CN216117256U

CN216117256U - 一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构

Info

Publication number: CN216117256U
Application number: CN202122404845.5U
Authority: CN
Inventors: 张波; 刘丰; 陈海彬; 陈佳娜
Original assignee: Shenzhen Weidian Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Weidian Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，包括自下而上依次设置的流道、分光片和光接收装置；分光片与水平方向呈45度角设置，分光片的水平一侧设有光源组件，光源组件包括镜筒以及依次设于镜筒内的激光器、第一平凸透镜、第一滤光片和柱面镜，激光器出射的光线依次经平凸透镜、第一滤光片以及柱面镜透射而出形成出射光，出射光经分光片反射至流道上形成矩形光斑，矩形光斑的长度大于流道的宽度；在镜筒内设置第一平凸透镜与柱面镜共同对激光器出射的光线进行整形，提升了检测的灵敏度；将第一平凸透镜、柱面镜与激光器共同安装于镜筒，只需调节镜筒即可实现对矩形光斑角度的调节，提升了矩形光斑角度调节的便捷性与准确性。

Description

一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构

技术领域

本实用新型涉及光学检测设备技术领域，尤其涉及一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构。

背景技术

通常，当想要识别诸如细胞、微生物或者核糖体等涉及活体的小颗粒时，一般使用利用流式细胞计量术或者流式细胞计数器的光学检测方法，流式细胞计量术是这样一种方法：将特定波长的激光束照射到在流道中被连续输送的一行微粒的一个上并检测该微粒产生的荧光或者散射光来逐个区分多个微粒。

具体地说，在流式细胞中，层流是由包括检测对象的微粒的样品液体以及在样品液体周围流动的鞘液构成的。此外，在样品液体和鞘液之间施加非常小的压力差将包括在样品微粒中的多个微粒排列成行。如果，在这种状态下，将激光束照射到流式细胞上，那么微粒将逐个地穿过激光束。这时，利用电子光学检测器来检测由激光束所激发并且由每个微粒所产生的荧光和/或散射光。

在现有技术中，光源投射出的光斑普遍呈圆形或椭圆形，而流道则呈矩形状，当圆形或椭圆形的光斑投射至流道上时，难以确保光斑在流道的宽度方向上均匀地覆盖，导致检测的准确性不高，因此，为提升检测的准确性，需要对光斑进行整形，使投射到流道上的光斑均匀地覆盖于流道上，从而确保被检测的微粒能够100％地被照射到，现有的整形方式有两种，一种是在光路上增加一具有固定形状的通孔的遮光片，光源出射的光线经遮光片的通孔后在流道上呈现出固定形状的光斑，遮光片上的通孔能够使光斑中光强均匀的光通过的同时遮挡边缘的衰减区，从而形成相应形状的光斑透射至被流道的检测区域，但这也使得光源出射的一部分光线被遮挡，在同等光源发光强度的条件下，无法有效提高检测的灵敏度；另一种整形方式则是在光源出射的光路上增加一光学整形器件，如柱面透镜或平凸柱面透镜，从而对光斑进行整形，但光斑在透射至流道之后，还需要对光斑的投射角度进行调节，此时，若单独调整光源或光学整形器件，势必会造成光斑的形状产生变化，必须同时对光源以及光学整形器件进行调节，从而使得光斑在流道上投射出预想的形状，但此种调节方式难度系数较大，并且操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，以解决现有技术中对光斑整形后存在的检测灵敏度低以及角度调节困难的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，包括自下而上依次设置的流道、分光片和光接收装置；所述分光片与水平方向呈45度角设置，所述分光片的水平一侧设有光源组件，所述光源组件包括镜筒以及依次设于所述镜筒内的激光器、第一平凸透镜、第一滤光片和柱面镜，所述激光器出射的光线依次经所述平凸透镜、第一滤光片以及所述柱面镜透射而出形成出射光，所述出射光经所述分光片反射至所述流道上形成矩形光斑，所述矩形光斑的长度大于所述流道的宽度。

进一步的，所述矩形光斑的长度大于或等于3800μm，所述流道的宽度小于或等于3000μm。

进一步的，所述矩形光斑的长度小于或等于4000μm，所述矩形光斑的宽度大于或等于50μm且小于或等于100μm。

进一步的，所述矩形光斑的长边与所述流道的延伸方向垂直。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的基于运动光学测试的线型光斑光路结构具有检测灵敏度高以及方便调节的特点，在镜筒内设置第一平凸透镜与柱面镜共同对激光器出射的光线进行整形，确保出射光在流道上形成形状规则的矩形光斑，提升了光源光束的利用率，同时，使得测试过程中测试信号最大化的同时不照射背景材料，相比采用遮光片对光斑进行整形的方案，提升了检测的灵敏度；将第一平凸透镜、柱面镜与激光器共同安装于镜筒，确保了三者之间位置关系的稳定性，只需调节镜筒即可实现对矩形光斑角度的调节，提升了对矩形光斑角度调节的便捷性与准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的基于运动光学测试的线型光斑光路结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的基于运动光学测试的线型光斑光路结构的局部结构示意图。

标号说明：

1、光源组件；11、镜筒；12、激光器；13、第一平凸透镜；14、第一滤光片；15、柱面镜；2、流道；21、矩形光斑；3、被测物；4、分光片；5、光接收装置。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1和图2，一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，包括自下而上依次设置的流道2、分光片4和光接收装置5；所述分光片4与水平方向呈45度角设置，所述分光片4的水平一侧设有光源组件1，所述光源组件1包括镜筒11以及依次设于所述镜筒11内的激光器12、第一平凸透镜13、第一滤光片14和柱面镜15，所述激光器12出射的光线依次经所述平凸透镜、第一滤光片14以及所述柱面镜15透射而出形成出射光，所述出射光经所述分光片4反射至所述流道2上形成矩形光斑21，所述矩形光斑21的长度大于所述流道2的宽度。

本实用新型的工作原理简述如下：激光器12作为光源，激光器12发射的光线依次经所述第一平凸透镜13、第一滤光片14以及所述柱面镜15透射出镜筒11形成出射光，其中所述第一平凸透镜13用于将所述激光器12发散的光束整形成平行光束，再经所述第一滤光片14对光线进行过滤，使得特定波长范围的光线透射至所述柱面镜15，再通过所述柱面镜15对光线进行压缩整形，使得所述出射光的截面形状呈矩形状，所述出射光经所述分光片4反射至所述流道2上形成矩形光斑21，当所述流道2内的被检测物流经所述矩形光斑21时，产生特定波长的激发光，所述激发光透射过所述分光片4后被所述光接收装置5接收。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：在镜筒11内设置第一平凸透镜13与柱面镜15共同对激光器12出射的光线进行整形，确保出射光在流道2上形成形状规则的矩形光斑21，相比采用遮光片对光斑进行整形的方案，提升了检测的灵敏度；将第一平凸透镜13、柱面镜15与激光器12共同安装于镜筒11，确保了三者之间位置关系的稳定性，只需调节镜筒11即可实现对矩形光斑21角度的调节，提升了对矩形光斑21角度调节的便捷性与准确性。

进一步的，所述矩形光斑21的长度大于或等于3800μm，所述流道2的宽度小于或等于3000μm。

进一步的，所述矩形光斑21的长度小于或等于4000μm，所述矩形光斑21的宽度大于或等于50μm且小于或等于100μm。

由上述描述可知，可根据实际的应用需求对所述矩形光斑21的尺寸以及所述流道2的宽度尺寸进行设置。

进一步的，所述矩形光斑21的长边与所述流道2的延伸方向垂直。

实施例一

请参照图1和图2，本实用新型的实施例一为：一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，包括自下而上依次设置的流道2、分光片4和光接收装置5；所述分光片4与水平方向呈45度角设置，所述分光片4的水平一侧设有光源组件1，所述光源组件1包括镜筒11以及依次设于所述镜筒11内的激光器12、第一平凸透镜13、第一滤光片14和柱面镜15，所述激光器12出射的光线依次经所述平凸透镜、第一滤光片14以及所述柱面镜15透射而出形成出射光，所述出射光经所述分光片4反射至所述流道2上形成矩形光斑21，所述矩形光斑21的长度大于所述流道2的宽度，所述矩形光斑21的长边与所述流道2的延伸方向垂直；具体的，所述光接收装置5为CCD相机，所述流道2内具有多个流动的被测物3，当所述被测物3流经所述矩形光斑21位置时，所述出射光照射于所述被测物3上，在所述被测物3上形成激发光，所述激发光经所述分光片4透射至所述CCD相机处。

可选的，所述矩形光斑21的长度大于或等于3800μm，所述流道2的宽度小于或等于3000μm，具体在本实施例中，所述矩形光斑21的长度小于或等于4000μm，所述矩形光斑21的宽度大于或等于50μm且小于或等于100μm，具体可根据实际的应用需求对所述矩形光斑21的尺寸以及所述流道2的宽度尺寸进行设置。

综上所述，本实用新型提供的基于运动光学测试的线型光斑光路结构具有检测灵敏度高以及方便调节的特点，在镜筒内设置第一平凸透镜与柱面镜共同对激光器出射的光线进行整形，确保出射光在流道上形成形状规则的矩形光斑，相比采用遮光片对光斑进行整形的方案，提升了光源光束的利用率，同时，线性光斑最大程度的使测试过程中测试信号的同时不照射背景材料。将第一平凸透镜、柱面镜与激光器共同安装于镜筒，确保了三者之间位置关系的稳定性，只需调节镜筒即可实现对矩形光斑角度的调节，提升了对矩形光斑角度调节的便捷性与准确性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于运动光学测试的线型光斑光路结构，其特征在于，包括自下而上依次设置的流道、分光片和光接收装置；所述分光片与水平方向呈45度角设置，所述分光片的水平一侧设有光源组件，所述光源组件包括镜筒以及依次设于所述镜筒内的激光器、第一平凸透镜、第一滤光片和柱面镜，所述激光器出射的光线依次经所述平凸透镜、第一滤光片以及所述柱面镜透射而出形成出射光，所述出射光经所述分光片反射至所述流道上形成矩形光斑，所述矩形光斑的长度大于所述流道的宽度。

2.根据权利要求1所述的基于运动光学测试的线型光斑光路结构，其特征在于，所述矩形光斑的长度大于或等于3800μm，所述流道的宽度小于或等于3000μm。

3.根据权利要求2所述的基于运动光学测试的线型光斑光路结构，其特征在于，所述矩形光斑的长度小于或等于4000μm，所述矩形光斑的宽度大于或等于50μm且小于或等于100μm。

4.根据权利要求1所述的基于运动光学测试的线型光斑光路结构，其特征在于，所述矩形光斑的长边与所述流道的延伸方向垂直。