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申请/专利权人：深圳市瑞丰光电子股份有限公司

摘要：本发明公开了一种生物检测光源装置，包括用于发射出近紫外光至近红外光的LED光源，近紫外光至近红外光的波长范围为360‑800nm，LED光源以复数芯片进行封装成一体式结构，LED光源发射出的光为连续光或脉冲光；本发明采用由发射出近紫外光至近红外光的LED光源封装而成的4个芯片，通过4个芯片对相对应的4个LED光源进行自由切换实现对4个LED光源的开关，大大提高了4个芯片在生物检测过程中对4个LED光源的自动控制性能，使得在生物检测过程中对4个LED光源的开关具有较高的使用弹性，大大提高了检测效率和灵活性；并且该装置整体设计精密，结构简单且紧凑，体积小，功耗低，成本低，适合推广应用。

主权项：1.一种生物检测光源装置，其特征在于：包括用于发射出近紫外光至近红外光的LED光源，近紫外光至近红外光的波长范围为360-800nm，所述LED光源以复数芯片进行封装成一体式结构，所述LED光源发射出的光为连续光或脉冲光；所述LED光源包括4个发射出不同波长范围的光的第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11，所述第一LED光源8、所述第二LED光源9、所述第三LED光源10、所述第四LED光源11的波长范围分别为360-390nm、390-410nm、410-430nm、430-460nm，所述第一LED光源8、所述第二LED光源9、所述第三LED光源10、所述第四LED光源11分别为第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4；其中，所述第四芯片4外表面覆盖有一层黄色荧光粉，所述第四LED光源11发射出的光通过所述黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光光谱，所述光谱的黄色荧光峰值高于所述第四芯片4激发光源的峰值，且所述黄色荧光峰值波长范围接近叶绿素的650nm吸收峰值波长范围，用所述第四LED光源11能检测叶绿素650nm附近吸收峰值的讯号；通过驱动控制不同的芯片打开或关闭相对应的所述LED光源，或不同的芯片同步打开或关闭相对应的所述LED光源，使得不同的芯片对所述LED光源进行自由切换，从而对植物中是否存在叶绿素进行检测。

全文数据：一种生物检测光源装置技术领域本发明涉及一种光源装置，尤其涉及一种生物检测光源装置，具体地说是指一种检测叶绿素存在与否的光源装置，除叶绿素之外可检测的生物还包括食品、药物、血夜等。背景技术光是地球上一切生命的能量来源，是世上一切生物赖以生存的最重要因素之一，生命的起源和进化离不开光，生物的结构与功能也要受到光的强烈影响。绿色植物的生长需要阳光，这主要是因为它们需要进行光合作用，来提供自身生长所需要的养料等。太阳光的光谱连续，包含了极大的谱宽，而绿色植物的叶绿素只是需要吸收其中的一小部分，且不同的光照强度和不同波长的光辐射对植物生长和成分的影响亦不相同。根据植物学家们测得的植物叶绿素的吸收光谱图，叶绿素对太阳光的吸收主要集中在可见光的660nm左右的近红外光、460nm左右的蓝光和400nm左右的近紫外光附近。现有的生物检测全光谱光源大都采用卤素灯，一方面，当卤素灯需获得特定峰值的单色光源时需要加上一光学滤光片，此光学滤光片成本高，加上卤素灯驱动电路成本高，使得光源整体成本更高、功耗更大，体积更大；另一方面，在生物光学检测自动化应用上，若使用单一光源的卤素灯，则全光谱光源与单色光源的切换较不具有弹性，不能自如地实现将光源发射出的光从近紫外光至近红外光的自由切换，从而大大限制了生物检测的光谱检测范围，并且降低了检测效率、自由度和使用弹性。发明内容本发明解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种采用由发射出近紫外光至近红外光的LED光源封装而成的4个芯片大大提高了4个芯片在生物检测过程中对LED光源的自动控制性能的生物检测光源装置。为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种生物检测光源装置，包括用于发射出近紫外光至近红外光的LED光源，近紫外光至近红外光的波长范围为360-800nm，LED光源以复数芯片进行封装成一体式结构，LED光源发射出的光为连续光或脉冲光；其中，连续光给出如下解释：LED光源通常以定电流方式驱动当施加给予的电流为一恒定值时，则LED光源所发出的光则为连续发光型式，无闪烁现象；脉冲光给出如下解释：LED光源以PWMPulseWidthModulation方式驱动，假定DutyONOFF为1:1时，则LED光源点亮的情形下，则会呈现规则性亮灭或明暗的脉冲光输出方式，当PWM的频率高于一定值时，人眼是难以察觉此光源的闪烁或明暗变化的；通过驱动控制不同的芯片打开或关闭相对应的LED光源，或不同的芯片同步打开或关闭相对应的LED光源，使得能根据被检测对象如叶绿素对不同的LED光源进行打开和关闭之间的自由切换。本发明的LED光源由复数芯片封装而成，通过LED光源发射出近紫外光至近红外光对植物叶绿素进行检测，实现了对叶绿素存在与否的检测功能；此外，本发明由复数芯片封装而成的LED光源除了对叶绿素进行检测之外，被检测的生物还可包括食品、药物、血夜等；采用由发射出近紫外光至近红外光的LED光源封装结构，通过不同芯片对LED光源进行自由切换实现对LED光源的开关，大大提高了不同芯片在生物检测过程中对LED光源的自动控制性能，使得在生物检测过程中对LED光源的开关具有较高的弹性，大大提高了检测效率和灵活性；并且该装置整体设计精密，结构简单且紧凑，体积小，功耗低，成本低。作为优选，LED光源包括4个发射出不同波长范围的光的第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源，第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源的波长范围分别为360-390nm、390-410nm、410-430nm、430-460nm，第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源分别为第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片；其中，第四芯片外表面覆盖有一层黄色荧光粉，第四LED光源发射出的光通过黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光。其中，暖色白光的波长范围约为430-800nm，暖色白光的峰值为黄色荧光粉的黄色荧光的峰值，黄色荧光的峰值高于第四LED光源发射出的激发光源的峰值；通过各自驱动控制4个芯片打开或关闭相对应的4个LED光源，或4个芯片同步打开4个LED光源，使得能根据被检测对象如叶绿素对4个LED光源进行打开和关闭之间的自由切换。本发明以叶绿素作为被检测对象为例进行如下说明：由于叶绿素在420nm与650nm左右存在吸收峰值，当检测叶绿素时，第四LED光源发射出的光通过黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光光谱，该光谱的黄色荧光峰值高于第四芯片激发光源的峰值，且该黄色荧光峰值波长范围接近叶绿素的650nm吸收峰值波长范围，用此光源来检测叶绿素650nm附近吸收峰值的讯号，较能够清楚观察出吸收前后强弱的变化；在检测叶绿素过程中，当以叶绿素吸收光谱为参照时，若需要检测全光谱，则同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源；若只需要检测峰值波长范围为420nm±30nm的光谱时，只需同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源；若只需要检测峰值波长范围为650nm±30nm的光谱时，只需打开第四LED光源，而不必再同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源中的任意一个或两个或三个；当以叶绿素荧光光谱为参照时，若需要检测波长范围为685nm±30nm的荧光峰值时，需要一激发光源约为380-420nm近紫外光，此激发光源可为下列光源或光源组合：只打开第一LED光源或只打开第二LED光源或只打开第三LED光源或同时打开第一LED光源与第二LED光源或同时打开第一LED光源与第三LED光源或同时打开第二LED光源与第三LED光源或同时打开第一LED光源、第二LED光源与第三LED光源。作为优选，第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源的波长峰值分别为380nm、400nm、420nm、450nm，第四LED光源表面覆盖有一层黄色荧光粉，第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源皆为近紫外光LED光源。作为优选，第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片上包覆有一层外形呈平面形状的第一透明薄膜。第一透明薄膜的设置，既能够使4个LED光源发射出的光能从第一透明薄膜透射出，又具有保护芯片的功能。作为优选，第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片上分别包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第二透明薄膜。第二透明薄膜的设置，既能够使4个LED光源发射出的光能分别从相对应的4个芯片的第二透明薄膜透射出，又具有保护芯片的功能。作为优选，第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片上包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第三透明薄膜，第三透明薄膜将第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片包覆在一起。第三透明薄膜的设置，既能够使4个LED光源发射出的光能从第三透明薄膜透射出，又具有保护芯片的功能。作为优选，还包括设有电极的基板，第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片分布设在基板中，第一芯片、第二芯片、第三芯片、第四芯片均与电极连接。作为优选，基板背面固定设有散热片。散热片的设置，具有对基板的电子元器件尤其是芯片的良好的散热功能，提高了基板及芯片的使用寿命。作为优选，基板的长、宽、厚度分别为5mm、5mm、0.55mm，具有体积小、功耗低且成本低的优点。本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用由发射出近紫外光至近红外光的LED光源封装而成的4个芯片，通过4个芯片对相对应的4个LED光源进行自由切换实现对4个LED光源的开关，大大提高了4个芯片在生物检测过程中对4个LED光源的自动控制性能，使得在生物检测过程中对4个LED光源的开关具有较高的使用弹性，大大提高了检测效率和灵活性；并且该装置整体设计精密，结构简单且紧凑，体积小，功耗低，成本低，适合推广应用。附图说明图1为本发明的生物检测光源装置中第一透明薄膜将4个芯片包覆实施例的结构示意图。图2为本发明的生物检测光源装置中第二透明薄膜将4个芯片包覆实施例的结构示意图。图3为本发明的生物检测光源装置中第三透明薄膜将4个芯片包覆实施例的结构示意图。图4为本发明的4个芯片及分别封装4个芯片在基板正面上的第一种实施例的结构示意图。图5为本发明的4个芯片及分别封装4个芯片在基板正面上的第二种实施例的结构示意图。图6为图5的背面的结构示意图。图7为本发明的叶绿素吸收光谱图与荧光光谱图的对照图；其中，实线为叶绿素吸收光谱图，虚线为叶绿素荧光光谱图。图8为本发明的第一LED光源发射出的光的光谱图。图9为本发明的第二LED光源发射出的光的光谱图。图10为本发明的第三LED光源发射出的光的光谱图。图11为本发明的第四LED光源发射出的光通过黄色荧光粉之后形成的暖色白光的光谱图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1：一种生物检测光源装置，如图1、4、5、6所示，包括用于发射出近紫外光至近红外光的LED光源，近紫外光至近红外光的波长范围为360-800nm，LED光源以复数芯片进行封装成一体式结构，LED光源发射出的光为连续光或脉冲光；其中，连续光给出如下解释：LED光源通常以定电流方式驱动当施加给予的电流为一恒定值时，则LED光源所发出的光则为连续发光型式，无闪烁现象；脉冲光给出如下解释：LED光源以PWMPulseWidthModulation方式驱动，假定DutyONOFF为1:1时，则LED光源点亮的情形下，则会呈现规则性亮灭或明暗的脉冲光输出方式，当PWM的频率高于一定值时，人眼是难以察觉此光源的闪烁或明暗变化的。本实施例中，LED光源包括4个发射出不同波长范围的光的第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11的波长范围分别为360-390nm、390-410nm、410-430nm、430-460nm，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11分别为第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4中；其中，第四芯片4外表面覆盖有一层黄色荧光粉，第四LED光源11发射出的光通过黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光。其中，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10发射出的光的光谱图分别如图8、图9、图10所示，暖色白光的光谱图如图11所示。本实施例中，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11的波长峰值分别为380nm、400nm、420nm、450nm。本实施例中，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上包覆有一层外形呈平面形状的第一透明薄膜5。本实施例中，还包括设有电极14的基板12，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4分布设在基板12中，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4均与电极14连接。本实施例中，基板12背面固定设有散热片13。本实施例中，基板12的长、宽、厚度分别为5mm、5mm、0.55mm。本实施例中，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4分别布设在如图4所示的基板中，也可以分别布设在如图5所示的基板中，也即是说，本实施例中的基板的布图设计可以分别采用如图4和图5所示的布图设计。本实施例以叶绿素作为被检测对象为例进行如下说明：由于叶绿素在420nm与650nm左右存在吸收峰值，当检测叶绿素时，第四LED光源发射出的光通过黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光光谱，该光谱的黄色荧光峰值高于第四芯片激发光源的峰值，且该黄色荧光峰值波长范围接近叶绿素的650nm吸收峰值波长范围，用此光源来检测叶绿素650nm附近吸收峰值的讯号，较能够清楚观察出吸收前后强弱的变化；在检测叶绿素过程中，当以叶绿素吸收光谱为参照时，若需要检测全光谱，则同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源、第四LED光源；若只需要检测峰值波长范围为420nm±30nm的光谱时，只需同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源；若只需要检测峰值波长范围为650nm±30nm的光谱时，只需打开第四LED光源，而不必再同时打开第一LED光源、第二LED光源、第三LED光源中的任意一个或两个或三个；当以叶绿素荧光光谱为参照时，若需要检测波长范围为685nm±30nm的荧光峰值时，需要一激发光源约为380-420nm近紫外光，此激发光源可为下列光源或光源组合：只打开第一LED光源或只打开第二LED光源或只打开第三LED光源或同时打开第一LED光源与第二LED光源或同时打开第一LED光源与第三LED光源或同时打开第二LED光源与第三LED光源或同时打开第一LED光源、第二LED光源与第三LED光源；其中，叶绿素吸收光谱图与荧光光谱图的对照图如图7所示，图7中的实线和虚线分别为叶绿素吸收光谱图和荧光光谱图。实施例2：一种生物检测光源装置，如图2、4、5、6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上分别包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第二透明薄膜6。实施例3：一种生物检测光源装置，如图3、4、5、6所示，本实施例与实施例1、实施例2的不同之处在于：第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第三透明薄膜7，第三透明薄膜7将第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4包覆在一起。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

权利要求：1.一种生物检测光源装置，其特征在于：包括用于发射出近紫外光至近红外光的LED光源，近紫外光至近红外光的波长范围为360-800nm，LED光源以复数芯片进行封装成一体式结构，LED光源发射出的光为连续光或脉冲光。2.根据权利要求1所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：LED光源包括4个发射出不同波长范围的光的第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11的波长范围分别为360-390nm、390-410nm、410-430nm、430-460nm，第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11分别为第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4；其中，第四芯片4外表面覆盖有一层黄色荧光粉，第四LED光源11发射出的光通过黄色荧光粉形成色温约3000K的暖色白光。3.根据权利要求1或2所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：第一LED光源8、第二LED光源9、第三LED光源10、第四LED光源11的波长峰值分别为380nm、400nm、420nm、450nm。4.根据权利要求3所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上包覆有一层外形呈平面形状的第一透明薄膜5。5.根据权利要求3所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上分别包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第二透明薄膜6。6.根据权利要求3所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4上包覆有一层外形呈圆球凸起形状的第三透明薄膜7，第三透明薄膜7将第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4包覆在一起。7.根据权利要求2或4或5或6所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：还包括设有电极14的基板12，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4分布设在基板12中，第一芯片1、第二芯片2、第三芯片3、第四芯片4均与电极14连接。8.根据权利要求7所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：基板12背面固定设有散热片13。9.根据权利要求8所述的一种生物检测光源装置，其特征在于：基板12的长、宽、厚度分别为5mm、5mm、0.55mm。

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