[发明专利]一种基于LED阵列的标准平面光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生物蛋白芯片阅读仪的均匀性校正和仪器间校正的标准平面光源，具体涉及一种基于LED阵列的标准平面光源。

背景技术

生物芯片阅读仪通过对生物芯片进行拍摄，根据标准曲线和样品点的灰度值，计算出各个样品的浓度值。

生物芯片阅读仪的拍摄系统是由单色CCD和镜头组成，由于拍摄距离受限制，拍摄范围内无法得到均匀性非常好的图像（中心与边缘的误差在10％～15％），所以需要对拍摄系统进行均匀性的校正。同时，在仪器生产时，需要将新生产的仪器与标准仪器进行一致性校正，这时也需要使用标准光源。

由于标准平面光源的研制难度极高，很多技术难点无法克服，因此目前采用点光源来进行仪器的均匀性校正和仪器间的一致性校正。采用点光源有利之处是：体积小，放置灵活，适用范围广；存在问题是：操作复杂，定位麻烦，每次校正，点光源需要在48个位置不断地移动，每个位置都需要拍摄一张图片。进行一次均匀性校正，需要大约1～2个小时。

为此，本发明设计出一套稳定、均匀度高、体积小巧实用、低成本以及操作方便的标准光源，作为生物芯片阅读仪的标定工具。

发明内容

本发明针对现有技术中采用点光源来进行仪器的均匀性校正和仪器间的一致性校正，所存在的操作复杂、定位麻烦以及效率低等问题，而提供一种基于LED阵列的标准平面光源。该标准平面光源由LED组成发光阵列，使用时稳定、均匀度高、体积小巧实用、低成本以及操作方便。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于LED阵列的标准平面光源，所述标准平面光源包括：

壳体，所述壳体保证无光线泄露；

LED发光阵列，所述LED发光阵列安置在壳体内；

LED亮度控制模块，所述LED亮度控制模块安置在壳体内，并控制调节LED发光阵列中的每个LED，使得LED发光阵列中的LED亮度值最大误差小于1%；

接口模块，所述接口模块安置在壳体内，并与LED亮度控制模块通信相接，实现LED亮度控制模块与上位控制系统的通信；

电源模块，所述电源模块安置在壳体内，为标准平面光源的组成部件提供稳定的工作电压。

在本发明的优选实例中，所述LED发光阵列根据蛋白芯片的形式设置为8×6阵列。

进一步的，所述LED亮度控制模块包括CPU和LED亮度调节芯片，所述CPU通过接口模块与上位控制系统进行通信，并控制连接LED亮度调节芯片，所述LED亮度调节芯片控制连接LED发光阵列中的每个LED。

再进一步的，所述LED亮度调节芯片通过电流控制方式和频率控制方式对LED的亮度进行控制。

再进一步的，所述电流控制方式通过如下公式进行：

I_实＝I_设×R/63

式中：I_实-实际工作电流；I_设-电流；R-工作电流设置。

再进一步的，所述频率控制方式通过如下公式进行：

H_实＝H_设×M/4095

式中：H_实-实际工作频率；H_设-设定频率；M-工作频率设置。

进一步的，所述电源模块包括锂电池、电源开关芯片、稳压器件以及CPU，所述稳压器件控制锂电池的电压输出，确保其输出稳定一致的电压；所述电源开关芯片控制锂电池的电压输出；所述CPU通过A/D转换模块实时检测锂电池的输出电压，当CPU检测到锂电池的输出电压低于要求时，自动关闭标准光源，这样就确保了每次开机都能获得一致的工作电压；所述CPU通过定时模块检测到工作时间大于等于设定的自动关机时间，就自动关闭电源开关芯片，实现自动关机。

根据上述方案得到的标准平面光源由LED组成发光阵列，采用LED阵列代替原有光源，其均匀性非常的高，完全满足标定的要求；并且每个LED都可以单独调节其亮度，从而使整个阵列的LED亮度值最大误差小于1％；标准平面光源带有串口，可以通过电脑软件对每个LED的亮度进行设置；调节方式分为电流调节和频率调节，调节精度高；采用高精度稳压器件，只要锂电池输出电压高于3.0V时，经过稳压后的输出电压峰—峰值误差小于0.5％；整个光源自成一体，结构紧凑，体积小，能够放置在生物蛋白芯片阅读仪的检测室内，不破坏暗室密闭性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的示意图；

图2为本发明结构主视图；