CN101878420A - 分析装置及分析方法 - Google Patents

分析装置及分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101878420A
CN101878420A CN2009801012018A CN200980101201A CN101878420A CN 101878420 A CN101878420 A CN 101878420A CN 2009801012018 A CN2009801012018 A CN 2009801012018A CN 200980101201 A CN200980101201 A CN 200980101201A CN 101878420 A CN101878420 A CN 101878420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
sample
optical filter
light
brightness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801012018A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101878420B (zh
Inventor
山田亮介
阿河昌弘
三好浩二
村上健二
黑川英之
谷田贵彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PHC Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008014328A external-priority patent/JP5274031B2/ja
Priority claimed from JP2008032500A external-priority patent/JP2009192336A/ja
Priority claimed from JP2008304128A external-priority patent/JP5020219B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101878420A publication Critical patent/CN101878420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101878420B publication Critical patent/CN101878420B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种分析装置，其能使来自固定于试验片(1)内的标本(7)的光通过由透镜(3)、光圈(4)等构成的光学系统并利用图像传感器(5)获取，以得到浓度信息，通过将用于对试验片(1)进行照明的宽带光源(12)与用于任意选择利用图像传感器(5)获取的光的波长的滤光片(13)组合，从而能降低因光源(12)的光量分布的变化而引起的测定误差。

Description

分析装置及分析方法
技术领域
本发明涉及一种采用光检测元件和图像传感器的分析装置及分析方法，更详细而言，涉及降低分析装置及分析方法的测定误差的技术。
背景技术
图21表示使来自承载于试验片的标本的光通过光学系统，利用光检测元件获取该光从而得到浓度信息的现有的分析装置。在现有的分析装置中，将来自LED等光源2的光照射到承载有标本的试验片1上，使来自该试验片1的散射光、或透过光、反射光通过由透镜3、光圈4等构成的光学系统利用图像传感器5等光检测元件获取该光，根据该光检测元件的接收光量6，对承载于试验片1的标本7的浓度进行定量(例如参照日本专利特开平7-5110号公报)。
在这种分析装置中，如图22A～图22C所示，光检测元件的接收光量分布10(参照图22C)取决于光源2对应于所检测波长的的光量分布8(参照图22A)与标本7对应于所检测波长的的散射光(或透过光、反射光)特性9(参照图22B)之积。此时，若光源2的光量分布8无变化，则能根据光检测元件的接收光量来计算出标本7的浓度，并将其作为测定值。另外，一般而言，作为光源2，多采用单色LED等窄带光源。
发明内容
然而，在图21所示的分析装置中，如图23A～图23C所示，光源2的光量分布8具有因光源2的温度变化或电流变化等主要因素而对应于波长发生变化的性质(例如光源2为LED时，具有当温度升高或电流量增大时向短波长方向位移的性质)。因此，存在当光源2的温度或电流发生变化时，光检测元件的接收光量也发生变化，结果导致测定值产生误差(例如，如上所述，当光源2的光向短波长方向位移时，会使光检测元件的接收光量减少，使测定值变低)这样的技术问题。此外，由于光源2的光量分布8的频带越窄，或光源2的光量分布8的变化量越大，光检测元件的接收光量的变化也越大，因此测定误差也越大。
本发明为解决上述现有的分析装置的技术问题而完成，其目的在于提供一种即使是在因温度变化或电流变化等主要因素而使光源对应于波长的的光量分布发生变化的情况下也能降低测定误差的分析装置。
此外，本发明的另一目的在于提供一种能降低因滤光片的入射角度依赖性而引起的测定误差的分析方法及分析装置、能通过进行对应于标本浓度的修正来降低测定误差的分析方法及分析装置。
为解决上述现有的技术问题，本发明的分析装置使来自承载于试验片的标本的光通过由透镜、光圈等构成的光学系统，利用光检测元件获取该光来得到上述标本的浓度信息，其特征在于，包括：宽带光源，该宽带光源对试验片进行照明；以及滤光片，该滤光片任意选择光检测元件获取的光的波长。
像上述结构这样，作为对试验片进行照片的光源，采用波带较宽的宽带光源，从而与采用单色光源等窄带光源的情况相比，由于一般光源对应于波长的光量分布的变化小，因此通过采用宽带光源并且利用滤光片选择光检测元件获取的光的波长，即使在光源的光量分布因温度变化或电流变化等主要因素而对应于波长发生变化的情况下，也能将光检测元件的接收光量的变化抑制到很少，能降低测定值的误差。
此外，本发明的特征在于，来自标本的光具有对应于波长进行变化的波长特性，作为宽带光源，采用对应于波长的光量具有与来自上述标本的光的波长特性相反或接近于相反的波长特性的宽带光源。
根据上述结构，通过将光源对应于所检测波长的光量分布与标本对应于所检测波长的波长特性相乘，能产生波长特性的变化量平坦或变化量少的波带。因此，即使是光源的光量分布因温度变化或电流变化等主要因素而对应于波长发生变化的情况下，也能将光检测元件的接收光量的变化抑制到最小限度，能降低测定值的误差。
此外，本发明的特征在于，作为宽带光源，采用对应于波长的光量变化小的波长特性的宽带光源。
此外，本发明的特征在于，作为滤光片，采用能只选择对应于波长的变化量平坦或变化量少的波带的滤光片。
此外，本发明的分析方法使来自承载于试验片上的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收该光来得到上述标本的浓度信息，其特征在于，包括：滤光片入射角度检测步骤，该滤光片入射角度检测步骤检测在像素上成像的光的入射到滤光片的滤光片入射角度；位移量获取步骤，该位移量获取步骤得到滤光片的滤波带对应于滤光片入射角度的位移量；修正系数设定步骤，该修正系数设定步骤设定与上述偏移量相应的修正系数；修正步骤，该修正步骤采用上述修正系数对亮度值或相当于亮度值的值进行修正；以及浓度获取步骤，该浓度获取步骤基于在上述修正步骤中修正后的修正值来得到标本的浓度信息。
此外，本发明的分析装置使来自承载于试验片上的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收该光来得到上述标本的浓度信息，其特征在于，包括：滤光片入射角度检测单元，该滤光片入射角度检测单元检测在像素上成像的光的入射到滤光片的滤光片入射角度；位移量获取单元，该位移量获取单元得到滤光片的滤波带对应于滤光片入射角度的位移量；修正系数设定单元，该修正系数设定单元设定与上述偏移量相应的修正系数；修正单元，该修正单元采用上述修正系数对亮度值或相当于亮度值的值进行修正；以及浓度获取单元，该浓度获取单元基于在上述修正单元中修正后的修正值来得到标本的浓度信息。
根据上述分析方法及分析装置，利用图像传感器拍摄试验片的标本，即使是朝向图像传感器的像素的光相对于滤光片具有入射角度(倾斜)地通过的情况下，根据朝向该像素的光的入射角度来得到滤光片的滤波带对应于滤光片入射角度的偏移量和修正系数，良好地修正标本的浓度信息，其结果是，能降低因滤光片的入射角度依赖性而引起的测定误差。
此外，本发明的分析方法使来自承载于试验片的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收该光来得到上述标本的浓度信息，其特征在于，包括：步骤一，该步骤一对以各种已知浓度承载于上述试验片上的标本，根据来自该标本的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来预先计算在上述图像传感器内的任意位置上得到的亮度值；步骤二，该步骤二计算出用于使上述步骤一中在每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数；步骤三，该步骤三将上述步骤二中在每个浓度下得到的修正系数相对于其浓度信息进行绘图并作直线近似；步骤四，该步骤四以上述基准浓度下的亮度分布为基础，计算与该基准浓度对应的滤光片入射角度依赖性的修正函数；步骤五，该步骤五采用与在上述步骤四中得到的上述基准浓度对应的修正函数，对另外承载于上述试验片上的测定对象的未知浓度的标本所得到的亮度进行修正，并采用修正后的亮度来计算浓度信息；步骤六，该步骤六通过使在上述步骤五中得到的浓度信息参照上述步骤三中求出的直线来得到上述测定对象的标本的浓度修正系数；以及步骤七，该步骤七将在上述步骤六中得到的浓度修正系数累计到与在上述步骤四中得到的上述基准浓度对应的修正函数，采用累计后的修正函数来对上述测定对象的标本的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到上述测定对象的标本的浓度信息。
此外，本发明的分析装置使来自承载于试验片的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收该光来得到上述标本的浓度信息，其特征在于，包括：亮度计算单元，该亮度计算单元对以各种已知浓度承载于试验片上的标本，根据来自该标本的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来预先计算出在上述图像传感器内的任意位置上得到的亮度值；第一修正系数计算单元，该第一修正系数计算单元计算出用于使通过上述亮度计算单元在每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数；直线近似单元，该直线近似单元将通过上述第一修正系数计算单元在每个浓度下得到的修正系数相对于其浓度信息进行绘图并作直线近似；修正函数计算单元，该修正函数计算单元以上述基准浓度下的亮度分布为基础，计算与该基准浓度对应的滤光片入射角度依赖性的修正函数；浓度计算单元，该浓度计算单元采用与通过上述修正函数计算单元得到的上述基准浓度对应的修正函数，对另外承载于上述试验片上的测定对象的未知浓度的标本所得到的亮度进行修正，并采用修正后的亮度来计算浓度信息；第二修正系数获取单元，该第二修正系数获取单元通过使利用上述浓度计算单元得到的浓度信息参照利用上述直线近似单元求出的直线来得到上述测定对象的标本的浓度修正系数；以及浓度获取单元，该浓度获取单元将利用上述第二修正系数获取单元得到的浓度修正系数累计到与利用上述修正函数计算单元得到的上述基准浓度对应的修正函数，采用累计后的修正函数来对上述测定对象的标本的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到上述测定对象的标本的浓度信息。
发明效果
根据本发明的分析装置，作为对试验片进行照片的光源，采用波带较宽的宽带光源，并且利用滤光片选择光检测元件获取的光的波长，从而即使在光源的光量分布因温度变化或电流变化等主要因素而对应于波长发生变化的情况下，也能将光检测元件的接收光量的变化抑制到很少，并能降低测定值的误差。
此外，作为宽带光源，采用对应于波长的光量具有与来自上述标本的光的波长特性相反或接近于相反的波长特性的宽带光源，将光源对应于所检测波长的光量分布与标本对应于所检测波长的波长特性相乘，从而能产生波长特性的变化量平坦或变化量小的波带。因此，即使是光源的光量分布因温度变化或电流变化等主要因素而对应于波长发生变化的情况下，也能将光检测元件的接收光量的变化抑制成最小限度，并能降低测定值的误差，其结果是，能提高分析装置的可靠性。
此外，根据本发明的分析方法及分析装置，能降低因滤光片的入射角度依赖性而引起的测定误差，从而提高分析标本时的测定精度和可靠性。
此外，根据本发明的分析方法及分析装置，能降低因标本浓度的不同而引起的测定误差，从而提高测定精度和可靠性。
附图说明
图1是简略地表示本发明实施方式1、实施方式2的分析装置的结构的立体图。
图2A是表示上述实施方式1的分析装置的宽带光源的波长特性的图。
图2B是表示上述实施方式1的分析装置的标本的散射特性的图。
图2C是表示上述实施方式1的分析装置的滤光片的透过波长特性的图。
图2D是表示上述实施方式1的分析装置的图像传感器的接收光量的波长特性的图。
图3A是表示本发明实施方式2的分析装置的宽带光源的波长特性的图。
图3B是表示上述实施方式2的分析装置的标本的散射特性的图。
图3C是表示上述实施方式2的分析装置的滤光片的透过波长特性的图。
图3D是表示上述实施方式2的分析装置的图像传感器的接收光量的波长特性的图。
图4是简略地表示本发明实施方式3的分析装置的结构的主视图。
图5是表示上述实施方式3的分析装置及分析方法中射向滤光片的入射角度与透过带位移量的关系(特性)的图。
图6是表示上述实施方式3的分析装置及分析方法的亮度的波长特性的图。
图7是表示上述实施方式3的分析装置及分析方法的透过滤光片后的亮度的波长特性的图。
图8A是说明本发明实施方式4的分析方法的一个步骤的图。
图8B是说明上述实施方式4的分析方法的一个步骤的图。
图9是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图10是表示上述实施方式4的分析方法的测定对象的试验片的立体图。
图11A是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图11B是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图11C是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图12是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图13A是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图13B是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图13C是说明上述实施方式4的分析方法的另一步骤的图。
图14是说明本发明实施方式5的分析方法的一个步骤的图。
图15是表示上述实施方式5的分析方法的测定对象的试验片的俯视图。
图16A是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图16B是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图17是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图18是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图19是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图20A是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图20B是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图20C是说明上述实施方式5的分析方法的另一步骤的图。
图21是简略地表示现有的分析装置的结构的立体图。
图22A是表示上述现有的分析装置的窄带光源的波长特性的图。
图22B是表示上述现有的分析装置的标本的散射特性的图。
图22C是表示上述现有的分析装置的光检测元件的接受光量的波长特性的图。
图23A是表示在上述现有的分析装置的窄带光源的光量分布发生变化时的波长特性的图。
图23B是表示在上述现有的分析装置的标本的散射特性的图。
图23C是表示在上述现有的分析装置的窄带光源的光量分布发生变化时的光检测元件的接受光量的波长特性的图。
图24是简略地表示作为实施方式3的比较例(比较例1)的分析装置的结构的立体图。
图25A是表示上述分析装置的光源的波长特性的图。
图25B是表示上述分析装置的标本的散射特性的图。
图25C是表示上述分析装置的图像传感器的灵敏度分布的图。
图25D是表示上述分析装置的亮度的波长特性的图。
图26A是表示在上述分析装置的亮度的波长特性的图。
图26B是表示在上述分析装置的滤光片的透过特性的图。
图26C是表示在上述分析装置的透过滤光片后的亮度的波长特性的图。
图27A是表示在上述分析装置的亮度的波长特性的图。
图27B是表示在上述分析装置的滤光片的透过特性的图。
图27C是表示在上述分析装置的透过滤光片后的亮度的波长特性的图。
图28是简略地表示利用作为实施方式4的比较例(比较例2)的分析装置来对试验片进行测定的状态的立体图。
图29A是表示通过采用图28的分析装置的分析方法对滤光片的角度依赖性进行修正的修正方法的图。
图29B是表示通过上述分析方法对滤光片的角度依赖性进行修正的修正方法的图。
图29C是表示通过上述分析方法对滤光片的角度依赖性进行修正的修正结果的图。
图30A表示通过采用图28的分析装置的分析方法，使因角度依赖性而引起的亮度变化率根据浓度的变化而变化的图。
图30B是表示通过上述分析方法，使因角度依赖性而引起的亮度变化率根据浓度的变化而变化的图。
图31是简略地表示采用比较例2的分析装置来对另一试验片进行测定的状态的立体图。
图32A是表示通过采用图31的分析装置的分析方法对测定部位进行修正的修正方法的图。
图32B是表示通过上述分析方法对测定部位进行修正的修正方法的图。
图32C是表示通过上述分析方法对测定部位进行修正的修正结果的图。
具体实施方式
(实施方式1、实施方式2)
以下，参照附图对本发明实施方式1、实施方式2的分析装置进行详细的说明。
图1是表示本发明实施方式1、实施方式2的分析装置的简要结构的图。大致结构与图21所示的现有的分析装置的结构相同(对相同的构成要素标注相同的符号并省略其说明)。但是，与现有的分析装置不同之处在于作为光源使用对应于波长的光量分布宽的宽带光源12、以及设置滤光片13这两点。
另外，在上述实施方式中，将滤光片13插入标本7与作为光检测元件的图像传感器5之间(更具体而言，本实施方式中是在光圈4与透镜3之间)进行配置。此外，作为宽带光源12，采用即使是在上述宽带光源12的温度或电流值发生变动的情况下，也至少能良好地照射要检测频带的波长的光的宽带光源。
接着，对宽带光源12、标本7、滤光片13的各波长特性进行说明。图2A～图2C是表示宽带光源12、标本7、滤光片13的波长特性的图，图2A是宽带光源12的光量分布。作为宽带光源12，例如有表现出半值宽度为130nm、峰值波长为570nm的特性的宽带LED等。另外，这种光源(LED等)不限定于宽带或窄带，例如当温度升高或电流量增大时，波长特性有从虚线部朝实线部侧(即短波长侧)位移(移动)的趋势，图2A表示根据温度或电流量的变化，宽带光源12的光量分布从用虚线表示的状态朝用实线表示的状态位移的情形。
此外，图2B表示作为被拍摄体的标本7的散射特性(通过图像传感器5检测到的标本7的散射特性)，例如若标本7的颜色为红色，则在长波长侧散射强度变大。此外，图2C表示滤光片13的透过率分布，作为滤光片13，例如采用能控制透过波带的带通滤光片。如上所述，通过采用具有图2A～图2C所示的波长特性的宽带光源12、标本7和滤光片13，将这些波长特性(图2A、图2B、图2C所示的特性)相乘(以下，将这种状态概念性地称为(A)×(B)×(C)等)，图像传感器5的接收光量的分布为如图2D所示。
在此，更为理想的是，采用具有图2A和图2B所示的波长特性的宽带光源12和标本7，使这些波长特性相乘后((A)×(B))的波长特性尽可能平坦的宽带光源12与标本7进行组合。例如，若为散射特性对应于波长向右上升的标本7，则一旦选择对应于波长向右下降的宽带光源12，这些波长特性相乘后的值(概念上所说的(A)×(B)的波长特性)趋近于平坦。如上所述，作为宽带光源12，采用具有对应于波长与来自标本7的光相反的波长特性或接近于相反的波长特性的宽带光源，从而使这些波长特性相乘后的值((A)×(B))趋近于平坦。此外，滤光片13是为了选择将宽带光源12与标本7进行组合时的波长特性((A)×(B))平坦的波带而采用的，较为理想的是，该波带是(A)×(B)的波长特性平坦的或更平缓的波带。此外，较为理想的是，当选择将宽带光源12与标本7进行组合时的波长特性(所谓概念上所说的(A)×(B)的波长特性)不平坦的波带的情况下，滤光片13的波带较窄，藉此，对于透过滤光片13的波长，能抑制波长特性的变动。
根据上述结构，即使是因温度变化或电流变化等主要因素而使宽带光源12的光量分布从图2A中用虚线所示的状态朝用实线表示的状态位移的情况下，对应于将宽带光源12与标本7组合时的波长(所谓概念上所说的(A)×(B)的波长特性)的变化比采用窄带光源时(参照图23A～图23C)要小，而且通过利用滤光片13限制透过带，从而如图2D所示，能进一步减小图像传感器5的接收光量的变化(从用虚线表示的状态朝用实线表示的状态的位移量)，也就是说，能减小测定误差。
此外，如图3A所示，也可以采用具有在滤光片13的透过带附近平坦或是接近平坦的特性的宽带光源12(实施方式2)。若为上述特性的宽带光源12，则即使发生波长位移，如图3C所示的滤光片13的透过带(图3C中用斜线表示的区域)内的光量也不发生变化或变化很少，因此如图3D所示，接收光量的变化必然变小。
以下，对采用本发明的结构时的效果进行叙述。例如，当考虑到作为用光对被拍摄体(标本7)的浓度进行测定的指标而广泛运用的吸光度下的测定误差，在现有的结构中，如峰值波长610nm、半值宽度为15nm的LED光源所表现那样，窄带光源2(参照图23A～图23C)的波长位移-6nm时，标本7的测定误差也为5％以上。然后，若为本发明的结构，则当例如采用具有600nm至625nm的透过带的滤光片13时，即使宽带光源12的波长位移-6nm时，标本7的测定误差也能抑制在0.1％以内。此外，若进一步变窄滤光片13的透过带，则测定误差能进一步减小。藉此，能将测定误差变得极小，从而使可靠性上升。
另外，在上述实施方式中，对采用图像传感器5作为光检测元件的情况进行了叙述，但不限定于此，也可以采用光电二级管等接收元件作为光检测元件。
(实施方式3)
以下，参照附图对本发明实施方式3的分析方法及分析装置进行详细的说明。
在此，在对本发明实施方式3的分析方法及分析装置进行说明之前，采用图24～图27C对作为比较例(比较例1)的分析装置和分析方法进行说明。
如图24所示，在这种分析装置中，将来自光源(宽带光源12)的光照射到承载有标本7的试验片1上，使来自该试验片1的散射光(此外也有透过光、反射光的情况)通过由透镜3、光圈4、滤光片13等构成的光学系统照射到由CCD等构成的图像传感器5后成像，将用图像传感器5的各像素(在此，在图24中，像素O表示位于光学系统的中心轴线即光轴Z的位置的像素，像素a表示离开光轴的像素)所得到的光的光量变换成像素输出值并进行分析，从而对承载于试验片1的标本7的浓度进行定量。
在这种结构的分析装置中，为求得承载于试验片1的标本7的浓度，需要通过图像传感器5的像素来获取来自标本7的光(散射光量、透过光量或反射光量)。上述像素输出值是在分别具有波长特性的光源12、标本7以及图像传感器5中，作为从光源12的光量、标本7的散射强度、图像传感器5的灵敏度之积而得到的波长特性中满足滤光片13的透过波带的范围的积分值而得到的。
例如，如图25A～图25D、图26A～图26C所示，当采用具有如图25A所示的对应于波长的光量分布的光源12、具有如图25B所示的对应于波长的散射特性的标本7、具有如图25C所示的对应于波长的灵敏度分布的图像传感器5时，表示亮度的波长特性得到如图25D所示的特性。而且，在图26A所示的波长特性(与图25D所示的特性相同)中，若利用具有图26B所示的透过特性的滤光片13来限制波长，则表示透过滤光片13后的亮度的波长特性成为图26C所示，其积分值(图26C中斜线部的面积)成为图像传感器5的像素输出值。
然而，如图24所示，来自存在于光轴Z上的标本7的光(散射光)大致垂直地(即沿光轴Z)入射到滤光片13而在像素O上成像，但在像素a上成像的离开光轴Z的标本7的散射光相对于与滤光片13正交的垂线(光轴Z)产生入射角度θ。此时，滤光片13具有根据光的入射角度θ的大小而使透过波长带向负方向位移的所谓入射角依赖性，因此如图27B中用虚线所示，在像素a上与在像素O上相比，成像的光的波带向负方向位移。其结果是，如图27C所示，像素a上的亮度的波长特性和波带均朝向负方向位移，而且当具有如图27A所示的对应于波长的变化量时，像素a上的像素输出值也变化(图27～图27C所示的情况为减少)相应的变化量。也就是说，由于即使是从相同标本7得到的相同光量的光，也会根据图像传感器5内的像素位置而使图像输出值改变，因此会产生测定误差。
本发明实施方式3的分析装置及分析方法用于解决上述这种不良情况。
图4是表示本发明实施方式3的分析装置的简要结构的主视图。大致结构与图24所示的现有的分析装置的结构相同，并对相同的构成要素标注相同的符号并省略其说明。另外，与现有的分析装置一样，在这种分析装置中也具有对试验片1照射光的光源(与图1所示的宽带光源12相同的光源)，但在图4中进行了省略。
在此，本发明实施方式3的分析装置与图24～图27C所示的分析装置的不同点在于，设有控制部(未图示)，该控制部执行用于对图像传感器5的各像素的像素输出值进行修正的独立修正算法。在执行上述修正算法的控制部中，包括：滤光片入射角度检测单元，该滤光片入射角度检测单元检测在像素上成像的光的入射到滤光片13的滤光片入射角度；位移量获取单元，该位移量获取单元得到滤光片13的滤波带对应于滤光片入射角度的位移量(移动量)；修正系数设定单元，该修正系数设定单元设定与上述位移量相应的修正系数；修正单元，该修正单元采用上述修正系数对亮度值进行修正；以及浓度获取单元，该浓度获取单元基于修正亮度值来得到标本的浓度信息。
以下，对上述修正算法进行详细的说明。
首先，先检测来自标本7的光通过滤光片13时的入射角度。图4是表示由透镜3、光圈4、滤光片13等构成的光学系统的光路的图。在图4中，将射向滤光片13的入射角度为垂直、即相对于与滤光片13正交的垂线成0°的光的主光线定义为光学系统的光轴Z，来自位于光轴Z上的标本7的光在像素O上成像。在此，由于成像于像素O的光是无数分布于以光圈4的开口部4a为底面的圆锥内的光线的集合，因此光轴以外的各光线具有朝向滤光片13的一定入射角度(相对于光轴Z的倾斜角度)，但在此假定光圈直径非常小的情况，也就是说在将所有光线近似于一根光轴Z的情况下进行考虑。此时，由于滤光片13对应于像素O的的透过带不具有入射角依赖性，为按设计值的透过带，因此像素O得到的像素输出值为真值。
与此相对的是，对于在具有射向滤光片13的入射角度依赖性的像素a上成像的光的情况下，与像素O的情况一样，若在将所有光线近似于主光线的情况下进行考虑，则入射角度θ为以下的(式1)。
θ＝tan-1(H1/L)    …(式1)
在此，L是试验片1与光圈4之间的距离(试验片与光圈间的距离)、H1是对应于像素a的物体高度(试验片1中与像素a对应的标本7部分到轴位置的距离)。
此外，对应于像素a的物体高度H1能从像素a的像高(图像传感器5中与光轴Z对应的中心部到像素a的距离)H2和光学系统的像放大率b求出，成为以下的(式2)。
H1＝H2/b    …(式2)
因此，通过(式1)和(式2)，能求出成像于像素a的光的入射角度θ。
接着，求出因滤光片13的角度依赖性而引起的透过带位移量(透过带移动量)。射向滤光片13的入射角度θ和与之对应的透过带位移量取决于滤光片13的规格，例如，作为制造滤光片13时的设计数据，通过得到滤光片13之后进行测定便能容易地得到。射向滤光片13的入射角度θ与透过带位移量的关系描绘为例如图5所示的向右下降的曲线。作为特性，射向滤光片13的入射角度越大，透过带越朝负方向位移。通过参照该图，可知在像素a上成像的光的波带。
接着，利用图6对与透过带位移量相应的修正系数的求出方法进行说明。图6所示的图是上述图25D所示的亮度的波长特性，表示该特性因滤光片13的入射角度依赖性而导致的测定误差的变化量，因此将该图用于求出修正系数。
首先，当在像素O上成像的光的波带的中心波长为λo时，如之前所述那样，这是滤光片13的透过带的设计值。此外，当在像素a上成像的光的波带的中心波长为λa时，能根据入射角度和透过带位移量来求出λa的值。在中心波长λO和中心波长λa下的亮度能根据该图求出，分别为Io、Ia。这意味着在像素a中，本来应得到亮度Io的亮度由于因滤光片13的角度依赖性引起的透过带位移而得到亮度Ia，在进行修正时，需要将亮度Ia乘以使亮度为Io的修正系数。也就是说，修正系数αa如下。
αa＝Io/Ia    …(式3)
最后，利用图7对采用上述修正系数进行修正的修正方法进行说明。如图7所示，对受到滤光片13的入射角度依赖性的影响的像素a的像素输出值乘以之前的修正系数αa。这样，各波长下的亮度上升了乘以修正系数αa的量，与像素O的亮度处于相同等级。也就是说，作为亮度对应于波长的的累计值的像素a的像素输出值也成为与像素O的像素输出值即真值接近的值，修正了滤光片13的入射角度依赖性的影响，使之接近于没有滤光片13的入射角度依赖性的状态。此外，通过在图像传感器5上的其他像素中也以相同的过程计算出修正系数，对所得到的像素输出值乘以与各自的像素位置对应的修正系数，从而能将滤光片13的入射角度依赖性的影响抑制到最小限度。
例如，当标本7的波长特性不会因时间或环境等的变化而变化的情况下，亮度的波长特性也不会变化，因此各像素预先具有的修正系数为一种模式即可。此外，当有多种标本7的情况下，只要预先制成与各个标本7的波长特性对应的修正系数，每次对各标本7改变修正系数的模式即可。
如上所述，通过采用求出射向滤光片13的入射角度、求出滤光片13的透过带相对于该角度的位移量、将根据亮度相对于该位移量的变化而求得的修正系数乘以对应的像素输出值这样的算法，图像传感器5上的任一像素均能得到与真值接近的像素输出值。
如上所述，根据本发明的分析方法及分析装置，能降低因滤光片13的入射角度依赖性而引起的测定误差，还能提高分析标本7时的测定精度和可靠性。例如，当观察在作为采用光对被拍摄体(标本7)的浓度进行测定的指标而广泛运用的吸光度下的测定误差的情况下，在射向滤光片13的入射角度θ为大约30度时，若不进行上述修正，则标本7的测定误差为5％以上，但若采用上述算法执行进行修正，则能将标本7的浓度的测定误差抑制到0.2％～0.3％。
另外，在上述实施方式中，采用了修正系数对亮度值进行修正，并基于该亮度修正值来得到标本7的浓度信息，但不限定于此，也可以对相当于亮度值的数字数据等进行修正，并基于该修正数据来得到标本7的浓度信息。
(实施方式4)
接着，对本发明实施方式4的分析装置及分析方法进行说明。
在此，在对本发明实施方式4的分析装置和分析方法进行说明之前，采用图28～图32C对作为比较例(比较例2)的分析装置和分析方法进行说明。
如图28所示，这种分析装置将来自光源12的光照射到承载有标本7的试验片1上，使来自该试验片1的散射光(也有透过光、反射光的情况)通过由透镜3、光圈4、滤光片13等构成的光学系统照射到由CCD等构成的图像传感器5后成像，通过将图像传感器5的各像素所得到的光的光量转换成像素的亮度并进行分析，从而对承载于试验片1的标本7的浓度进行定量。
根据上述分析方法，由于当获取具有标本7的波长特性和光源12的波长特性的亮度时，因滤光片13的角度依赖性，越离开光轴则亮度越小，因此如图29A～图29C所示，通过将与预先计算好的显色位置对应的角度依赖性修正系数(参照图29B)累计到在各显色部的位置(记为显色A、显色B、显色C)上的亮度(参照图29A)，来对其进行修正(参照图29C)。
图29A～图29C所示的这种分析方法采用单一浓度下的标本的波长特性来得出修正系数并进行修正的方法。然而，如图30A所示，相对于距光轴的距离的亮度的变化具有标本7的浓度越大其亮度的变化越大的特性。例如，如图30B所示，通过利用各自的峰值亮度将各浓度下的亮度分布归一化，作为相对于峰值亮度的亮度变化率来进行比较，则容易理解这种特性。
然而，当如图31所示这样对各显色部的标本浓度不同的试验片进行测定时(在此，显色A为高浓度、显色B为中浓度、显色C为低浓度)，如图32A～图32C所示，若用由在单一浓度下的标本7(例如显色B的标本的浓度)所求得的修正系数来进行角度依赖性修正，则在显色A上会修正不足，而在显色C上会过度修正，从而在测定值上产生误差。
本发明实施方式4的分析装置及分析方法能解决上述这种不良情况。
由于这种实施方式4的分析装置的结构与采用图28说明的分析装置大致相同，因此援引图28，而省略其说明。分析对象的试验片1也与先前采用图28或图31说明的试验片1相同地设有显色部来进行说明。
上述实施方式4的分析装置与图28所示的分析装置不同点在于，设有控制部(未图示)，该控制部执行用于对来自图像传感器5的各像素的像素输出值进行修正的独立的修正算法。
上述控制部包括：亮度计算单元，该亮度计算单元对以各种已知浓度承载于试验片1上的标本7，根据来自该标本7的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来事预先计算出在上述图像传感器5内的任意位置上得到的亮度值；第一修正系数计算单元，该第一修正系数计算单元计算出用于使通过上述亮度计算单元在每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数；直线近似单元，该直线近似单元将通过上述第一修正系数计算单元每个浓度下得到的修正系数相对于其浓度信息(例如吸光度)进行绘图并作直线近似；修正函数计算单元，该修正函数计算单元以上述基准浓度下的亮度分布为基础，计算与该基准浓度对应的滤光片入射角度依赖性的修正函数；浓度计算单元，该浓度计算单元采用与通过上述修正函数计算单元得到的上述基准浓度对应的修正函数，对另外承载于上述试验片上的测定对象的未知浓度的标本7所得到的亮度进行修正，并采用修正后的亮度来计算浓度信息；第二修正系数获取单元，该第二修正系数获取单元通过使利用上述浓度计算单元得到的浓度信息参照利用上述直线近似单元求出的直线来得到上述测定对象的标本7的浓度修正系数；以及浓度获取单元，该浓度获取单元将利用上述第二修正系数获取单元得到的浓度修正系数累计到与利用上述修正函数计算单元得到的上述基准浓度对应的修正函数，采用累计后的修正函数来对上述测定对象的标本7的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到上述测定对象的标本的浓度信息。
以下，对上述修正算法进行详细说明。
预先对以各种已知浓度承载于作为基准的试验片1上的标本7，根据来自该标本7的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来计算在图像传感器5内的任意位置上得到的亮度值(步骤一)。
图8A是将每个标本7的浓度下的因角度依赖性(对应于距光轴的距离)而引起的亮度的变化率制成图后的图。如上所述，标本7的浓度越高，因角度依赖性而引起的亮度的变化率越大。将每个标本7的浓度下的亮度的分布用距光轴的距离r的函数F(r)表示，将高浓度标本用函数Fhi(r)表示、将中浓度标本用函数Fm(r)表示、将低浓度标本用函数Flo(r)表示。
接着，如上所述计算出用于使每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数(步骤二)。如图8A、图8B所示，由于通过确定基准的函数，对除此之外的函数乘以相对于基准函数的比率，能将多个函数一元化，因此对每一个函数预先求出相对于基准函数的比率(以下称为浓度修正系数α)。例如，如图所示，若以中浓度标本的函数Fm(r)为基数为 α hi = F m ( r ) F hi ( r ) , α m = F m ( r ) F m ( r ) = 1 , α lo = F m ( r ) F lo ( r )
不管距光轴的距离r在何种情况下，浓度修正系数α均为固定值。通过预先求出满足上述条件的浓度修正系数αhi、αlo，从而能使Fhi(r)、Flo(r)一元化成Fm(r)。
接着，如图9所示，将如上所述在每个浓度下得到的浓度修正系数αhi、1、αlo相对于吸光度进行绘图并作直线近似(步骤三)。在此，作为表示浓度的指标(浓度信息)，采用与浓度成比例的吸光度(朗伯—比尔(Lambert-Beer)定律)。基于所得到的直线近似结果，能计算出对应于所有浓度的浓度修正系数α。另外，吸光度采用测定部亮度(所得到的亮度)和变化前的基准亮度、即背景亮度通过下式求得。
[数学式2]
Figure GPA00001143138400191
接着，以基准浓度的亮度分布Fm(r)为基础，计算出对应于该基准浓度的滤光片入射角度依赖性的修正函数gm(r)(步骤四)。这种方法由于已在实施方式3中详细叙述过，因而省略其说明。
以下，对测定时的步骤进行说明。
图10表示测定对象的试验片。在试验片1上隔开适当间隔地配置有三个显色部(记为显色A1、显色B1、显色C1)，分别承载的测定对象的标本7的浓度未知。
采用在上述步骤四中得到的对应于上述基准浓度的滤光片入射角度依赖性的修正函数gm(r)，对上述试验片1上的各显色部的标本7所得到的亮度进行修正，采用修正后的亮度来计算浓度信息(步骤五)。若采用图11A～图11C进行说明，则通过图像传感器获取的显色A1、显色B1、显色C1的亮度受到对应于各自浓度的滤光片入射角度依赖性的影响(参照图11A)，但通过步骤四将预先计算得到的角度依赖性修正函数gm(r)累计到各显色部的亮度上，对滤色片入射角度依赖性进行修正，从而得到一定程度上与真值接近的亮度(参照图11C)。通过将所得到的各显色部的亮度应用于上式(数学式2)，计算出各显色部的吸光度ZA1、ZB1、ZC1。
接着，使在上述步骤五中得到的吸光度参照上述步骤三中求出的直线，从而得到上述测定对象的未知浓度的标本7的浓度修正系数(步骤六)。也就是说，如图12所示，参照先前求出的近似直线(图9)，求出对应于吸光度ZA1、ZB1、ZC1的浓度修正系数αA1、αB1、αC1。
然后，将在上述步骤六中得到的浓度修正系数累计到在上述步骤四中得到的对应于上述基准浓度的滤光片入射角度依赖性的修正函数，采用累计后的修正函数对上述测定对象的标本7的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到上述测定对象的标本7的浓度信息(步骤七)。也就是说，如图13A～图13C所示，在用现有的基准函数Fm(r)求出的角度依赖性修正系数gm(r)(参照图11B)上累计对应于显色A1、B1、C1的浓度的浓度修正系数αA1、αB1、αC1，并将其累计到显色A1、B1、C1的亮度值上。藉此，能对显色A1、B1、C1的亮度进行对应于浓度的修正。图中的目标亮度表示进行了对应于浓度的修正后的修正值。
此后，基于上述修正值(目标亮度)再次求出吸光度，从而得到显色A1、B1、C1的标本7的浓度信息。通过采用在此所得到的吸光度反复进行多次步骤六和步骤七，能求出更高精度的吸光度。
藉此，能实现所有浓度下的滤光片角度依赖性的修正，能降低因滤光片角度依赖性而引起的误差。
(实施方式5)
采用图14～图20对本发明实施方式5的分析装置及分析方法进行说明。图14所示的分析装置的结构与实施方式4的分析装置大致相同。
在图14和图15中，试验片1上的各显色部(记为显色A2、显色B2、显色C2)承载不同浓度的标本7(显色A2为高浓度、显色B2为中浓度、显色C2为低浓度)，由于试验片1在设置时的位置偏移，各显色均产生位置偏移量R。
在进行分析时，通过预先将在作为基准的试验片上的显色A2、B2、C2的各位置设定多级浓度来测定的值作为测量线信息，并在测定时采用该测量线信息来改变浓度，从而降低滤光片的角度依赖性的影响。
但是，由于产生上述位置偏移，如图16A、图16B所示，采用没有位置偏移时的亮度函数F(r)和产生位置偏移量R时的亮度函数F(r-R)，求出修正函数G(r)(＝F(r-R)/F(r))，并用此进行修正。
另外，这种方法由于适用于单一浓度的标本，因此如图17所示，求出对应于显色A2、B2、C2浓度的修正函数GA2(r)、GB2(r)、GC2(r)。
因此，预先求出如图18所示的各个显色位置上的近似直线。在上述实施方式2中，由于直接采用受到角度依赖性影响的亮度，因此如图所示按不同显色位置求出近似直线。因此，求出浓度修正系数α的方法与实施方式4相同。
此外，根据在显色A2、B2、C2所得到的亮度(直接采用受到角度依赖性影响的亮度)求出临时的吸光度(记作ZA2、ZB2、ZC2)，如图19所示，参照预先求出的近似直线(参照图18)，求出与显色A2、B2、C2的吸光度ZA2、ZB2、ZC2对应的浓度修正系数αA2、αB2、αC2，并用此如下所述计算出GA2(r)、GB2(r)、GC2(r)。
[数学式3]
G A 2 ( r ) = α A 2 ( G m ( r ) - 1 ) + 1 G B 2 ( r ) = α B 2 ( G m ( r ) - 1 ) + 1 G C 2 ( r ) = α C 2 ( G m ( r ) - 1 ) + 1
在此，Gm(r)是采用基准函数Fm(r)的特性时的修正函数，上述测量线的生成也采用了上述基准函数Fm(r)的特性。
接着，如图20A～图20C所示，在显色A2、B2、C2所得到的亮度值上累计对应于上述显色A2、B2、C2的浓度的修正函数GA2(r)、GB2(r)、GC2(r)。藉此，能对显色A2、B2、C2的亮度进行对应于浓度的修正。图中的目标亮度表示进行了对应于浓度的修正后的修正值。
此后，基于上述修正值(目标亮度)再次求出吸光度，从而得到显色A2、B2、C2的标本的浓度信息。
藉此，能实现所有浓度下的试验片的位置偏移的修正，能降低因位置偏移而引起的误差。
另外，在上述实施方式中，采用了修正系数对亮度值进行修正，求出对应于修正后的亮度值的吸光度，并基于该吸光度来得到标本7的浓度信息，但不限定于此，也可以对相当于亮度值的数字数据等进行修正，并基于该修正数据来得到标本7的浓度信息。
另外，本发明涉及分析装置，特别是适合利用于生物化学分析，但不限定于此，也能适用于所来自固定于试验片的标本的光通过光学系统并用光检测元件获取从而得到浓度信息的各种分析装置。
此外，本发明的分析方法及分析装置具有降低因滤光片的入射角度依赖性而引起的测定误差的功能，在需要高精度下进行浓度检测的生物化学分析方法及装置等中特别有用。
此外，由于本发明的分析方法及分析装置能降低因标本浓度的不同而引起的测定误差，进而具有降低因滤光片的入射角度依赖性、显色位置偏移而引起的测定误差的功能，因此在需要高精度下进行浓度检测的生物化学分析方法及装置等中特别有用。

Claims (8)

1.一种分析装置，该分析装置使来自承载于试验片的标本的光通过光学系统，利用光检测元件获取该光来得到所述标本的浓度信息，其特征在于，包括：宽带光源，该宽带光源对试验片进行照明；以及滤光片，该滤光片任意选择光检测元件所获取的光的波长。
2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，来自标本的光具有对应于波长进行变化的波长特性，作为宽带光源，采用对应于波长的光量具有与来自所述标本的光的波长特性相反或接近于相反的波长特性的宽带光源。
3.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，作为宽带光源，采用对应于波长的光量变化小的波长特性的宽带光源。
4.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，作为滤光片，采用能只选择对应于波长的变化量平坦或变化量少的波带的滤光片。
5.一种分析方法，该分析方法使来自承载于试验片上的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收所述光来得到所述标本的浓度信息，其特征在于，包括：
滤光片入射角度检测步骤，该滤光片入射角度检测步骤检测在像素上成像的光的入射到滤光片的滤光片入射角度；
位移量获取步骤，该位移量获取步骤得到滤光片的滤波带对应于滤光片入射角度的位移量；
修正系数设定步骤，该修正系数设定步骤设定与所述偏移量相应的修正系数；
修正步骤，该修正步骤采用所述修正系数对亮度值或相当于亮度值的值进行修正；以及
浓度获取步骤，该浓度获取步骤基于在所述修正步骤中修正后的修正值来得到标本的浓度信息。
6.一种分析装置，该分析装置使来自承载于试验片上的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收所述光来得到所述标本的浓度信息，其特征在于，包括：
滤光片入射角度检测单元，该滤光片入射角度检测单元检测在像素上成像的光的入射到滤光片的滤光片入射角度；
位移量获取单元，该位移量获取单元得到滤光片的滤波带对应于滤光片入射角度的位移量；
修正系数设定单元，该修正系数设定单元设定与所述偏移量相应的修正系数；
修正单元，该修正单元采用所述修正系数对亮度值或相当于亮度值的值进行修正；以及
浓度获取单元，该浓度获取单元基于在所述修正单元中修正后的修正值来得到标本的浓度信息。
7.一种分析方法，该分析方法使来自承载于试验片的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收所述光来得到所述标本的浓度信息，其特征在于，包括：
步骤一，该步骤一对以各种已知浓度承载于所述试验片上的标本，根据来自该标本的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来预先计算在所述图像传感器内的任意位置上得到的亮度值；
步骤二，该步骤二计算出用于使所述步骤一中在每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数；
步骤三，该步骤三将所述步骤二中在每个浓度下得到的修正系数相对于其浓度信息进行绘图并作直线近似；
步骤四，该步骤四以所述基准浓度下的亮度分布为基础，计算与该基准浓度对应的滤光片入射角度依赖性的修正函数；
步骤五，该步骤五采用与在所述步骤四中得到的所述基准浓度对应的修正函数，对另外承载于所述试验片上的测定对象的未知浓度的标本所得到的亮度进行修正，并采用修正后的亮度来计算浓度信息；
步骤六，该步骤六通过使在所述步骤五中得到的浓度信息参照所述步骤三中求出的直线来得到所述测定对象的标本的浓度修正系数；以及
步骤七，该步骤七将在所述步骤六中得到的浓度修正系数累计到与在所述步骤四中得到的所述基准浓度对应的修正函数，采用累计后的修正函数来对所述测定对象的标本的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到所述测定对象的标本的浓度信息。
8.一种分析装置，该分析装置使来自承载于试验片的标本的光通过具有滤光片的光学系统，利用包括多个像素的图像传感器接收所述光来得到所述标本的浓度信息，其特征在于，包括：
亮度计算单元，该亮度计算单元对以各种已知浓度承载于试验片上的标本，根据来自该标本的光的波长特性和滤光片入射角度依赖性来预先计算出在所述图像传感器内的任意位置上得到的亮度值；
第一修正系数计算单元，该第一修正系数计算单元计算出用于使通过所述亮度计算单元在每个浓度下得到的亮度分布与其中的任意基准浓度下的亮度分布一致的修正系数；
直线近似单元，该直线近似单元将通过所述第一修正系数计算单元在每个浓度下得到的修正系数相对于其浓度信息进行绘图并作直线近似；
修正函数计算单元，该修正函数计算单元以所述基准浓度下的亮度分布为基础，计算与该基准浓度对应的滤光片入射角度依赖性的修正函数；
浓度计算单元，该浓度计算单元采用与通过所述修正函数计算单元得到的所述基准浓度对应的修正函数，对另外承载于所述试验片上的测定对象的未知浓度的标本所得到的亮度进行修正，并采用修正后的亮度来计算浓度信息；
第二修正系数获取单元，该第二修正系数获取单元通过使利用所述浓度计算单元得到的浓度信息参照利用所述直线近似单元求出的直线来得到所述测定对象的标本的浓度修正系数；以及
浓度获取单元，该浓度获取单元将利用所述第二修正系数获取单元得到的浓度修正系数累计到与利用所述修正函数计算单元得到的所述基准浓度对应的修正函数，采用累计后的修正函数来对所述测定对象的标本的亮度进行修正，采用修正后的亮度来再次得到所述测定对象的标本的浓度信息。
CN2009801012018A 2008-01-25 2009-01-22 分析装置及分析方法 Expired - Fee Related CN101878420B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-014328 2008-01-25
JP2008014328A JP5274031B2 (ja) 2008-01-25 2008-01-25 分析方法および分析装置
JP2008-032500 2008-02-14
JP2008032500A JP2009192336A (ja) 2008-02-14 2008-02-14 分析装置
JP2008304128A JP5020219B2 (ja) 2008-11-28 2008-11-28 分析方法および分析装置
JP2008-304128 2008-11-28
PCT/JP2009/000219 WO2009093453A1 (ja) 2008-01-25 2009-01-22 分析装置および分析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101878420A true CN101878420A (zh) 2010-11-03
CN101878420B CN101878420B (zh) 2012-12-05

Family

ID=40900963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801012018A Expired - Fee Related CN101878420B (zh) 2008-01-25 2009-01-22 分析装置及分析方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8310678B2 (zh)
EP (1) EP2241877A1 (zh)
CN (1) CN101878420B (zh)
WO (1) WO2009093453A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115557A (zh) * 2019-05-17 2019-08-13 中科光电(北京)科学技术有限公司 一种高光谱内窥成像装置及成像方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4812141B2 (ja) * 2010-03-24 2011-11-09 Ｎｅｃシステムテクノロジー株式会社 分析装置
CN104040309B (zh) * 2011-11-03 2019-06-07 威利食品有限公司 用于最终使用者食品分析的低成本光谱测定系统
JP6225519B2 (ja) * 2013-07-09 2017-11-08 株式会社リコー 測定装置及び測定方法
CN105593651B (zh) 2013-08-02 2019-06-07 威利食品有限公司 光谱测定系统和方法、光谱设备和系统
JP2017505901A (ja) 2014-01-03 2017-02-23 ベリフード， リミテッドＶｅｒｉｆｏｏｄ， Ｌｔｄ． 分光システム、方法、および用途
EP3209983A4 (en) 2014-10-23 2018-06-27 Verifood Ltd. Accessories for handheld spectrometer
WO2016125165A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system with visible aiming beam
WO2016125164A2 (en) 2015-02-05 2016-08-11 Verifood, Ltd. Spectrometry system applications
WO2017037873A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 パイオニア株式会社 測定装置
WO2017037871A1 (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 パイオニア株式会社 測定装置
JP7062926B2 (ja) * 2017-11-24 2022-05-09 凸版印刷株式会社 呈色反応検出システム、呈色反応検出方法及びプログラム
KR102663185B1 (ko) * 2018-08-07 2024-05-03 삼성전자주식회사 광학 방출 분광 시스템 및 그 보정 방법, 반도체 소자 제조 방법
US10667693B1 (en) * 2018-11-16 2020-06-02 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Systems, methods, and apparatus for interference filter correction based on angle of incidence
KR20220000160A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 삼성전자주식회사 대상체의 성분 분석 장치 및 방법
CN116087124B (zh) * 2023-04-11 2023-07-21 武汉新烽光电股份有限公司 一种调节盘式芯片光反射角度增大吸光度的水质检测方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4729657A (en) * 1986-06-23 1988-03-08 Miles Laboratories, Inc. Method of calibrating reflectance measuring devices
GB2215039B (en) * 1988-02-10 1992-02-05 Plessey Co Plc Improvements relating to optical sensing arrangements
JP3559975B2 (ja) 1992-09-10 2004-09-02 テラメックス株式会社 試験片を用いる分析方法
US5743262A (en) * 1995-06-07 1998-04-28 Masimo Corporation Blood glucose monitoring system
JPH09133628A (ja) 1995-11-12 1997-05-20 Terametsukusu Kk 複合素子を内蔵した光源を持つ分析装置
JPH10142053A (ja) 1996-11-07 1998-05-29 Fuji Photo Film Co Ltd 分光反射率測定装置における補正方法
JP2002335538A (ja) 2001-05-09 2002-11-22 Fuji Photo Film Co Ltd スペクトル画像の色補正方法およびこの方法を用いるスペクトル画像撮影装置、並びに上記方法を実行するためのプログラム
JP2005227107A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Ricoh Co Ltd 汚染物質量の検査方法およびその検査装置
JP2006292582A (ja) 2005-04-12 2006-10-26 Canon Inc マルチバンド画像処理装置及びその方法並びにマルチバンド画像撮像装置
JP4478669B2 (ja) * 2005-08-31 2010-06-09 キヤノン株式会社 センサおよびそれを用いた記録装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110115557A (zh) * 2019-05-17 2019-08-13 中科光电(北京)科学技术有限公司 一种高光谱内窥成像装置及成像方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2241877A1 (en) 2010-10-20
CN101878420B (zh) 2012-12-05
US8310678B2 (en) 2012-11-13
US20100290051A1 (en) 2010-11-18
WO2009093453A1 (ja) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101878420B (zh) 分析装置及分析方法
US11808758B2 (en) Sample carrier for optical measurements
AU2019272066B2 (en) Total protein measurement using whole blood refractometry
KR100675216B1 (ko) 헤이즈 측정 방법 및 그 장치
EP2749865B1 (en) Reflection characteristic measuring apparatus
CN102279263A (zh) 一种ccd型胶体金免疫层析诊断试纸定量分析系统
CN107807402A (zh) 气泡检测器
CN108139325A (zh) 生物样本的多路复用分析中的串扰校正
EP3159679A1 (en) Apparatus and method for measuring haze of sheet materials or other materials using off-axis detector
JP2020514751A (ja) ラテラルフロー試験システム
EP3759465A1 (en) Methods and systems for calibrating and using a camera for detecting an analyte in a sample
CN105203504B (zh) 一种提高表面等离子共振传感器灵敏度的方法
CN102564954A (zh) 一种用于干式化学分析的多通道光电检测装置
CN201897567U (zh) 一种用于干式化学分析的多通道光电检测装置
JP4545723B2 (ja) ヘイズ測定方法及びその装置
US10054587B2 (en) Method for determining the level of agglutination of particles in a sample
CN107462330B (zh) 一种颜色识别方法和系统
Hussain et al. A multi-channel smartphone-based spectroscopic system for high-throughput biosensing in low-resource settings
CN201903498U (zh) 一种用于干式化学检测的积分球装置
Liu et al. Study on a novel core module based on optical fiber bundles for urine dry-chemistry analysis
Dortu et al. A compact multichannel spectrometer for label-free monitoring of biochips for point-of-care testing
CN116698773A (zh) 一种分子吸收光谱的测量方法及装置
CN102539327A (zh) 一种用于干式化学检测的积分球装置
CN102998286A (zh) 一种光干涉甲烷浓度检测方法
Tomtsis et al. Optical pH measurement using chromatic modulation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: PANASONIC HEALTHCARE + MEDICAL EQUIPMENT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD.

Effective date: 20140604

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140604

Address after: Ehime Prefecture, Japan

Patentee after: Panasonic Healthcare Co., Ltd

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: PANASONIC HEALTHCARE HOLDINGS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: PANASONIC HEALTHCARE + MEDICAL EQUIPMENT CO., LTD.

Effective date: 20150410

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150410

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Panasonic's health medical treatment is controlled interest Co., Ltd.

Address before: Ehime Prefecture, Japan

Patentee before: Panasonic Healthcare Co., Ltd

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121205

Termination date: 20160122

EXPY Termination of patent right or utility model