專利名稱：一種樣本檢測光學系統(tǒng)、樣本分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樣本分析裝置，尤其是一種樣本分析裝置的樣本檢測光學系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的樣本檢測光學系統(tǒng)通常是通過測量對應(yīng)不同波長被檢測樣本的入射光強和出射光強之比來判斷樣本中所含有的物質(zhì)成分。為了保證入射到后方信號探測系統(tǒng)的光束中攜帶樣本的正確信息，通常在設(shè)計光學系統(tǒng)時要保證入射到樣本上的光斑完全落入樣本之內(nèi)。在現(xiàn)有的樣本檢測光學系統(tǒng)中，一般采用合適孔徑的光闌結(jié)構(gòu)來保證照射在樣本上的光斑大小滿足使用要求。如圖1所示為帶有現(xiàn)有圓柱形通孔結(jié)構(gòu)光闌9的樣本檢測光路，如圖2所示為帶有現(xiàn)有階梯形孔結(jié)構(gòu)光闌10的樣本檢測光路。使用上述兩種光闌時， 由于光闌對光束的限制，將有一部分的光束被光闌遮擋。如果這些被遮擋的光束所產(chǎn)生的反射光線入射到后方光學系統(tǒng)，那么反射的光線作為雜光有可能影響實際的光斑大小，進而對光學系統(tǒng)的測量結(jié)果產(chǎn)生影響，從而影響樣本分析的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種樣本檢測光學系統(tǒng)、樣本分析裝置，樣本檢測光學系統(tǒng)包括光源；會聚投影組件，用于將光源發(fā)出的光線會聚；樣本盛放組件，用于盛放被測樣本；光束收集組件，用于接收從樣本盛放組件透射的帶有樣本信息的光線；分光組件，用于將所述光束收集組件收集的復色光分解成獨立的光譜或光譜帶；光電探測組件，用于接收經(jīng)過分光組件分離的不同波長的光信號；所述會聚投影組件還包括光闌，所述光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，所述法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向，所述光軸的方向是指光束傳播的方向。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種樣本分析裝置，其特征在于包括上述的樣本檢測光學系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是，通過控制光闌內(nèi)表面的形狀，使光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與樣本檢測光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，在限制光斑大小的同時，有效地控制了雜光，降低了雜光對后方光學系統(tǒng)探測結(jié)果的影響，提高了樣本分析的精度。


圖1是現(xiàn)有帶有圓柱形消雜光結(jié)構(gòu)的樣本檢測光路。圖2是現(xiàn)有帶有階梯型消雜光結(jié)構(gòu)的樣本檢測光路。
圖3是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的一種實施方式。圖4是本發(fā)明會聚投影組件光路的一種實施方式。圖5是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第一種具體實施方式
。圖6是法線方向和光軸方向夾角的示意圖。圖7是反應(yīng)杯和反應(yīng)盤位置關(guān)系圖。圖8 一種具體實施方式
中的會聚投影組件。圖9是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第二種具體實施方式
。圖10是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第三種具體實施方式
。圖11是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第四種具體實施方式
。圖12是本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第五種具體實施方式
。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，樣本檢測光學系統(tǒng)包括光源；會聚投影組件，用于將光源發(fā)出的光線會聚；樣本盛放組件，用于盛放被測樣本；光束收集組件，用于接收從樣本盛放組件透射的帶有樣本信息的光線；分光組件，用于將所述光束收集組件收集的復色光分解成獨立的光譜或光譜帶；光電探測組件，用于接收經(jīng)過分光組件分離的不同波長的光信號，所述會聚投影組件還包括光闌，所述光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，所述法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向，所述光軸的方向是指光束傳播的方向。通過控制光闌內(nèi)表面的形狀，使得光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，在限制光斑大小的同時，有效地控制了雜光，降低了雜光對后方光學系統(tǒng)探測結(jié)果的影響，提高了樣本分析的精度；僅僅通過控制光束方向限制雜光，大大地降低了成本。具體請參考如圖3，該樣本檢測光學系統(tǒng)包括光源1、會聚投影組件2、樣本盛放組件3、光束收集組件4、分光組件5和光電探測組件6。其中會聚投影組件2是將從光源1發(fā)射出來的光線會聚、投影到樣本盛放組件3上；樣本盛放組件3是用來盛放被測的樣本31 ； 光束收集組件4是用于接收從樣本盛放組件3透射，帶有樣本特性信息的光線；分光組件 5是用于將由光束收集組件4收集的復色光分解成為獨立的光譜或光譜帶；光電探測組件 6用于接收經(jīng)過分光組件5分離的不同波長的光強信號，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，以此探測樣本的不同成分。其中分光組件既可以位于光束收集組件4和光電探測組件6之間，也可以位于會聚投影組件2和樣本盛放組件3之間，還可以位于會聚投影組件2內(nèi)部構(gòu)成前分光系統(tǒng)。請參考如圖4，在一種實施方式中，會聚投影組件2是將光源1發(fā)射出來的光線會聚，投影到樣本盛放組件3上，樣本盛放組件是用于盛放樣本31，進一步說，為檢測的需要還需要向樣本中添加試劑，樣本盛放組件是用于盛放樣本和試劑的混合的反應(yīng)液。會聚投影組件包括前光學系統(tǒng)21、消雜光光闌22和后光學系統(tǒng)23。其中前光學系統(tǒng)21用于會聚由光源發(fā)出的光能，并根據(jù)實際需要控制由光源入射的能量。光入射到光闌內(nèi)表面會發(fā)生反射產(chǎn)生雜光，該反射光線一旦進入后方的光電探測組件6，將會影響樣本檢測的精度。消雜光光闌22是根據(jù)光學設(shè)計的需要，在保證控制出射光束孔徑的光闌的同時，可以抑制前方系統(tǒng)產(chǎn)生的雜光的特制光闌。后光學系統(tǒng)23用于將經(jīng)過前光學系統(tǒng)21和消雜光光闌22 調(diào)整好的光束投影到樣本盛放組件4上。前光學系統(tǒng)21和后光學系統(tǒng)23均可以是單個透鏡、多個透鏡組成的透鏡組，也可以是由透鏡組和光束控制結(jié)構(gòu)(比如光闌)組成的混合光學系統(tǒng)。會聚投影組件2既可以同時包括前光學系統(tǒng)21和后光學系統(tǒng)23，也可以只包括前光學系統(tǒng)21，或者只包括后光學系統(tǒng)23。會聚投影組件還包括光闌，所述光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，所述法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向，所述光軸的方向是指光束傳播的方向。通過控制光闌內(nèi)表面的形狀，使得光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與樣本檢測光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，在限制光斑大小的同時，有效地控制了雜光，降低了雜光對后方光學系統(tǒng)探測結(jié)果的影響，提高了樣本分析的精度。在上述實施方式的基礎(chǔ)上，樣本檢測光學系統(tǒng)的光闌內(nèi)表面包括至少一個錐面， 錐面處的法線方向偏折，使得雜光反射后的光線的出射方向和光軸的夾角變大，偏離被測樣本區(qū)域，提高了樣本檢測精度。如圖5所示為本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第一種具體實施方式
，消雜光光闌221 的內(nèi)表面包括圓錐面。光闌沿著所述光軸方向的前后表面分別對應(yīng)大孔M和小孔25。前光學系統(tǒng)21出射的光線從消雜光光闌的大孔M入射，從消雜光光闌的小孔25出射，大孔和小孔是相對的，如果光闌的前方入孔比后方出孔大，則前方叫做大孔，后方叫做小孔。從前光學系統(tǒng)21出射的一束光線沈1照射到消雜光光闌221的內(nèi)表面上。由于表面的反射作用，使得該入射光線261的反射光線271會沿著一定方向出射。根據(jù)光學反射定律，反射光線271的出射方向與入射光線261和反射表面法線的夾角有關(guān)。和現(xiàn)有技術(shù)的采用圓柱形的光闌或階梯形光闌相比，由于光闌的內(nèi)表面為圓錐面，入射光線261是從消雜光光闌221的大孔M入射，而且法線281與該光闌內(nèi)表面垂直，所以法線方向與光軸方向的夾角θ >90°。請參考圖6，定義法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向， 如圖X的方向，定義光軸方向是指光束傳播的方向，如圖Y的方向。由于法線方向(X方向)與光軸方向(Y方向)的夾角θ >90°，所以入射光線 261與反射面的表面法線的夾角要更小。根據(jù)光學反射定律，反射光線271與表面法線的夾角與入射光線261與反射表面法線的夾角相等，那么出射光線271與反射面的表面法線的夾角也要隨之減小。則反射光線271與光學系統(tǒng)光軸10的夾角會增大，即反射光線相對光軸的偏折角度變大。反射光線271經(jīng)過二次反射，使從光闌出射的雜光和光軸的偏折角度進一步增大，使得從光闌出射的雜光偏離樣本，無法入射到后光學系統(tǒng)23，有效地控制了雜光的出射方向，降低了雜光對后方光電探測系統(tǒng)的影響，提高了樣本檢測精度。同時，通過控制光闌表面的形狀，和現(xiàn)有技術(shù)的采用圓柱形的光闌9或階梯形光闌10相比，由于光線與光軸的偏折角度增大，入射光線將會在光闌內(nèi)部發(fā)生更多次數(shù)的反射。由于光闌的表面為不透明結(jié)構(gòu)，每次發(fā)生反射時入射光線的大部分能量將被散射或吸收，所以雜散光被多次反射后將被大大消減。所以通過增加雜散光在光闌中的反射次數(shù)也同樣可以達到消減雜光，提高樣本檢測精度的目的。這樣，通過使法線方向(X方向)與光軸方向(Y方向)的夾角θ >90°，既可以通過控制光線的出射光線偏離被測樣本區(qū)域，提高樣本檢測精度；也可以通過增加雜散光在光闌中的反射次數(shù)，削弱反射光線的能量，提高樣本檢測的精度；或者雜光既被消減，也被偏折了被測樣本區(qū)域。總之，通過控制光闌內(nèi)表面的形狀，使得入射到光闌中的被所述光闌反射的光線對應(yīng)的出射光線偏離被測樣本區(qū)域和 /或增加入射到光闌中的被所述光闌反射的光線的反射次數(shù)，削弱反射光線的光能量，就可以有效地控制雜光，提高了樣本檢測的精度。并且該光闌加工簡單，有效地控制了成本。在本實施方式的基礎(chǔ)上，也可以進一步將圓錐面的錐度增大，錐度的增大會使得法線方向(X方向)與光軸方向(Y方向)的夾角進一步增大，則入射光線261與表面法線 281的角度進一步變小，從而導致反射光線271和表面法線的角度進一步變小，從而使得反射光線271與光學系統(tǒng)的光軸10的夾角進一步變大。反射光線更容易偏離樣本，無法進入后方光學系統(tǒng)23，提高了樣本檢測的精度。當然，由于反射光線271與光學系統(tǒng)的光軸10的夾角進一步變大，雜散光在消雜光光闌221中的反射次數(shù)將會更多，進而雜散光線將會大大削弱，同樣提高了樣本檢測的精度。根據(jù)以上的實施方式，只要避免反射后的光線落入樣本檢測的被測區(qū)域，即可實現(xiàn)了有效地控制雜光，提高了樣本檢測的精度；同時增加反射光線在光闌內(nèi)部的反射次數(shù)， 雜光也可以通過消雜光光闌221中被多次反射而損失掉，使雜光無法或盡量少的入射到后光學系統(tǒng)23，同樣也可以提高樣本檢測精度。根據(jù)這一目的，可以通過控制光闌的形狀，進而控制反射光線的出射方向，使得被光闌內(nèi)表面反射的光線的出射光線偏離樣本和/或多次被光闌內(nèi)表面反射，提高樣本檢測精度。光闌內(nèi)表面的錐度可以根據(jù)樣本分析裝置的最小檢測體積的需求以及前后光學系統(tǒng)的光學參數(shù)綜合考慮。最小檢測體積是指滿足樣本分析測試的要求的最小樣本量。通常光斑的尺寸要小于最小檢測體積，最小檢測體積越小，對光斑尺寸的要求也越小。在樣本分析裝置中，樣本盛放裝置用于盛放樣本，進一步來說，為了檢測的需要，樣本盛放裝置還盛有試劑，用來盛放樣本和試劑的反應(yīng)液，樣本盛放裝置通常是指反應(yīng)杯，反應(yīng)杯放置于反應(yīng)盤中。如圖7所示為反應(yīng)杯和反應(yīng)盤的關(guān)系圖，反應(yīng)盤中有若干個反應(yīng)杯安裝槽，反應(yīng)杯安裝于安裝槽中，反應(yīng)杯中盛放有樣本和試劑混合的反應(yīng)液。為使反應(yīng)液反應(yīng)充分、一致， 通常還需要對反應(yīng)液進行加熱，這樣會到導致反應(yīng)杯的一部分被反應(yīng)盤7的邊沿71遮擋， 進而使得可測試的反應(yīng)液的體積進一步減小，只有通光窗口 8可用于通光進行樣本分析。 通過以上因素綜合考慮設(shè)計，沒有被反應(yīng)盤遮擋住的一部分反應(yīng)液包含被測樣本區(qū)域，被測樣本區(qū)域是綜合考慮檢測的各種因素而設(shè)定的。入射光束按照一定孔徑角入射到消雜光光闌內(nèi)部之后，被光闌內(nèi)表面反射的光線的出射光線偏離被測樣本區(qū)域。當然，通過增加雜散光在光闌中的反射次數(shù)，由于光闌采用不透明材料制成，雜散光也可以在消雜光光闌221 中被多次反射而損失掉，無法入射到后光學系統(tǒng)23，同樣也可以提高樣本檢測精度。消雜光光闌的大孔M和小孔25的孔徑的形狀和尺寸大小將根據(jù)實際的光學設(shè)計需求來確定。在上述具體的實施方式中，請參考圖8，在樣本檢測光學系統(tǒng)的會聚投影組件2 中，樣本盛放裝置的一部分將會被反應(yīng)盤遮擋住一部分，則樣本盛放裝置只有一部分可以用于檢測。上述實施方式在保證限制光斑大小的同時，通過控制光闌的形狀，有效地控制了雜光，進而降低了雜光對后方光學系統(tǒng)探測結(jié)果的影響，提高了樣本分析的精度；并且該光闌加工簡單，大大地降低了成本。
在上述實施方式的基礎(chǔ)上，所述光闌的內(nèi)表面至少包括一個錐面，除錐面外還可以包括其他形狀的面；消雜光光闌的內(nèi)表面除采用圓錐面外，還可以采用棱錐面，或者圓錐面和棱錐面的混合面，或者是任何其他變形的錐面。，只要通過設(shè)計合理的光闌內(nèi)表面形狀，控制反射的雜光的方向，使得被光闌內(nèi)表面反射的出射的雜光光線偏離被測樣本，或者多次反射后散射吸收掉，就可以提高樣本檢測精度。如圖9所示為本發(fā)明樣的樣本檢測光學系統(tǒng)的第二種具體實施方式
，消雜光光闌 222的內(nèi)表面包括圓錐面和圓柱面的混合面，沿著光軸方向，分別是圓柱面和圓錐面。從前光學組件21出射的一束光線262照射在該光闌222內(nèi)表面上，經(jīng)光闌圓柱面的反射，反射光線照射在光闌的圓錐面區(qū)域上。由于光闌內(nèi)表面包括圓錐面，使得經(jīng)過圓錐面區(qū)域反射之后的出射光線272與光軸10的偏折角度更大，從而使得從光闌中出射的雜光光線偏離被測樣本區(qū)域。同時由于出射光線272與光軸10的偏折角度更大，光闌采用不透明材料制成，將會增多雜散光將在光闌內(nèi)部的反射次數(shù)，雜散光將在多次反射過程中被消減。其中圓柱面區(qū)域的尺寸、圓錐面區(qū)域的錐度需要根據(jù)前后光學系統(tǒng)的實際參數(shù)綜合確定其具體尺寸。消雜光光闌的大孔M和小孔25的孔徑的形狀和尺寸大小將根據(jù)實際的光學設(shè)計需求來確定。光闌內(nèi)表面既可以采用圓柱面在前，圓錐面在后混合面，也可以采用圓錐面在前， 圓柱面在后的混合面。在本實施方式的基礎(chǔ)上，該消雜光光闌內(nèi)表面的圓錐面還可以變形為棱錐面，圓柱面和變形為棱柱面，則消雜光光闌可以變形為采用圓柱面和棱錐面的混合面，或者采用棱柱面和圓錐面的混合面，或者采用棱柱面和棱錐面的混合面，同樣可以控制出射的雜光方向，使出射的雜光光線偏離被測樣本區(qū)域，提高樣本檢測精度；同時通過增加雜散光在光闌中的反射次數(shù)，由于光闌采用不透明材料制成，雜光在光闌內(nèi)部被多次反射后消減，也可以提高樣本檢測精度。如圖10所示為本發(fā)明樣本檢測消雜光光學系統(tǒng)的第三種具體的實施方式，消雜光光闌223的內(nèi)表面包括多種不同傾斜程度的錐面混合面。從前光學組件21出射的一束光線263射在該光闌223內(nèi)表面上。經(jīng)過內(nèi)表面包括圓錐面光闌的反射作用，從圖中可以看出，經(jīng)過圓錐面區(qū)域多次反射之后的反射光線273與光軸10的偏折角度更大，出射的雜光會偏離被測樣本區(qū)域，使得雜光無法入射到后光學系統(tǒng)23，提高了樣本檢測的精度；由于經(jīng)過圓錐面區(qū)域多次反射之后的反射光線273與光軸10的偏折角度更大，光闌采用不透明材料制成，將會增多雜散光將在光闌內(nèi)部的反射次數(shù)，雜散光將在多次反射過程中被消減， 也可以提高樣本檢測精度。其中不同圓錐面的錐度或者其他尺寸參數(shù)根據(jù)入射光束在不同視場的特征以及后端光學組件實際參數(shù)綜合確定。消雜光光闌的大孔M和小孔25的孔徑的形狀和尺寸大小將根據(jù)實際的光學設(shè)計需求來確定。在本實施方式的基礎(chǔ)上，該消雜光光闌內(nèi)表面的圓錐面還可以用棱錐面替代，或者還可以是棱錐面和圓錐面的混合面，即只要滿足從光闌出射的雜光偏離被測樣本區(qū)域， 雜光不進入后方光學系統(tǒng)，就可以提高樣本檢測精度；同時通過增加雜散光在光闌中的反射次數(shù)，由于光闌采用不透明材料制成，雜光在光闌內(nèi)部被多次反射消減，同樣可以提高樣本檢測精度。如圖11所示為本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第四種具體實施方式
，消雜光光闌2M 的內(nèi)表面包括連續(xù)的光滑曲面。從前光學組件21出射的一束光線264照射在該光闌2M上，經(jīng)過具有連續(xù)光滑內(nèi)表面光闌2M的反射作用，使得經(jīng)過內(nèi)表面反射之后的光線274與光軸10的偏折角度增大。這樣經(jīng)過多次反射后的雜光的出射光束會偏離被測樣本區(qū)域，防止了雜光進入后方光學系統(tǒng)，提高了樣本分析的分析精度；由于經(jīng)過內(nèi)表面反射之后的光線274與光軸10的偏折角度增大，光闌采用不透明的材料制成，將會增多雜散光將在光闌內(nèi)部的反射次數(shù)，雜散光將在多次反射過程中被消減，也可以提高樣本檢測的精度。其中光闌224內(nèi)表面的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)入射光束在不同視場的特征以及后端光學組件實際參數(shù)綜合確定的。消雜光光闌的大孔M和小孔25的孔徑的形狀和尺寸大小將根據(jù)實際的光學設(shè)計需求來確定。在上述各種實施方式的基礎(chǔ)上，為了達到更好的消除雜光的效果，消雜光光闌的內(nèi)表面在采用如上所述的各種結(jié)構(gòu)之外，光闌內(nèi)表面還是經(jīng)過增大粗糙度、噴涂消光漆或發(fā)黑處理的內(nèi)表面。通過進一步增加入射到消雜光光闌內(nèi)表面光束的衰減程度，提高消除雜光效果。在以上各種實施方式的基礎(chǔ)上，除了利用反射原理將雜光偏離被測樣本，還可以采用利用折射來消除雜光。如圖12所示為本發(fā)明樣本檢測光學系統(tǒng)的第五種實施方式，其中消雜光光闌采用透明材料制成。從前光學系統(tǒng)21出射的一束光線265照射到透明消雜光光闌225的內(nèi)表面上。由于光闌225采用透明材料制成，所以光線在入射面上既會發(fā)生反射現(xiàn)象，也會發(fā)生折射。其中入射光線的大部分能量將會隨著折射作用，入射到材料內(nèi)部。由于表面的折射作用，折射光線四的傳播方向相對入射光線11的方向有一定的偏折。其中，該折射光線 29的折射角度與入射光線265和入射表面法線觀5的夾角有關(guān)。根據(jù)光學折射定律，折射光線四與入射表面法線觀5的夾角的正弦值和光闌材料的折射率的乘積與入射光線265 與入射表面法線285的夾角的正弦值與入射介質(zhì)的折射率的乘積相等。由于入射空間的折射率相對光闌材料較小，所以折射光線四與入射表面法線觀5的夾角要小于入射光線265 與入射表面法線觀5的夾角。如果發(fā)生折射的表面沒有經(jīng)過特殊的處理，仍然會有光線的部分能量被反射。這些反射光線仍然有可能入射到后方光學系統(tǒng)中，進而影響投影到樣本盛放系統(tǒng)上的光斑的大小。為了減小使用折射材料時的反射光線275，可以采用上述實施方式中的光闌的結(jié)構(gòu)， 通過增大反射光線14相對光學系統(tǒng)光軸10的偏折角度，使得反射光線的對應(yīng)的出射光線偏離被測樣本區(qū)域和/或增加反射光線入射到光闌內(nèi)表面的次數(shù)，提高樣本檢測的精度。在上述實施方式的基礎(chǔ)上，由于折射進入光闌內(nèi)部的光線很有可能入射到光闌的外表面32。在本實施方式的基礎(chǔ)上，為了盡可能增大光闌對折射光線的衰減作用，光闌外表面32是通過增大粗糙度、噴涂消光漆、發(fā)黑處理的外表面；還可以更改吸收特性較強的材料作為該光闌的材料，使得折射光線在折射進入透明材料之后被吸收或散射掉；也可以在內(nèi)表面鍍制增透膜，使得入射到內(nèi)表面的光線盡可能的不發(fā)生反射。在實際光學系統(tǒng)中，通常在光闌外設(shè)有光闌固定裝置，該光闌固定裝置采用不透明材料，使得入射到光闌內(nèi)部的折射光線在光闌外表面被吸收或散射掉。也可以通過在光闌固定裝置表面增大粗糙度、噴涂消光漆、發(fā)黑處理等方案，提高其吸收或散射光線的能力。同時，通過合理設(shè)計消雜光光闌內(nèi)表面結(jié)構(gòu)，可以保證折射后的光線入射到光闌和空氣的臨界表面上時，大部分光線滿足入射角大于全反射角，即在入射的臨界面上發(fā)生全反射，這樣折射光線不會從光闌中出去，進而避免了將雜光照射到被測樣本區(qū)域，提高了樣本檢測精度。具體消雜光光闌內(nèi)表面結(jié)構(gòu)需要根據(jù)前后光學組件的特征、入射光線的視場分布和消光需要綜合考慮加以確定。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種樣本檢測光學系統(tǒng)，包括光源；會聚投影組件，用于將光源發(fā)出的光線會聚；樣本盛放組件，用于盛放被測樣本；光束收集組件，用于接收從樣本盛放組件透射的帶有樣本信息的光線；分光組件，用于將所述光束收集組件收集的復色光分解成獨立的光譜或光譜帶；光電探測組件，用于接收經(jīng)過分光組件分離的不同波長的光信號，其特征在于，所述會聚投影組件還包括光闌，所述光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，所述法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向，所述光軸的方向是指光束傳播的方向。
2.如權(quán)利要求1所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于的前后表面分別對應(yīng)大孔和小孔。
3.如權(quán)利要求2所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于一個錐面。
4.如權(quán)利要求3所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于兩種不同錐度的錐面的混合面。
5.如權(quán)利要求3所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于柱面和錐面的混合面。
6.如權(quán)利要求3所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于連續(xù)光滑的曲面。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于所述光闌包括經(jīng)過增大粗糙度、噴涂消光漆或發(fā)黑處理的內(nèi)表面。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于所述光闌是由透明材料制成。
9.如權(quán)利要求8所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于所述光闌具有鍍制增透膜的內(nèi)表面。
10.如權(quán)利要求8或9所述的樣本檢測光學系統(tǒng)，其特征在于所述光闌包括經(jīng)過增大粗糙度、噴涂消光漆或發(fā)黑處理的外表面。
11.一種樣本分析裝置，其特征在于包括如權(quán)利要求1至10中任一項所述的樣本檢測光學系統(tǒng)。所述光闌沿著所述光軸方向 所述光闌的內(nèi)表面至少包括 所述光闌的內(nèi)表面至少包括 所述光闌的內(nèi)表面至少包括 所述光闌的內(nèi)表面至少包括
全文摘要
本發(fā)明公開了一種樣本檢測光學系統(tǒng)，包括光源；會聚投影組件，用于將光源發(fā)出的光線會聚；樣本盛放組件，用于盛放被測樣本；光束收集組件，用于接收從樣本盛放組件透射的帶有樣本特性信息的光線；分光組件，用于將所述光束收集組件收集的復色光分解成獨立的光譜或光譜帶；光電探測組件，用于接收經(jīng)過分光組件分離的不同波長的光信號，所述會聚投影組件還包括光闌，所述光闌的內(nèi)表面中至少有部分法線方向與所述光學系統(tǒng)的光軸方向的夾角大于90°，所述法線方向是指由所述光闌表面指向所述光闌內(nèi)部的方向，所述光軸的方向是指光束傳播的方向。本發(fā)明有效地控制了雜光，降低了雜光對后方光學系統(tǒng)探測結(jié)果的影響，提高了樣本分析的精度。
文檔編號G02B5/00GK102221525SQ20101015306
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者周洋, 姜澤飛, 邱金宏 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司