光体直径的四分之一;位于所述发光体后侧的第二透镜单元,所述第二透镜单元包括至少一个直角棱镜,所述第二透镜单元的入射面与所述第一透镜单元的出射面相平行,所述第二透镜单元的出射光束相对于所述第一透镜单元的出射光束偏转-45°,且所述第二透镜单元的出射光束相对于所述第一透镜单元的出射光束在水平方向上相对于所述发光体的中心偏移。进一步地,所述入射聚光面靠近所述发光体的一侧设置,用以接收并汇聚所述发光体一侧边的光线,得到汇聚的第一光束,该入射聚光面可以为平面或曲面;所述入射聚光面的曲面的焦距小于等于所述发光体直径的6倍。进一步地,由于入射聚光面的曲率和光线距离有关系,当曲率过大时与发光体之间间距就过大,曲率过小整个透镜的体积就过大,因此所述入射聚光面的曲率为所述发光体直径的四分之一。进一步地,所述入射聚光面包括第一曲面、第二曲面以及连接于所述第一曲面和第二曲面之间的平面或圆锥面。进一步地,所述全反射面包括位于外圈的第一面、第二面和第三面,其中,所述第一面用以将第一光束调直并偏转,得到准直的第二光束,所述第二光束相对于所述入射光束偏转90°;所述第二面用以汇聚并偏转第二光束,得到第三光束,所述第三光束的光斑小于所述第一光束的光斑;所述第三面用以将第三光束调直并偏转,得到第四光束,所述第四光束相对于所述入射光束偏转270°;所述第二面的法线方向与所述第一面、第三面的法线方向的夹角均为60°~0°。所述第一面、第二面和第三面均为全反射凹面。作为优选,所述第二光束的直径小于等于所述发光体直径的二分之一;及/或,所述第三光束最外侧的边缘光线与水平面的夹角小于等于10°。进一步优选,该夹角为4.65°。进一步地,所述第二透镜单元包括两个并排放置的直角棱镜,所述两个直角棱镜的斜边首尾相连构成所述第二透镜单元的出射面,所述两个直角棱镜的内侧的直角边分别构成所述第二透镜单元的入射面。进一步地,所述第二透镜单元的出射面的长度大于等于所述发光体的直径;及/或,所述第二透镜单元的入射面的长度为所述发光体直径的四分之一。进一步地,所述第二透镜单元的入射面为与水平方向夹角呈45°的平面或圆锥面。进一步地,所述第一透镜单元和第二透镜单元构成环状一体式结构或呈对称的柱状结构。进一步地,所述第一透镜单元和第二透镜单元均由PMMA(poly(methylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯,又称亚克力)制成,但是不限于用PMMA也可以使用其他材料,位于所述第一透镜单元的外圈的全反射面设有铝镀层或银镀层等金属镀层,现在反光材料很多。本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为:提供一种发光检测仪,包括壳体、用以支撑样本容器的支撑底座、设于所述样本容器前侧的凸透镜、设于凸透镜前的光电传感器、用以富集样本的富集装置,还包括上述的二次光学透镜模组,所述光电传感器的感光面朝向所述凸透镜,所述富集装置包括多倍数过滤组件和多倍数收集组件。与现有技术相比,本专利技术的优点在于:该二次光学透镜模组将发光体两侧面和背面的光线通过内部全反射予以收集并汇聚到在光电传感器的感光面上,在本质上增加发光体的光线强度,实现检测的一致性和准确性,避免传统发光检测仪的因光线强度超低而导致的一致性差和准确性差问题,结构合理实用。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例的二次光学透镜模组的结构示意图;图2为图1中二次光学透镜模组的光线走向示意图;图3为本专利技术另一个实施例的二次光学透镜模组的结构示意图;图4为本专利技术再一个实施例的二次光学透镜模组的结构示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。本优选实施例所提供的二次光学透镜模组用于光学检测仪,对于检测仪中的待检发光体20,其周圆发光符合郎伯型(Lambertiandistribution)散布,中间光强比拟强,并且是对称的圆形光斑散布。当发光体20所含发光物质含量较多时候,可以视同面发光,当发光体20含量很少甚至超微量时候,将要视同点发光,即点光源。目前光电传感器的感光面只能接受发光体20一侧面的一部分光线的光强度,并以此进行光电的转换,获得检测数值,如果发光体20的发光光强度在一定值以上,其线性关系良好而且能较好的维持,但是当周圆发光体20发出的光量值极其微弱情况时,在感光面上进行的定量检测就会出现失真,比如其可能原因在于,在化学发光法中,尤其是生物发光法中检测细胞或微生物应用于超微量等发光检测中,有时只有几个发光物质,并分布位置并不是非常的确定,对于检测传感器而言,由于受到平方反比定律约束,传感器感受面所得到光强度受到位置不同而得到数据会有极大偏值,进而导致检测超微量时线性关系不好和一致性不好,就会出现检测值的失真现象。即由于发光体20的发光点位置不同,在感光面所收集的光线强度不足所造成。本优选实施例通过设于光学检测仪中的二次光学透镜模组以从本质上解决上述问题。由于LED光源得到爆发式发展,特别是TIR镜的研究也充分发挥出来,全反射(TIR)二次光学透镜是LED照明系统中较为常见的配光透镜,如手电筒、射灯、筒灯、走廊灯、投光灯的灯具,都用到了全反射二次光学透镜。它的结构基本上为中间一个非球面凸透镜40,边缘有一圈全反射棱镜。对于该光学检测仪而言,其大致呈一个完全密闭的六面箱体,可以由金属或非金属材料制成,该箱体上留有安装孔,每个安装孔内设有避光的螺纹及反光堵、胶圈。本优选实施例所涉及的发光体20包括生物发光、化学发光、激光发光等。所述样本收集装置采用多倍数过滤收集的方式。该一种发光检测仪,具体包括壳体、用以支撑样本容器的支撑底座、设于所述样本容器前侧的凸透镜40、设于凸透镜40前的光电传感器、用以富集样本的富集装置,以及二次光学透镜模组,其中,光电传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,包括:位于所述发光体(20)左右两侧的至少一个第一透镜单元(10),所述第一透镜单元(10)包括位于内圈的入射聚光面(11)以及位于外圈的全反射面,所述发光体(20)一侧的入射光束经过所述第一透镜单元(10)得到偏转315°的出射光束,且所述出射光束的直径小于等于所述发光体(20)直径的四分之一;位于所述发光体(20)后侧的第二透镜单元(30),所述第二透镜单元(30)包括至少一个直角棱镜(31),所述第二透镜单元(30)的入射面与所述第一透镜单元(10)的出射面相平行,所述第二透镜单元(30)的出射光束相对于所述第一透镜单元(10)的出射光束偏转‑45°,且所述第二透镜单元(30)的出射光束相对于所述第一透镜单元(10)的出射光束在水平方向上相对于所述发光体(20)的中心偏移。

【技术特征摘要】
1.一种用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,包括:位于所述发光体(20)左右两侧的至少一个第一透镜单元(10),所述第一透镜单元(10)包括位于内圈的入射聚光面(11)以及位于外圈的全反射面,所述发光体(20)一侧的入射光束经过所述第一透镜单元(10)得到偏转315°的出射光束,且所述出射光束的直径小于等于所述发光体(20)直径的四分之一;位于所述发光体(20)后侧的第二透镜单元(30),所述第二透镜单元(30)包括至少一个直角棱镜(31),所述第二透镜单元(30)的入射面与所述第一透镜单元(10)的出射面相平行,所述第二透镜单元(30)的出射光束相对于所述第一透镜单元(10)的出射光束偏转-45°,且所述第二透镜单元(30)的出射光束相对于所述第一透镜单元(10)的出射光束在水平方向上相对于所述发光体(20)的中心偏移。2.根据权利要求1所述的用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,所述入射聚光面(11)靠近所述发光体(20)的一侧设置,用以接收并汇聚所述发光体(20)一侧边的光线,得到汇聚的第一光束(β1);所述入射聚光面(11)的曲面的焦距小于等于所述发光体(20)直径的6倍。3.根据权利要求2所述的用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,所述入射聚光面(11)的曲率为所述发光体(20)直径的四分之一。4.根据权利要求2所述的用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,所述入射聚光面(11)包括第一曲面(111)、第二曲面(112)以及连接于所述第一曲面(111)和第二曲面(112)之间的平面或圆锥面(113)。5.根据权利要求1~4任一项所述的用于发光检测仪的二次光学透镜模组,其特征在于,所述全反射面包括位于外圈的第一面(121)、第二面(122)和第三面(123),其中,所述第一面(121)用以将第一光束(β1)调直并偏转,得到准直的第二光束(β2),所述第二光束(β2)相对于所述入射光束偏转90°;所述第二面(122)用以汇聚并偏转第二光束(β2),得到第三光束(β3),所述第三光束(β3)的光斑小于所述第一光束(...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈炯朱鹏范建忠熊金波周前进黄海龙章礼平敬秋龚朝晖蔡小红史玉红袁浩钧聂力
申请(专利权)人:宁波博奥生物工程有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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