这是一个如图1所示系统，由5片透镜组成一个前分光的光路。“正负正”三片构成的前组，光源处于其前焦面上，光束通过前组后形成平行光，窄带滤光片单色器处于平行光之中，双胶合后组把平行光会聚成光路较长光束，通过比色皿，把带有体液的生化信息的光束投射到探测器上，经过光电转换，计算机数据处理，直到打印出结果。本实例用的比色皿是带有石英玻璃窗口的，有待测液体出入通道的不锈钢装置；探测器是可感受可见、紫外光的硅光电池，其光敏面与像面重合。透过波长不同的各种窄带滤光片安放在电动转盘上，单片机在接收到检测指令后驱动步进电机进行选择。
图1 光学系统
借助光学设计CAD软件OSLO 6.1设计计
在医疗电子领域，基于窄带滤光片的生化分析仪光学设计是至关重要的技术，它主要用于检测生物样本中的生化成分。这个实例提供了一个详细的设计案例，涉及到光学系统、滤光片、比色皿、探测器以及软件辅助设计等多个关键环节。
光学系统由5片透镜构成，分为前分光的前组和后组。前组由“正负正”三片透镜组成，这种设计可以有效纠正像差，确保光源发出的光束通过透镜后形成平行光。光源被放置在前组的前焦面上，确保光线经过透镜后均匀分散。窄带滤光片作为单色器，被置于平行光路径中，它的作用是只允许特定波长的光通过，从而实现对特定生化标记物的精确检测。
双胶合后组则负责将平行光会聚成一个长光束，这束光通过含有待测体液的比色皿。比色皿采用石英玻璃窗口，因为它能允许紫外线和可见光透过，同时提供一个不锈钢容器来容纳待测液体，确保其安全且不影响光路。比色皿的设计还包括液体的进出通道，便于实验操作。
探测器在这个系统中扮演了核心角色，它是可感受可见光和紫外光的硅光电池。硅光电池的光敏面与像面重合，确保入射的光束能够被有效地转换为电信号。当特定波长的光通过窄带滤光片后，照射到光电池上，产生的电流信号与光强度成正比，进一步反映了体液中生化物质的浓度。
为了实现不同波长的选择，窄带滤光片被安装在一个电动转盘上。单片机控制转盘的旋转，根据检测需求选择相应的滤光片。当接收到检测指令后，单片机会驱动步进电机转动，使指定波长的滤光片对准光路。
在设计过程中，利用了光学设计CAD软件OSLO 6.1进行光路模拟和优化。该软件可以帮助工程师精确计算和预测光路性能，确保系统在实际运行时能够提供准确可靠的测量结果。
这个生化分析仪的光学设计实例展示了医疗电子设备如何巧妙地结合光学原理、精密机械、电子控制和软件技术，以实现高精度的生化分析。这种技术在临床医学、生物研究等领域具有广泛应用，对于疾病的早期诊断和治疗具有重大意义。
