[發明專利]一種用于白細胞分類計數儀的激光整形照明系統

無效

• 申請號: 201210152981.2
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102681171A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 宋潔;朱海波;韓闖
• 申請（專利權）人: 長春迪瑞醫療科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G01N15/10
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本發明涉及一種激光整形照明系統，特別涉及一種用于白細胞分類計數儀的激光整形照明系統。

背景技術

目前，使用光學系統作為檢測手段的流式細胞儀已廣泛應用于白細胞分類計數領域。這樣的光學系統主要由激光整形照明單元、樣本發生單元和光信號收集單元組成。其中照明單元將光源（一般為激光）發出的光準直整形后，變成橫截面為橢圓型的光斑，照射至樣本發生單元。樣本發生單元一般包含一個提供光學檢測區域的鞘流池，在鞘流池中，利用鞘流原理將待測的白細胞樣本攜裹在鞘流中，使白細胞逐個通過該區域。通過該區域的細胞被照明單元照亮后，在全空域發出散射光；光信號收集單元收集高角度和低角度的散射光，送入光電轉換器件。后續電信號經處理后形成散點圖，從而分類白細胞。

現有技術中，激光整形照明系統如圖1所示，將光源1發出的光經過激光準直透鏡或透鏡組2，一個激光整形透鏡組3，之后聚焦在被照亮區域，其照明光斑形狀為如圖1中所示的橢圓形光斑4。該照明系統在X軸和Y軸的聚焦位置一般不同，這是為了在照明區域之后，更好的阻斷該光束。所以Y軸（平行紙面，垂直主光軸方向）方向的聚焦點一般比X軸方向的聚焦點要遠，將X軸聚焦點作為被照明的檢測區域。

上述激光整形透鏡組3一般由兩塊柱面鏡構成，一塊母線與X軸平行，用以在X軸上聚焦，另一塊母線與Y軸平行，用以在Y軸上聚焦。

由此引發的問題是，當上述兩塊柱面鏡的母線不垂直時，經其整形之后的光斑呈現一種不規則的扁平狀，并且在短軸方向上的長度也會遠大于設計值，直至整個系統輸出的光斑不能滿足使用要求。

另外，現有技術中的柱面鏡均采用圓形輪廓線，其成像球差較大，且對均勻平行光束形成的聚焦點是一中心光照度比較強，越遠離中心，光照度越小的類似高斯分布的光斑。故上述照明系統輸出的光斑在X軸和Y軸方向上都不是均勻的平頂光束，在整個流式細胞儀的檢測過程中會出現誤判或者錯判待測微粒的情況。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的激光整形照明系統中所輸出的光斑不能滿足使用要求，致使在整個流式細胞儀的檢測過程中會出現誤判或者錯判待測微粒的問題而提供的一種用于白細胞分類計數儀的激光整形照明系統。

本發明所述的一種用于白細胞分類計數儀的激光整形照明系統是由光源、準直透鏡或準直透鏡組和整形透鏡組成，光源設置在前，整形透鏡設在后，準直透鏡或準直透鏡組設在光源與整形透鏡之間，整形透鏡為單透鏡，整形透鏡前后表面均為柱面鏡，且前后柱面的母線相互垂直，柱面面型為球面或非球面。

整形透鏡前后柱面鏡橫截面的曲線形狀由下式取得：

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其中c為曲率，z為曲線上點相對與定點的軸向距離，k為二次常數，r為柱面橫截面截面上點的孔徑高，A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂…為面型參數。

光源發出的光先經過準直透鏡或準直透鏡組，再經過單塊的整形透鏡，輸出一橢圓光斑，其在長徑和短徑方向上能量均勻，在形狀上為比較規則的橢圓，其長軸的長度為160~220μm，短軸的長度為6~20μm，長軸和短軸方向上光斑能量密度相差均不大于最大能量密度的5%。

光源為半導體激光器，準直透鏡為非球面鏡，非球面鏡的數值孔徑大于0.4，準直透鏡組為球面透鏡組，光源發出的光束在相互垂直的兩個方向上發散角不同，其中最大發散角方向上的光束發散角大于25°，最小發散角方向上的光束發散角小于12°。

本發明的有益效果：

整形透鏡為前后兩面均為柱面、且兩柱面母線垂直的單塊透鏡，可以使用光學冷加工過程中的精密機械裝置保證兩母線具有比較高的垂直度，從而有效避免因兩柱面母線不垂直引起的光斑形狀變異；當與系統中準直透鏡或準直透鏡組組合使用時，可使得輸出的橢圓光斑在長軸和短軸方向上的光斑能量均勻化，能夠有效避免流失細胞儀中因光斑能量分布不均勻而引起的誤判或錯判。

附圖說明

圖1為現有激光整形照明系統示意圖。

圖2為本發明所述系統的正視圖。

圖3為本發明所述系統的俯視圖。

圖4為本發明所述系統內整形透鏡放大立體示意圖。

圖5為本發明所述系統內整形透鏡相關系數位置示意圖。

1、光源??2、激光準直透鏡或透鏡組??3、激光整形透鏡組?4、橢圓形光斑