一种无创血糖光谱仪制造技术

本发明专利技术涉及血糖测量设备，特别为一种无创血糖光谱仪。包括外壳，所述外壳内设有：LED灯模块，用于提供光源并向外部手腕投射；聚光镜头，用于接收经过手腕表面反射出来的光；准直镜头，通过光纤连接聚光镜头，用于将光纤出射的光线准直为平行光；光栅，所述光栅的衍射面对准准直镜头，用于将平行光衍射出光谱；白板，用于接收光谱光线并产生光谱图像。本发明专利技术一种无创血糖光谱仪，用于快速，精准，且低成本的获取人体血糖光谱，以便后期血糖分析。以便后期血糖分析。以便后期血糖分析。

【技术实现步骤摘要】
一种无创血糖光谱仪


[0001]本专利技术涉及血糖测量设备，特别为一种无创血糖光谱仪。

技术介绍

[0002]糖尿病是由遗传基因决定的全身代谢性疾病，随着人们生活水平的提高，我国糖尿病患者约有3500万人，患病率居世界第二位。
[0003]目前，对糖尿病患者血糖浓度的监测，一般是采取有创或微创法进行检测。这两种方法都需要采集患者血样，不仅容易对患者造成各种体液传染性疾病的传播、给患者带来痛苦和不便。家用血糖仪多为有创血糖仪，根据设计原理分为光电型和电极型两大类。光电型血糖仪价格便宜，但是光电探头容易污染，测试误差较大，使用寿命也较短。电极型血糖仪的设计更合理一些，有一个内置式电极，避免了污染，误差较小，精度较高，寿命相对来说要长得多。但有创检测不仅容易造成各种体液传染性疾病的传播。给病人带来痛苦和不便。而且也限制了检测血糖的频率。无法满足对患者血糖浓度的实时、长期、连续性监测。而目前，无创血糖仪价格高昂，精准度一般，且国内货量较少，一般家庭难以承担。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：克服以上缺点提供一种无创血糖光谱仪，用于快速，精准，且低成本的获取人体血糖光谱，以便后期血糖分析
[0005]本专利技术通过如下技术方案实现：一种无创血糖光谱仪，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设有：
[0006]LED灯模块，用于提供光源并向外部手腕投射；
[0007]聚光镜头，用于接收经过手腕表面反射出来的光；
[0008]准直镜头，通过光纤连接聚光镜头，用于将光纤出射的光线准直为平行光；
[0009]光栅，所述光栅的衍射面对准准直镜头，用于将平行光衍射出光谱；
[0010]白板，用于接收光谱光线并产生光谱图像。
[0011]由于有机物的各种基团都有其固定的振动频率，当分子受到外界光照射时，会受激发生共振，这时测量其吸收光能够得到复杂的图谱，而这种图谱能够表示物质的特征，故血糖糖度值可以由手腕反射光光谱来反映。本专利技术的一种无创血糖光谱仪中，将光谱仪对准并完全盖住手腕的被测量区域，开启LED灯模块，此时经过手腕表面反射出来的光被聚光镜头收集并聚焦耦合进入光纤，光纤的另一头连接准直镜头，准直镜头将光纤的出射光准直为细长光斑，细长光斑入射到光栅表面，经光栅衍射出的光谱光线投射到白板表面，在白板上产生光谱图像，通过分析光谱图像可以得出血糖的具体参数，这样无创血糖光谱仪，可以快速，精准，且低成本的获取人体血糖光谱。
[0012]作为进一步的改进，所述光纤中纤芯的数量为多根，在光纤的入射端各纤芯呈圆形或方形排列，在光纤的出射端各纤芯呈一字排列。由于光纤的出射端呈一字排列，这样光线经过准直镜头被准直成准平行光后即为细长的光斑。这样无需单独设置狭缝，将光线拦
截为细长光斑。
[0013]作为进一步的改进，所述无创血糖测糖仪还包括与外壳相连接的安装座，所述安装座内部中空且下端设置开口，所述LED灯模块包括安装在安装座中的灯板、以及多个环形设置在灯板上且向下投射光线的LED单元，所述灯板在各LED单元环绕的中间位置设有通孔，所述聚光镜头安装在通孔中。
[0014]其中将LED单元作为发光单元，可以将光源的体积大大缩小。而且各LED单元环形设置在灯板上，将聚光镜头安装在灯板的中间位置，这样结构紧凑，小型化，并且聚光效果更好。
[0015]作为进一步的改进，在光栅和白板之间还设有用于将经光栅衍射出的光谱光线反射转折90度后投射到白板表面上的第一反射镜。通过增加第一反射镜可以调整白板相对光栅的安装位置，这样可以将外壳做得更小。
[0016]作为进一步的改进，所述外壳的侧壁上设有拍摄口，所述拍摄口至白板之间形成有光谱拍摄光路，所述光谱拍摄光路通过第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜的三次反射转折来增长拍摄口与白板的距离。在拍摄口与白板之间的光路经过三个反射镜折叠后可以增长拍摄口与白板间的距离，有利于外设上的镜头能完整清晰地拍摄到白板上的光谱图像。通过三个反射镜折叠的结构还可以将外壳设计得更扁，结构更加的小型化，便于手持携带。
[0017]作为进一步的改进，所述无创血糖测糖仪还包括设置于外壳内用于拍摄白板上的光谱图像的拍摄模组，所述拍摄模组包括拍摄镜头、CMOS模组、和主控板，所述主控板上设有为其供电的电源控制模块和用于与外部终端无线连接的无线传输模块。相比于上述的在拍摄口通过外设(如手机等)的镜头拍摄光谱的方式，在壳体内部直接安装拍摄镜头，并通过无线的方式向外传输，可以更加的智能化。
[0018]作为优选方式，所述聚光镜头为正焦距镜头，其焦距为f＝3
‑
8mm，所述聚光镜头是由一片球面透镜或非球面透镜，或由两片以上的透镜组成正焦距镜头。
[0019]所述聚光镜包括正焦距的弯月透镜和第一非球面平凸透镜，所述弯月透镜和第一非球面平凸透镜之间空气间隔为1
‑
2mm，所述第一非球面平凸透镜和光纤接受端的空气间隔为3
‑
4mm；
[0020]所述第一非球面平凸透镜的折射率为1.5
‑
1.6，使用色散为60
‑
70的材料，曲率半径S1面为2
‑
3mm，S2面为平面，中心厚为1
‑
2mm，通光半径为1
‑
2mm，圆锥系数为
‑
26.55，4次项系数为0.199，6次项系数为
‑
0.237，8次项系数为0.207，10次项系数为
‑
0.103，12次项系数为0.022，所述聚光镜头距离待测物表面为6
‑
12mm。
[0021]作为优选方式，所述准直镜头4为正焦距镜头，其焦距约为f＝6
‑
12mm，所述准直镜头是由一片球面透镜或非球面透镜，或由两片以上的透镜组成正焦距镜头。
[0022]所述准直镜头为第二非球面平凸透镜，第二非球面平凸透镜采用折射率1.5
‑
1.6，使用色散为60
‑
70的材料，曲率半径S1面为5
‑
6mm，S2面为平面，中心厚度为1
‑
3mm，通光半径为2
‑
3mm，圆锥系数为
‑
12.386，4次项系数为0.01，6次项系数为
‑
1.619E
‑
003，8次项系数为2.33E
‑
004，10次项系数为
‑
2.136E
‑
005，12次项系数为8.778E
‑
007，所述准直透镜与光纤出口端面的空气间隔为8
‑
9mm，所述准直镜头出光端面距离光栅的距离为10
‑
18mm。
[0023]较之前技术而言，本专利技术的有益效果为：
[0024]1.本专利技术的一种无创血糖光谱仪中，将光谱仪对准并完全盖住手腕的被测量区域，开启LED灯模块，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无创血糖光谱仪，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)内设有：LED灯模块(2)，用于提供光源并向外部手腕投射；聚光镜头(3)，用于接收经过手腕表面反射出来的光；准直镜头(4)，通过光纤(5)连接聚光镜头(3)，用于将光纤(5)出射的光线准直为平行光；光栅(6)，所述光栅(6)的衍射面对准准直镜头(4)，用于将平行光衍射出光谱；白板(7)，用于接收光谱光线并产生光谱图像。2.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述光纤(5)中纤芯的数量为多根，在光纤(5)的入射端各纤芯呈圆形或方形排列，在光纤(5)的出射端各纤芯呈一字排列。3.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述无创血糖测糖仪还包括与外壳(1)相连接的安装座(8)，所述安装座(8)内部中空且下端设置开口，所述LED灯模块(2)包括安装在安装座(8)中的灯板(21)、以及多个环形设置在灯板(21)上且向下投射光线的LED单元(22)，所述灯板(21)在各LED单元(22)环绕的中间位置设有通孔(211)，所述聚光镜头(3)安装在通孔(211)中。4.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：在光栅(6)和白板(7)之间还设有用于将经光栅(6)衍射出的光谱光线反射转折90度后投射到白板(7)表面上的第一反射镜(9)。5.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述外壳(1)的侧壁上设有拍摄口(11)，所述拍摄口(11)至白板(7)之间形成有光谱拍摄光路，所述光谱拍摄光路通过第二反射镜(101)、第三反射镜(102)和第四反射镜(103)的三次反射转折来增长拍摄口(11)与白板(7)的距离。6.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述无创血糖测糖仪还包括设置于外壳(1)内用于拍摄白板(7)上的光谱图像的拍摄模组(1a)，所述拍摄模组(1a)包括拍摄镜头、CMOS模组、和主控板，所述主控板上设有为其供电的电源控制模块和用于与外部终端无线连接的无线传输模块。7.根据权利要求1所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述聚光镜头(3)为正焦距镜头，其焦距为f＝3
‑
8mm，所述聚光镜头(3)是由一片球面透镜或非球面透镜，或由两片以上的透镜组成正焦距镜头。8.根据权利要求7所述的一种无创血糖光谱仪，其特征在于：所述聚光镜包括正焦距的弯月透镜(31)和第一非球面平...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄心铭，黄子灵，
申请(专利权)人：黄心铭，
类型：发明
国别省市：