一种体液检测装置的照明装置与光路系统的制作方法

1.本发明涉及到一种便携式的体液观测装置。属于医疗器械。


背景技术：

2.中国专利公开了cn209707391u(申请号:cn201920431827.6)具备光照的精液、尿液、唾液便携式观测装置。
3.公开了cn209764737u(申请号:cn201920426652.x)一种具备光照装置的体液便携式检测装置。
4.公开了cn109856145a(申请号:cn201910256102.2)一种具备辅助光照及位置调节的体液便携式检测装置。
5.上述三项专利均公开了用于在居家条件下用于自行观测体液的装置，通过将体液滴在载玻片上，然后通过载玻片下的透镜放大，然后通过用手机摄像头对准放大透镜，打开手机摄像头，即可从手机屏幕上观测到透镜上的体液情况。并给出了用该装置测量人体精液的实施例。
6.然而在上述以及现有的居家便携式体液检测装置中，均存在着结构不合理，以及光源布局不合理，检测清晰度不够、操作不便等缺陷。
7.主要包括：光照装置、自然光均为光学透镜提供光源，但光源较多，并且自然光原杂乱，从各个角度反射的光线在光学透镜上形成杂乱的光线衍射，影响观察。
8.光照装置提供的光源照射效果不佳。


技术实现要素：

9.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种体液检测装置的照明装置与光路系统。
10.其中，本发明提供的一种体液检测装置的光路系统，用于安装在透镜组件上为透镜组件提供光源照明；由以下部分组成：
11.(1)外壳，(2)具有用于与透镜组件连接，并适配于透镜组件连接部位的适配结构，所述的适配结构具有在光路系统与透镜组件连接部位连接后，隔离外界光线的隔离间。
12.(3)以及外壳内的光线路径组件，所述光线路径为将光源发出的光照射到透镜组件准确位置的照射路径；所述的光线路径组件由以下部件顺序组成。
13.(ⅰ)发光体，(ⅱ)对发光体的多余光线进行阻挡并选择一部分光线通过的第二透光孔，(ⅲ)调节光线亮度的光扩散板，(ⅳ)对通过光扩散板的多余光线进行阻挡后选择一部分光线通过，并扩大这一部分光线照射面积的第三透光孔；除第三透光孔连接到隔离间，其余光线路径组件均与外界及隔离间进行光线隔离。
14.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的光扩散板通过设置在第三透光孔两侧的支板固定在第三透光孔处，光扩散板采用pmma材料、ps材料、pc材料、pp材料之一制成。
15.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的适配结构为，所述外壳下方沿外壳四周的侧壁的边缘处设置有一圈第二凸台，透镜组件包括一个支撑座，在支撑座上方设置有一圈环形凸台，第二凸台的内壁与环形凸台的外壁适配，并通过环形凸台的外壁和第二凸台的内壁的摩擦力，使外壳与支撑座卡紧。
16.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的发光体为绿光led 灯，发光体指向光线路径；发光体设置在安装架上，安装架上与第二透光孔对应处设置用于安装led灯的安装槽；
17.所述的led灯为贴片灯珠。
18.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，发光体与第二透光孔之间设置有第一间隙，第二透光孔与光扩散板之间设置第二间隙；光扩散板紧贴第三透光孔；
19.以发光体的照射方向的中心线为发光体轴线，发光体轴线与光扩散板垂直并穿过光扩散板；第二透光孔、第三透光孔与发光体同轴线。
20.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的第二透光孔设置在支撑板上，在支撑板及安装架之间，设置有用于控制发光体与第二透光孔的间距，并对支撑板及安装架进行相互支撑的支撑块；
21.支撑板一面为第一间隙，另一面为第二间隙；排除第二透光孔外，支撑板将第一间隙与第二间隙进行光线隔离。
22.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的第三透光孔为喇叭口形，并使靠近光扩散板处为小口，远离光扩散板处为大口；
23.第三透光孔设置在透光安装板上；
24.设置有用于对支撑板及透光安装板相互支撑的支撑体；
25.透光安装板一面为第二间隙，另一面为隔离间；排除第三透光孔外，透光安装板将第二间隙与隔离间进行光线隔离。
26.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的隔离间由透光安装板的一面，与透镜组件的表面构成；并在透光安装板与透镜组件的侧边设置隔离间的侧壁。
27.如上所述的一种体液检测装置的光路系统，更进一步说明为，所述的外壳由顶板与四周的侧壁构成，发光体固定在靠近顶板处；所述的安装架、支撑板、透光安装板均与所述的四周的侧壁连接固定在外壳中；
28.所述的透光安装板设置在外壳的下部，并通过透光安装板边缘与外壳四周的侧壁粘接，对外壳内的光线路径组件进行密封。
29.其中，本发明提供的一种体液检测装置的照明装置，由以上所述光路系统，以及将透镜组件与光线路径组件组合的适配结构组成。所述的光线路径组件密封在外壳内。
30.还设置有为发光体提供电能的电池，以及连接电池与发光体的导体，以及接通及切断导体的电源开关。
31.所述的电池为钮扣电池，并设置在电池仓内；电池仓设置在第二间隙的一侧，具体设置在所述支撑体内。
32.外壳顶部具有按键孔、电源指示灯孔。
33.所述的电源开关设置在第一间隙的一侧；电源开关的的上部为按钮；按钮从按键孔伸出到外壳外。
34.所述的安装架为导光材料，安装架设置有一个突出的光柱；光柱从电源指示灯孔伸出到外壳外。
35.技术效果：
36.本发明对lde灯发出的光线进行有效的选择、过滤、以及调节亮度，最后形成非常适应于光学透镜组件所需光线强度、射线方向、光照波长、色温色调等质量的光线，为进一步提供更精晰的体液成像效果提供辅助。本发明结构精巧，设计合理，便于生产安装，以及便于使用。
37.说明书附图
38.图1是本发明的照明装置与光路系统结构示意图；
39.图2是照明装置与光路系统组装示意图；
40.图3是本发明外壳结构示意图；
41.图4是本发明发光体及安装架示意图；
42.图5是本发明支撑板及第二透光孔结构示意图；
43.图6是本发明透光安装板上设置第三透光孔、光扩散板示意图；
44.图7是本发明第三透光孔与光扩散板安装示意图；
45.图8是本发明第三透光孔结构图。
46.图9是本发明外壳与支撑座适配示意图。
47.其中：外壳1；发光体2；第二透光孔3；光扩散板4；第三透光孔5；小口5-1；大口 5-2；第一间隙6；第二间隙7；安装架8；电源开关9；透光安装板10；电池仓11；电池12；按键孔13；指示灯孔14；光柱15；安装槽16；支撑板17；按钮18；开关基座19；支板20；环形凸台21；载玻片22；支撑座23；隔离间24。
具体实施方式
48.在本实施方式中，描述了本技术的实施方案及本技术产生的效果。
49.本发明的光路系统，通过安装在透镜组件上为透镜组件提供光源照明。
50.本发明在示例描述中，提到了表示方位的“上、下、左、右”，需要说明的是，并不是本发明的装置一定要按这样的方位才可以实施，使用上、下、左、右来描述，只是参考于附图，为了更便于本领域技术人员理解。例如，以发光体处于外壳1最顶部为例，也就是说发光体2处于最上方，由上至下为发光体2、第二透光孔3、光扩散板4、第三透光孔5，最下方是透镜组件。
51.本发明中还具有表示序号的用语“第一、第二、第三”等，例如“第二透光孔、第三透光孔”。需要说明的是，这些表示序号的用语并不是指本发明这些部件的安装顺序，也不是指这些部件之间的重要程序等等其它理解，而是在命名时，部件均以作用、形态、常用标准命名，前面加上“第一、第二”，仅为了更好区分各部件，便于阅读理解，以免发生混淆。
52.本发明中使用到了“外界”一词，这里对外界一词的定义为：相对于隔离间24，外界就是指超出壳体以外的部分。
53.以下结合于附图1-9，进一步提供本发明示例。
54.示例一：
55.本发明描述的透镜组件也可以称之为光学透镜，或者光学透镜组件。透镜组件主要包括用于对体液标本进行承载的载玻片22，载玻片22下方的显微镜头(也可以称之为显微镜，或者显微镜的镜头)，还包括用于安装透镜组件的支撑座23。透镜组件连接部位设置于支撑座23上方。
56.参考图9，其中一个示例为：透镜组件由支撑座、光学透镜构成。
57.支撑座总体形状为一块长方形板，为黑色遮光塑料，长方形板上有一个台阶孔，台阶孔内主要安装光学透镜，台阶孔的下段为小孔(也可称为观察孔)，小孔的孔径极其细小，本实例中的小孔孔径约为0.1～1毫米，光学透镜的中心为显微镜的镜头，显微镜的镜头就对正在小孔中，通过手机摄像头与小孔对正，就可以进行观测了。台阶孔的上方为第一透光孔，从第三透光孔打下的光线就从第一透光孔进入到载玻片22上。支撑座底面为一个平面，仅见一个小孔。
58.支撑座上表面具有第一透光孔，光源通过第一透光孔打入到光学透镜上，第一透光孔的对准的是光学透镜的中部。
59.围绕支撑座上表面的周围设置有一圈环形凸台21，环形凸台的目的是为了便于将外壳1 与环形凸台21扣合，两者配合安装在一起，因此，外壳的下口的外边缘扣合在环形凸台上。为了使外壳和上承座扣合的时候不会误扣(消费者使用不熟练造成反扣，扣错方向)，因此在环形凸台和外壳的下口的对应处设置非对称的凹凸结构，当扣错方向的时候，由于凹凸结构的不匹配，则无法扣合；这里描述的是防呆设计。
60.示例二：
61.关于外壳。
62.参考图1、2、3、9，本发明的光线路径组件均安装于外壳1内，因此，外壳的作用主要包括两项，一是用于对光路系统进行保护，防止外界光线进入到外壳内对光路系统形成外界光线干扰，二是用于对光路系统中的各个零部件进行安装固定。
63.本发明的外壳1外形为正方体，尺寸：高度为20mm，长度为30mm，宽度为18mm。外壳壁厚1.5-2mm，外壳采用具有一定强度，并且具有为吸光材料制成，可以采用黑色塑料制成，塑料利于加工而且成本低，材料轻便。
64.外壳1由顶板与四周的侧壁构成，外壳顶部封闭，底部开口，所有光路系统中的零件从底部装入其中。外壳内部也是长方体空间。
65.外壳的底部开口外为适配结构，适配结构主要是为了与透镜组件连接部位进行可拆卸连接。透镜组件连接部位参考示例一，具体为围绕支撑座上表面的周围设置有一圈环形凸台21。
66.这里的“可拆卸连接”是指外壳与支撑座两者本属于不同的部件，但两者具有很好的适配结构，可以轻松地将外壳安装支撑座上形成一个具有特定功能的整体；或者轻松地将外壳从支撑座取下，未经专业培训的使用者在经过说明书简单指导后，也可以安装和取下；或者是在安装或取下过程中，可以不破坏结构或仅破坏防二次使用特设结构即可；可以不使用工具或者使用极简单的工具也可以安装或取下。
67.例如，可适配结构可以为：磁铁结构，在外壳底部与支撑座上表面分别设置不同极性的磁铁进行相互吸引，使外壳可以很方便地安装到支撑座上，又可以很方便地取下。
68.适配结构的一个优选示例为：所述外壳下方沿外壳四周的侧壁的边缘处设置有一圈第二凸台，在支撑座上方设置有一圈环形凸台21，第二凸台的内壁与环形凸台21的外壁适配，并通过环形凸台的外壁和第二凸台的内壁的摩擦力，使外壳与支撑座23卡紧。
69.当光路系统与透镜组件连接部位通过适配结构连接后，在适配结构连接处，形成一个隔离间24，隔离间24可以隔离外界光线，防止外界光线进入到透镜组件。
70.隔离间24大致为长方体的空间，这个长方体的组成为：由透光安装板10的下表面，支撑座23的上表面，以及在环形凸台的内壁，共同构成。
71.发光体2、安装架8、支撑板17、透光安装板10均固定在外壳中。
72.示例三：
73.关于光线路径。
74.光线路径为将led发出的光照射到透镜组件准确位置的照射路径；具体地说，led发出的光，经过光学路径中的各个位置与部件调节后，形成光线强度、射线方向、光照波长、色温、色调等，适合利于观察到载玻片22上的体液样本的光线，为进一步提供更精晰的体液成像效果提供辅助。
75.参考图1-2，光线路径组件由以下部件顺序组成：发光体2、第二透光孔3、光扩散板4、第三透光孔5。
76.最顶部为发出绿光的led发光体。
77.发光体2的下面是第二透光孔3，第二透光孔是对发光体的多余光线进行阻挡，但允许一部分光线通过的第二透光孔到达第二透光孔下面。
78.第二透光孔下面是光扩散板4，起到调节光线亮度，色温、色调作用。
79.光扩散板下方是第三透光孔5，第三透光孔对通过光扩散板的多余光线进行阻挡，然后仅选择一部分光线通过。并同时要扩大这一部分光线照射面积的。
80.以发光体的照射方向的中心线为发光体轴线，发光体轴线与光扩散板垂直并穿过光扩散板；第二透光孔、第三透光孔与发光体同轴线，并且透镜组件的载玻片22也是与发光体轴线是同轴线，因此，从发光体2出来的光线经过多个部件调节后，最终照射到载玻片22上，载玻片22下方的显微镜观察提供优良的光线。
81.为了防止外界光线干扰，除第三透光孔连接到隔离间，其余光线路径组件均与外界及隔离间进行光线隔离。
82.发光体2与第二透光孔之间设置有第一间隙6，第二透光孔与光扩散板之间设置第二间隙7。
83.第一间隙6为5-7mm，第一间隙6目的为：光线从发光体2出来后，有一个散射和衰减的过程，留出一定间隙，截取到衰减到一定程度的光线，可以让光线最终照射到载玻片上更温和，并且离发光体越远，光线散射越小，因此留出一定间隙，截取到散射减少到一定程度的光线，使传导至下方的光线为直线照射，减少散射。
84.第二间隙7为3mm，第二间隙7同样是为了增加光线的衰减，并为了截取到散射的光线中的一部分，透过第三透光孔。
85.为此，本示例中，以发光体处于外壳最顶部为例，也就是说发光体处于最上方，由上至下为发光体、第二透光孔、光扩散板4、第三透光孔5，最下方是透镜组件。则led灯的发光点距离第二透光孔下口6-8mm，光扩散板上表面距离第二透光孔下口2-4mm，光扩散板的
厚度为1mm，光扩散板的下表面紧贴在第三透光孔的上口。
86.示例四：
87.本示例中的发光体2(也称为光源)为绿光led灯，至于选择绿色光源，由于绿色光源的为冷色调光源，可见光波长为0.492～0.455微米，在视觉上具有收紧轮廓的感觉，在肉眼观察中，可以更清晰地分离物体轮廓，使前景物与背景物分离，使被观察物更清晰，因此载玻片上的被观察物，例如精液中的游动的精子可以看得更清晰，轮廓更鲜明。
88.参考图2、4，发光体2具体是微型的贴片灯珠，发光面小于1.5平方毫米，led灯的发光面指向光线路径；led灯设置在安装架8上，安装架上与第二透光孔对应处设置用于安装 led灯的安装槽16。安装架8为透明材料制成，对光线不具有隔离作用，反而对光线具有一定的引导作用，可以导光。当led灯被点亮后，一部分光线被安装架8吸收，补吸收的这部分光线容易在安装架的各个表面形成可见光，其中安装架上的突出的光柱15也具有了可见光，当突出的光柱15伸出到外壳外时，就可以被肉眼看到。
89.安装架8四处的架腿高度4mm，安装led灯的位置为空缺，安装架8可以不与外壳内表面粘接，通过下方的各个部件向外壳内部上方挤紧，使安装架固定在外壳内部的顶部。
90.示例五：
91.参考图6-7，光扩散板4上表面距离第二透光孔下口2-4mm，光扩散板的厚度为1mm，光扩散板的下表面紧贴在第三透光孔的上口。第三透光孔5两侧的设置有支板20，光扩散板固定在支板20上，固定在第三透光孔处，光扩散板可以采用pmma材料、ps材料、pc材料、 pp材料等，这些材料具有很好的透光性，并对光线强度、色温、色调有调节作用。
92.第二透光的孔径为2mm，孔深1.7-2mm。
93.参考图5，第二透光孔3设置在支撑板17上，支撑板17为黑色吸光材料制成。支撑板大体为长方体，支撑板四侧边的尺寸与外壳的内壁的尺寸适配，使支撑板装入外壳后形成左、右、前、后的定位，同样，支撑板也可以不与外壳内表面粘接，通过下方的各个部件向外壳内部上方挤紧，使支撑板固定在安装架8下方。
94.设置有用于控制发光体2与第二透光孔3的间距，并对支撑板及安装架进行相互支撑的支撑块；支撑块可以设置在安装架下方，也可以设置在支撑板上方，当然也可以是独立的部件。优选的示例为：支撑块包括设置在安装架下方的凸块，以及设置在支撑板周围边缘处，向上突起的凸台，凸台与安装架下方的凸块相互贴合，使发光体与第二透光孔的间距固定。
95.支撑板17一面为第一间隙6，另一面为第二间隙7；第一间隙6与第二间隙7通过支撑板进行光线隔离，仅保留第二透光孔透光。
96.参考图6-8，第三透光孔5为喇叭口形，并使靠近光扩散板处为小口5-1，远离光扩散板处为大口5-2；小口5-1在上方，逐步向下以喇叭形扩大，大口5-2在下方。大口内径为5毫米，小口内径为1毫米，第三透光孔5总长度(小口到大口的距离，或者称之为高度)为5-7mm。第三透光孔使通过光扩散板的光线，以喇叭口形进行扩散，一是使光线进一步衰减，分散均匀，另外是为了扩大照射面积，使光线能完整地对载玻片上表面覆盖。透光安装板10上面为第二间隙7，下面为隔离间，透光安装板10将第二间隙7与隔离间进行光线隔离，仅保留第三透光孔通过光线。
97.参与图6-7，第三透光孔5设置在透光安装板10上；与透光安装板10为一体，具体是
第三透光的孔壁与透光安装板为一体。
98.透光安装板10整体为长方体形，四侧边的尺寸与外壳的内壁的尺寸适配，形成过渡配合，使支撑板17装入外壳后形成左、后、前、后的定位，并通过焊接、胶粘、或者是卡槽卡紧等方式，使透光安装板10被固定在外壳的内壁，并同时将安装板、支撑板17等部件固定在外壳中。透光安装板10高度不超过第三透光孔总长度即可。优选的示例为，透光安装板的厚度为3mm，第三透光孔5向上突出，类似于塔状。
99.为了固定支撑板17及透光安装板10的间距，因此设置有支撑体，用于对支撑板及透光安装板相互支撑。
100.支撑体可以设置在支撑板下方，也可以设置在透光安装板上方，当然也可以是独立的部件。优选的示例为：支撑体包括设置在支撑板下方的凸块，以及设置在透光安装板上方并向上突起的凸台，凸台与支撑板下方的凸块相互贴合，使发光体与第二透光孔的间距固定。
101.透光安装板10底部整体为平面，仅见第三透光孔大口。
102.隔离间的目的是为透镜组件的表面与透光安装板的下表面保持一定的间距，保持一定的间距可以为标本(体液样本)放在载玻片22上提供一所要的空间，同样可以让光线进一步扩散并衰减，并给适配结构留下一定的设计空间。
103.参考图9，隔离间由透光安装板的一面，与透镜组件的表面构成；并在透光安装板与透镜组件的侧边设置隔离间的侧壁。因此在光路系统与透镜组件连接部位连接后，隔离间隔离外界光线，防止光线进入到载玻片。
104.示例六：
105.本示例提供体液检测装置的照明装置。
106.在体液检测装置中，需要提供照明装置，这种照明装置可以是外壳中的一个led灯。
107.其中一个示例是：
108.参考图9，照明装置包括外壳，以及外壳中的led灯(发光体)，外壳内仅包括有为led 灯提供电能的电池12，以及连接电池12与发光体的导体，以及接通及切断导体的电源开关9。外壳上具有与透镜组件组合的适配结构，所述的电池12为钮扣电池，并设置在电池仓11内。外壳顶部具有按键孔13、电源指示灯孔14。按钮18从按键孔13伸出到外壳外；光柱15从电源指示灯孔14伸出到外壳外。在该示例下，装置的结构简单，满足对体液检测装置提供基本照明的需要，并通过外壳防止外界光线的干扰。但光线强度、色温、色调均表现不良好，使观察效果不清晰。
109.其中一个优选示例是：
110.参考图1，本外壳中包括上述示例二至五提供的光线路径组件。同时，具有将透镜组件与光线路径组件组合的适配结构。并将光线路径组件密封在外壳内。
111.并且，在外壳中要设置电池12，电池可以为发光体提供电能，电池为钮扣电池，其体积可以较小，例如可以使用直径为12mm，厚度仅为2mm的钮扣电池，具有3v直流电源，可以为一个led灯珠提供至少5小时的照明电量，大于本发明工作时长需要。所以安装电池的电池仓11也不会占空间。
112.在示例四中，提供了第二透光孔3与光扩散板4之间设置第二间隙7，由于透光安装
板10的厚度为3mm，第三透光孔总长度为5-7mm，光扩散板上表面距离第二透光孔下口2-4mm，光扩散板的厚度为1mm，因此第二间隙(透光安装板的上表面距离支撑板下表面)具有至少 7mm的高度空间，在这一空间中，完全足够安装电池仓11。
113.在示例四中，提供了发光体与第二透光孔之间设置有第一间隙6，经过示例四关于发光体安装架与支撑板的结构和尺寸进行计算，第一间隙有足够大的空间安装电源开关9，因此将支撑板上设置开关基座19，电源开关9安装在开关基座19上，而开关基座19处于第二间隙中。
114.具体是：本示例装电池仓11设置在外壳内的右侧，将电源开关9设置在外壳内右侧，由发光体、第二透光孔3、光扩散板、第三透光孔设置在外壳内的左侧。
115.电源开关9的的上部为按钮18；因此电源开关9垂直于发光体安装架设置，使按钮18 穿过发光体安装架，然后按钮从按键孔13伸出到外壳外，便于按键操作。按钮直径6mm，外壳上的按键孔13直径大于6.1mm即可。
116.由于本示例中，安装架为透明导光材料制成，对光线不具有隔离作用，反而对光线具有一定的引导作用，可以导光，安装架设置有一个向上突出的直径1mm的光柱15；外壳顶部具略大于光柱直径的电源指示灯孔14；光柱15从电源指示灯孔伸出到外壳外，当led灯被点亮后，一部分光线被安装架吸收，补吸收的这部分光线容易在安装架的各个表面形成可见光，其中安装架上的突出的光柱也具有了可见光，当突出的光柱伸出到外壳外时，就可以被肉眼看到。
117.在使用本发明时，将体液加载到透镜组件的载玻片22上，然后通过适配结构，使本照明装置扣合到透镜组件的支撑座23，按键开关打开led灯，光线经过一系列衰减、截取、调整色温、色调、亮度后，为载玻片照明，更方便地通过透镜组件观察到体液。
118.以上为本发明的示例性说明。上述示例中，各示例分别有所侧重，在某个示例中未阐述完整的内容，可以结合其它示例中示出的内容。上述示例均不是单一的示例，在可能的组合下，可以组成新的示例，但组成的新的示例一定是不违背本发明的核心思想的。再者，若某些示例的组合，与本专利的发明内容冲突，形成矛盾，则不应将该示例进行简单的组合，则应该避免采用这种组合或者在组合后进行消除冲突和矛盾的调整。
119.需要说明的上，本示例的不是限制于本发明仅有的实现方法，而是在示例本发明可以实现的众中方法中的一种或多种。在不脱离发明核心思想上获得的其它技术方案，落入本发明保护范围。