JP2000346795A

JP2000346795A - 尿検査装置

Info

Publication number: JP2000346795A
Application number: JP11161894A
Authority: JP
Inventors: Sanenori Ueda; 実紀上田; Hirohisa Imai; 博久今井; Tadashi Miki; 匡三木; Hisaaki Miyaji; 寿明宮地
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】尿に含まれる糖、蛋白質等の旋光性物質濃度
を検査する尿検査装置において、簡易な構成で検査時間
を短縮し、ノイズ等の影響を受けない信頼性の高い濃度
検出を行なう。【解決手段】受光手段１２の出力はＡ／Ｄ変換手段１
４により変調周期内に複数回アナログ値からデジタル値
に変換され、受光量換算手段１９は回帰２次曲線算出手
段２０が変調周期の１／２周期毎の複数個のデジタル値
から算出した回帰２次曲線を基に受光量の変化分を換算
し、複数段階の磁場における受光量換算手段１９の出力
に基づき濃度換算手段２２が被測定尿の旋光性物質濃度
を換算するので、簡易に短時間でノイズ等の影響を受け
ない信頼性の高い濃度検出を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人をはじめとする動
物から採取した尿を検査する尿検査装置に関し、特に
糖、蛋白質等の旋光性物質濃度を検査する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、健康状態の監視や診断するた
めの指標として尿検査が行われている。

【０００３】尿検査の方法としては試薬を含浸した試験
紙を尿に浸し、その呈色反応を目視または分光測定器に
よって測定する方法が一般的であった。近年では、こう
した尿検査方法に加えて、試験紙のような消耗品が不要
な方式として、尿に光を照射してその変化量から尿糖や
尿蛋白を検出する旋光原理を用いた光方式が提案されて
いる。

【０００４】この種の旋光原理を用いた尿検査装置とし
ては、特開平９−１４５６０５号公報に示すものがあ
る。図８において１は発光素子で、２は偏光子で、紙面
に平行な偏光成分のみを透過する。３は被測定尿を保持
するガラス製のサンプルセル、４はサンプルセル３の周
囲に巻かれたソレノイドコイルで、サンプルセル３とこ
れに保持された被測定尿に磁場を印加する。５はソレノ
イドコイル４に電流を流す電流源、６は検光子で紙面に
垂直な偏光成分のみを透過するように配置している。７
は検光子６を透過した光を検知する受光素子で、８は電
流源５に指令信号を発しかつ受光素子７の出力信号を記
録解析するコンピュータである。

【０００５】９は信号発生器で、振動変調信号を振動変
調電流信号に変換してコンピュータ８から指令された掃
引された掃引電流に重畳し、これをソレノイドコイル３
に供給する。１０はロックインアンプで、信号発生器９
の振動変調信号を参照信号として、光センサ７の出力信
号を位相敏感検波する。

【０００６】この構成において、コンピュータ８が電流
源５に流す電流を例えば−１．５〜＋１．５Ａまで掃引
する。被測定尿に旋光性を示す成分がなければ、電流０
のときにロックインアンプの出力も０となるが、被測定
尿に糖のような旋光性を示す成分があると、ロックイン
アンプの出力が０となるときの電流が０からずれる。こ
れは旋光性を示す糖成分により発生した旋光角度に対し
て、逆方向の旋光を発生させる磁場を作るためにソレノ
イドコイル４に電流を流すことでロックインアンプの出
力が０となったからである。即ち、ロックインアンプの
出力が０となる電流から被測定尿の旋光角度、さらに旋
光角度から糖濃度を算出することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の尿検査装置ではロックインアンプ１０を必要とし、
構成が複雑になるという課題がある。

【０００８】一般にロックインアンプ１０は、被検出信
号と参照信号を入力とし、参照信号から移相器を介して
被検出信号と位相を同期させた信号を作り、この移相器
の出力信号と被検出信号を乗算器で乗算して積分器を介
して出力するという複雑な構成をしている。

【０００９】しかも、ロックインアンプ１０においては
移相器が重要な構成要素であり、積分器の出力を確認し
ながら移相量を調整するフィードバックを行うもので、
検出に時間を要する。即ち、一般には積分器の出力が０
となる移相量を見つけだすフィードバックを行い、その
後その移相量から９０度ずらせた移相量に切り換えて正
規の信号出力を行うものであり、この移相量の調整中は
ロックインアンプ１０の出力は採用できず、待時間が必
要で、その分だけ検出に時間を要するという課題もあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、被測定尿に特定方向の偏光成分の光を投射
する発光手段と、前記被測定尿を透過した光のうち特定
方向の偏光成分の光を受光する受光手段と、前記発光手
段から前記受光手段に至る光路に磁場を印加する磁場印
加手段と、前記磁場印加手段により印加する磁場を複数
段階で切り換える磁場切換手段と、前記磁場印加手段に
より印加する磁場に特定周期の変調信号を重畳させる磁
場変調手段と、前記受光手段の出力となるアナログ値を
前記磁場変調手段の変調周期内に複数回デジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力と
なるデジタル値を基に前記受光手段の受光量の変化分を
換算する受光量換算手段と、複数段階の磁場における前
記受光量換算手段の出力に基づき前記被測定尿の旋光性
物質濃度を換算する濃度換算手段とを備え、前記受光量
換算手段は前記磁場変調手段の変調周期の１／２周期毎
の複数個のデジタル値の回帰２次曲線を算出する回帰２
次曲線算出手段を備えた構成とするものである。

【００１１】上記発明によれば、発光手段から受光手段
に至る光路には磁場印加手段により磁場が印加される。
この印加される磁場は磁場切換手段によって複数段階に
切り換えられ、磁場変調手段により特定周期の変調信号
が重畳されているものである。

【００１２】受光手段の出力はＡ／Ｄ変換手段により変
調周期内に複数回アナログ値からデジタル値に変換され
る。そして、回帰２次曲線算出手段が磁場変調手段の変
調周期の１／２周期毎の複数個のデジタル値の回帰２次
曲線を算出し、受光量換算手段が回帰２次曲線を基に受
光手段の受光量の変化分を換算し、濃度換算手段が複数
段階の磁場における受光量換算手段の出力に基づき被測
定尿の旋光性物質濃度を換算するので、ロックインアン
プのような複雑な構成は不要となり、簡易な構成にで
き、また待ち時間を不要にして検査時間を短縮すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために請求
項１の発明は、被測定尿に特定方向の偏光成分の光を投
射する発光手段と、前記被測定尿を透過した光のうち特
定方向の偏光成分の光を受光する受光手段と、前記発光
手段から前記受光手段に至る光路に磁場を印加する磁場
印加手段と、前記磁場印加手段により印加する磁場を複
数段階で切り換える磁場切換手段と、前記磁場印加手段
により印加する磁場に特定周期の変調信号を重畳させる
磁場変調手段と、前記受光手段の出力となるアナログ値
を前記磁場変調手段の変調周期内に複数回デジタル値に
変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力
となるデジタル値を基に前記受光手段の受光量の変化分
を換算する受光量換算手段と、複数段階の磁場における
前記受光量換算手段の出力に基づき前記被測定尿の旋光
性物質濃度を換算する濃度換算手段とを備え、前記受光
量換算手段は前記磁場変調手段の変調周期の１／２周期
毎の複数個のデジタル値の回帰２次曲線を算出する回帰
２次曲線算出手段を備えたものである。

【００１４】そして発光手段から受光手段に至る光路に
は磁場印加手段により磁場が印加される。この印加され
る磁場は磁場切換手段によって複数段階に切り換えら
れ、磁場変調手段により特定周期の変調信号が重畳され
ている。

【００１５】受光手段の出力はＡ／Ｄ変換手段により変
調周期内に複数回アナログ値からデジタル値に変換され
る。そして、回帰２次曲線算出手段が磁場変調手段の変
調周期の１／２周期毎の複数個のデジタル値の回帰２次
曲線を算出し、受光量換算手段が回帰２次曲線を基に受
光手段の受光量の変化分を換算し、濃度換算手段が複数
段階の磁場における受光量換算手段の出力に基づき被測
定尿の旋光性物質濃度を換算するので、ロックインアン
プのような複雑な構成は不要であり、簡易な構成にで
き、また待ち時間を不要にして検査時間を短縮すること
ができる。

【００１６】また請求項２の発明は請求項１の発明に加
えて、受光量換算手段が、回帰２次曲線の極値を算出す
る極値算出手段を備え、磁場変調手段の変調周期の１／
２周期の極値と次の１／２周期の極値の差を算出するも
のである。

【００１７】そして極値算出手段が回帰２次曲線の極値
を算出し、受光量換算手段は、磁場変調手段の変調周期
の１／２周期の極値と次の１／２周期の極値の差を算出
するので簡易な構成で検査時間を短縮でき、ノイズ等の
影響を受けにくい高精度な測定が可能となる。

【００１８】また請求項３の発明は請求項１の発明に加
えて、受光量換算手段が回帰２次曲線に所定の値を代入
し前記回帰２次曲線上の１点の値を出力する代入演算手
段を備え、磁場変調手段の変調周期の１／２周期の前記
代入演算手段の出力と次の１／２周期の前記代入演算手
段の出力の差を算出するものである。

【００１９】そして、代入演算手段が回帰２次曲線に所
定の値を代入し、回帰２次曲線上の１点の値を出力し、
磁場変調手段の変調周期の１／２周期の代入演算手段の
出力と次の１／２周期の代入演算手段の出力の差を算出
するので簡易な構成で検査時間を短縮でき、ノイズ等の
影響を受けにくい高精度な測定が可能となる。

【００２０】また請求項４の発明は請求項１ないし３の
いずれか１項記載の発明に加えて、受光手段の出力を増
幅する増幅回路を設け、前記増幅回路の出力となるアナ
ログ値をＡ／Ｄ変換手段に入力する構成としたものであ
る。

【００２１】そして増幅回路が受光手段の微小出力を増
幅し、Ａ／Ｄ変換手段が増幅されたアナログ出力値をデ
ジタル値に変換するので、マイクロコンピュータ内蔵の
Ａ／Ｄ変換手段のような汎用的なＡ／Ｄ変換手段を使用
して、簡易な構成で検査時間を短縮でき、ノイズ等の影
響を受けにくい高精度な測定が可能となる。

【００２２】また請求項５の発明は請求項４の発明に加
えて、増幅回路がバンドパスフィルタ特性を有する構成
としたものである。

【００２３】そして増幅回路はバンドパスフィルタ特性
を持っているので、簡易な構成で、Ａ／Ｄ変換手段に入
力する前に不要なノイズ成分を除去することができ、簡
易な構成で検査時間を短縮し、ノイズ等の影響を受けに
くい高精度な測定が可能となる。

【００２４】

【実施例】（実施例１）以下、実施例１の発明を図１〜
図４を参照しながら説明する。図１は実施例１の発明を
示す尿検査装置の構成ブロック図である。図２は受光手
段の信号を増幅する増幅回路の電気回路図である。また
図３は受光量換算手段の動作を説明するフローチャート
である。また図４は受光手段の出力信号の変化を示す特
性図である。

【００２５】図１において前記した従来例と同様の機能
を持つ部品には同一番号を付与して詳細な説明を省略す
る。図１において１１は特定方向の偏光成分のみを投射
する発光手段で、光を投射する発光素子１と、紙面に平
行な偏光成分の光のみを透過させる偏光子２により構成
している。１２は特定の方向の偏光成分のみを受光する
受光手段で、紙面に垂直な方向の偏光成分のみを透過さ
せる検光子６と、受光素子７により構成している。そし
て受光素子７としては例えばフォトダイオードを用いて
いる。

【００２６】発光手段１１から受光手段１２に至る光路
にはガラス製のサンプルセル３を配置し、その内部には
被測定尿を封入している。またサンプルセル３の周囲に
は光路に磁場を印加する磁場印加手段としてソレノイド
コイル４を巻いている。５はソレノイドコイル４に電流
を流す電流源であり光路に形成される磁場はソレノイド
コイル４に流れる電流に比例する。１３は増幅回路で受
光素子７の出力電気信号を増幅する回路である。８はコ
ンピュータであり、Ａ／Ｄ変換手段１４、Ｄ／Ａ変換手
段１５を内蔵した汎用的な１チップマイクロコンピュー
タで、電流源５に出力を発しソレノイドコイル４を制御
するとともに、増幅回路１３の出力に基づき被測定尿の
糖濃度を換算するものである。

【００２７】１６は磁場切換手段でソレノイドコイル４
に流す電流の中央値を例えば０．５Ａと１．０Ａの２段
階で切り換える数値をＤ／Ａ変換手段１５に出力するも
ので、例えばまず０．５Ａを流す数値を出力する。１７
はタイマーで、磁場を変調する特定の変調周期Ｔより十
分短く、且つ変調周期Ｔの１／２周期の整数分の１の時
間であるＴ／２ｎ時間毎に時間経過信号を出力する。１
８は磁場変調手段でタイマー１７から入力するＴ／２ｎ
時間毎の時間経過信号に基づき、変調周期Ｔの変調信号
を数値演算しＤ／Ａ変換手段１５に出力する。例えば三
角関数を用いソレノイドコイル４に流す電流を＋０．１
Ａから−０．１Ａの振幅で周期Ｔとなる正弦波を演算す
る。Ｄ／Ａ変換手段１５は磁場切換手段１６と磁場変調
手段１８から入力される数値を加算し、相当するアナロ
グ電圧値として出力する。電流源５はＤ／Ａ変換手段１
５から出力される電圧を電流に変換し、ソレノイドコイ
ル４に電流を流す。この例の場合では０．４Ａから０．
６Ａの範囲で周期Ｔの正弦波となる電流がソレノイドコ
イル４を流れる。

【００２８】またタイマー１７はＴ／２ｎ時間毎にＡ／
Ｄ変換手段１４に時間経過信号を発し、Ａ／Ｄ変換手段
１４はタイマー１７からの時間経過信号に応じＴ／２ｎ
時間毎に増幅回路１３で増幅した受光素子７の出力信号
をデジタル化する。

【００２９】１９はＡ／Ｄ変換手段１４の出力となるデ
ジタル値を基に受光素子７の受光量の変化分を換算する
受光量換算手段で、回帰２次曲線算出手段２０と極値算
出手段２１とを備えている。回帰２次曲線算出手段２０
は磁場変調手段１８の変調周期の１／２周期毎の複数個
のデジタル値から回帰２次曲線を算出し、極値算出手段
２１は回帰２次曲線の極値を算出する。そして受光量換
算手段１９は磁場変調手段１８の変調周期の１／２周期
のデジタル値から得られる回帰２次曲線の極値と、次の
１／２周期のデジタル値から得られる回帰２次曲線の極
値の差ΔＶｓ１を算出し、濃度換算手段２２に出力す
る。濃度換算手段２２は磁場切換手段１６と受光量換算
手段１９からの入力信号により、この場合０．５Ａの電
流の時の受光量の変化分がΔＶｓ１であることを記憶す
る。

【００３０】次に、磁場切換手段１６はソレノイドコイ
ル４に流す電流の中央値を切り換えて、１．０Ａと出力
する。この時、ソレノイドコイル４に流れる電流は０．
９Ａから１．１Ａの範囲で周期Ｔの正弦波となる。同様
にして、受光量換算手段１９は受光素子７の受光量の変
化分ΔＶｓ２を算出し、濃度換算手段２２に出力する。
濃度換算手段２２は１．０Ａの電流の時の受光量の変化
分がΔＶｓ２であることを記憶する。

【００３１】更に、濃度換算手段２２は０．５Ａの時の
受光量変化分ΔＶｓ１と１．０Ａの時の受光量変化分Δ
Ｖｓ２の２点を結ぶ直線より、受光量変化分が０となる
電流値を算出する。この算出された電流値に基づき被測
定尿の糖濃度を算出する。この電流値と糖濃度の関係は
比例するもので、予め糖濃度既知の溶液で実験的に求め
た関係式により算出できる。

【００３２】図２において、受光素子（フォトダイオー
ド）７は受光量に比例した電流を流すものであり、オペ
アンプ２３、抵抗器２４で構成した電流電圧変換回路で
電流を電圧出力に変換する。この電圧出力を、抵抗器２
５、２６とコンデンサ２７、２８とオペアンプ２９で構
成した増幅回路１３で増幅し、コンピュータ８に入力し
ている。増幅率は抵抗器２５と２６で決まるものであ
り、そこにコンデンサ２７、２８を接続したことで増幅
回路１３にバンドパスフィルタ特性を持たせることがで
き、変調周期以外の周期の不要なノイズ成分を除去する
ことができる。

【００３３】図３、図４によりタイマー１７、磁場変調
手段１８、受光量換算手段１９の動作を説明する。受光
量の変化分の測定を開始すると、タイマー１７からの指
示により磁場変調手段１８は一定周期Ｔの正弦波でソレ
ノイドコイル４に流れる電流を変調する。例えば電流を
−０．１Ａから＋０．１Ａの範囲で変化させるには、磁
場変調手段１８は（１）式で示す演算を行う。

【００３４】 ΔＩ＝０．１×ｓｉｎ｛２π×（ｊ／２ｎ）｝（１）（１）式において、ΔIは変調電流、ｊは１から２ｎの
範囲で繰り返しカウントされ、タイマー１７からＴ／２
ｎ時間経過の信号を受ける毎にカウントアップするカウ
ンタである。例えば０．５Ａを中心に０．４Ａから０．
６Ａの範囲で電流を変化させる場合であれば、Ｄ／Ａ変
換手段１５は磁場切換手段１６から中央値の０．５Ａを
入力し、磁場変調手段１８から（１）式のΔＩを入力し
てそれを加算し、相当するアナログ電圧として出力す
る。

【００３５】このときの受光素子７から増幅回路１３を
介した電圧波形は図４のようになる。

【００３６】受光量換算手段１９はこのコイル電流の変
調によって生じる受光素子７の受光量の変化分を測定す
る。タイマー１７はＴ／２ｎ時間毎にＡ／Ｄ変換手段１
４に指示し、Ａ／Ｄ変換手段１４はデジタル値Ｖ１、Ｖ
２、Ｖ３、・・・、Ｖｎ、Ｖｎ＋１、・・・、Ｖ２ｎを
回帰２次曲線算出手段２０に出力する。

【００３７】回帰２次曲線算出手段２０はまず、磁場変
調手段１８の変調周期の１／２周期のデジタル値、Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３、・・・、Ｖｎを通る回帰２次曲線の２
次の係数ａ２、１次の係数ａ１、０次の係数ａ０を最小
二乗法により求め、回帰２次曲線（２）式を算出する。
すなわち、図３に示すように、総測定回数ｎ、1〜ｎの
総和であるΣｊ、１〜ｎの２乗和であるΣｊ²、１〜ｎ
の３乗和であるΣｊ³、１〜ｎの４乗和であるΣｊ⁴、Ｖ
１〜Ｖｎの総和であるΣＶａ、ｎ個のデジタル値（Ｖ１
〜Ｖｎ）とそれぞれに対応する測定回数（１〜ｎ）との
積の総和（Ｖ１×１＋Ｖ２×２＋・・・＋Ｖｎ×ｎ）で
あるΣｊＶａ、ｎ個のデジタル値（Ｖ１〜Ｖｎ）とそれ
ぞれに対応する測定回数の２乗（１²〜ｎ²）との積の総
和（Ｖ１×１²＋Ｖ２×２²＋・・・＋Ｖｎ×ｎ²）であ
るΣｊ²Ｖａを基に３元連立方程式を解くことにより回
帰２次曲線を算出でき、算出された２次曲線はｎ個のデ
ジタル値に対して偏差の２乗和が最小となる式である。
（２）式においてｊは測定回数、Ｖａ（ｊ）はｊ番目の
測定のおける回帰２次曲線上の値を示す。

【００３８】Ｖａ（ｊ）＝ａ２×ｊ²＋ａ１×ｊ＋ａ０（２）そして、極値算出手段２１が回帰２次曲線（２）式の極
値Ｋａを算出する。

【００３９】同様に、回帰２次曲線算出手段２０は磁場
変調手段１８の変調周期の次の１／２周期のデジタル
値、Ｖｎ＋１、Ｖｎ＋２、Ｖｎ＋３、・・・、Ｖ２ｎを
通る回帰２次曲線の２次の係数ｂ２、１次の係数ｂ１、
０次の係数ｂ０を最小二乗法により求め、回帰２次曲線
（３）式を算出する。

【００４０】Ｖｂ（ｊ）＝ｂ２×ｊ²＋ｂ１×ｊ＋ｂ０（３）そして、極値算出手段２１が回帰２次曲線（３）式の極
値Ｋｂを算出する。

【００４１】受光量換算手段１９は磁場変調手段１８の
変調周期の１／２周期における回帰２次曲線の極値Ｋａ
と、次の１／２周期における回帰２次曲線の極値Ｋｂの
差を受光量の変化分ΔＶｓ１として算出する。

【００４２】従って本実施例によると、回帰２次曲線算
出手段２０は磁場変調手段１８の変調周期の１／２周期
毎に、Ａ／Ｄ変換手段１４の出力となるデジタル値から
回帰２次曲線を最小２乗法により算出し、極値算出手段
２１が１／２周期毎の極値を算出し、受光量換算手段１
９が１／２周期毎の極値の差を算出するのでノイズ成分
がキャンセルされ、受光量の変化分はノイズの影響をほ
とんど受けず、濃度換算手段２２は被測定尿の旋光性物
質濃度を正確に換算することができる。

【００４３】また増幅回路１３を適切に設計すれば、位
相のずれの影響もなくすことができ、移相器の調整は不
要となり待ち時間なしに短時間で受光量の変化分を算出
できる。

【００４４】そしてタイマー１７、受光量換算手段１９
など主要な部分は全てコンピュータ８のプログラムで実
現できるものであり、簡単な構成で実現できる。

【００４５】（実施例２）次に実施例２の発明を図５〜
図７を用いて説明する。図５は本発明の尿検査装置の構
成ブロック図であり、図６は受光量換算手段の動作を説
明するフローチャートであり、図７は受光手段の出力信
号の変化を示す特性図である。実施例１と同様の構成要
素には同一番号を付し、説明を省略する。

【００４６】図５において、実施例１と異なるのは極値
算出手段２１の代わりに、回帰２次曲線算出手段２０に
よって算出された回帰２次曲線に所定の値を代入して回
帰２次曲線上の１点の値を算出する代入演算手段３０を
用いた点である。

【００４７】図６、図７により受光量換算手段１９の動
作を説明する。回帰２次曲線算出手段２０は第１の実施
例と同様にして、磁場変調手段１８の変調周期の１／２
周期のデジタル値、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・、Ｖｎを
通る回帰２次曲線（２）式と、次の１／２周期のデジタ
ル値、Ｖｎ＋１、Ｖｎ＋２、Ｖｎ＋３、・・・、Ｖ２ｎ
を通る回帰２次曲線（３）式を算出する。代入演算手段
３０は、算出された回帰２次曲線（２）式にｊ＝ｋを、
（３）式にｊ＝ｋ＋ｎを代入して演算を行い、Ｖａ
（ｋ）、Ｖｂ（ｋ＋ｎ）の値を算出する。ここでｋは、
受光手段１２及び増幅回路１３の特性により設計上出力
がピーク値となる時間により予め定めた定数である。従
ってＶａ（ｋ）は時間ｔａ＝（ｋ−１）×（Ｔ／２ｎ）
における回帰２次曲線上の値であり、Ｖｂ（ｋ＋ｎ）は
時間ｔｂ＝（ｋ＋ｎ−１）×（Ｔ／２ｎ）＝ｔａ＋Ｔ／
２における回帰２次曲線上の値である。

【００４８】受光量換算手段１９は磁場変調手段１８の
変調周期の１／２周期における代入演算手段３０の出力
Ｖａ（ｋ）と、次の１／２周期における代入演算手段の
出力Ｖｂ（ｋ＋ｎ）との差を受光量の変化分ΔＶｓ１と
して算出する。

【００４９】従って本実施例によると、回帰２次曲線算
出手段２０は磁場変調手段１８の変調周期の１／２周期
毎に、Ａ／Ｄ変換手段１４の出力となるデジタル値から
回帰２次曲線を最小２乗法により算出し、代入演算手段
３０がそれぞれの回帰２次曲線に所定の値を代入して回
帰２次曲線上の１点の値を算出し、受光量換算手段１９
が１／２周期毎の代入演算手段３０の出力の差を算出す
るのでノイズ成分がキャンセルされ、受光量の変化分は
ノイズの影響をほとんど受けず、濃度換算手段２２は被
測定尿の旋光性物質濃度を正確に換算することができ
る。

【００５０】また増幅回路１３を適切に設計すれば、位
相のずれの影響もなくすことができ、移相器の調整は不
要となり、待ち時間なしに短時間で受光量の変化分を算
出できる。そしてタイマー１７、受光量換算手段１９な
ど主要な部分は全てコンピュータ８のプログラムで実現
できるものであり、簡単な構成で実現できる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の尿検査装置
は以下の効果を有する。

【００５２】本発明の請求項１にかかる尿検査装置によ
れば、受光手段の出力はＡ／Ｄ変換手段により変調周期
内に複数回アナログ値からデジタル値に変換され、回帰
２次曲線算出手段が磁場変調手段の変調周期の１／２周
期毎の複数個のデジタル値の回帰２次曲線を算出し、受
光量換算手段が回帰２次曲線を基に受光手段の受光量の
変化分を換算し、濃度換算手段が複数段階の磁場におけ
る受光量換算手段の出力に基づき被測定尿の旋光性物質
濃度を換算するので、ロックインアンプのような複雑な
構成は不要であり、簡易な構成にでき、また待ち時間を
不要にして検査時間を短縮することができる。

【００５３】本発明の請求項２にかかる尿検査装置によ
れば、極値算出手段が回帰２次曲線の極値を算出し、受
光量換算手段は磁場変調手段の変調周期の１／２周期の
極値と次の１／２周期の極値の差を算出するので、簡易
な構成で検査時間を短縮し、ノイズ等の影響を受けにく
い高精度な測定が可能となる。

【００５４】本発明の請求項３にかかる尿検査装置によ
れば、代入演算手段が回帰２次曲線に所定の値を代入
し、回帰２次曲線上の１点の値を出力し、磁場変調手段
の変調周期の１／２周期の代入演算手段の出力と次の１
／２周期の代入演算手段の出力の差を算出するので、簡
易な構成で検査時間を短縮し、ノイズ等の影響を受けに
くい高精度な測定が可能となる。

【００５５】本発明の請求項４にかかる尿検査装置によ
れば、増幅回路が受光手段の微小出力を増幅し、Ａ／Ｄ
変換手段が増幅されたアナログ出力値をデジタル値に変
換するので、マイクロコンピュータ内蔵のＡ／Ｄ変換手
段のような汎用的なＡ／Ｄ変換手段を使用して、簡易な
構成で検査時間を短縮し、ノイズ等の影響を受けにくい
高精度な測定が可能となる。

【００５６】本発明の請求項５にかかる尿検査装置によ
れば、増幅回路はバンドパスフィルタ特性を持っている
ので、簡易な構成で、Ａ／Ｄ変換手段に入力する前に不
要なノイズ成分を除去することができ、簡易な構成で検
査時間を短縮し、ノイズ等の影響を受けにくい高精度な
測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における尿検査装置の構成ブ
ロック図

【図２】同尿検査装置の受光手段の信号を処理する電気
回路図

【図３】同尿検査装置の受光量換算手段の動作を説明す
るフローチャート

【図４】同尿検査装置の受光手段の出力信号の変化を示
す特性図

【図５】本発明の実施例２における尿検査装置の構成ブ
ロック図

【図６】同尿検査装置の受光量換算手段の動作を説明す
るフローチャート

【図７】同尿検査装置の受光手段の出力信号の変化を示
す特性図

【図８】従来の尿検査装置の構成ブロック図

【符号の説明】

４磁場印加手段１１発光手段１２受光手段１３増幅回路１４Ａ／Ｄ変換手段１６磁場切換手段１８磁場変調手段１９受光量換算手段２０回帰２次曲線算出手段２１極値算出手段２２濃度換算手段３０代入演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三木匡大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者宮地寿明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2G045 AA16 CB03 DA30 DA36 FA11 FA36 GC30 JA01 JA07 2G059 AA01 BB13 CC16 DD15 EE01 GG04 GG06 KK01 MM01 MM02 MM04 MM09 MM10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定尿に特定方向の偏光成分の光を投射
する発光手段と、前記被測定尿を透過した光のうち特定
方向の偏光成分の光を受光する受光手段と、前記発光手
段から前記受光手段に至る光路に磁場を印加する磁場印
加手段と、前記磁場印加手段により印加する磁場を複数
段階で切り換える磁場切換手段と、前記磁場印加手段に
より印加する磁場に特定周期の変調信号を重畳させる磁
場変調手段と、前記受光手段の出力となるアナログ値を
前記磁場変調手段の変調周期内に複数回デジタル値に変
換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力と
なるデジタル値を基に前記受光手段の受光量の変化分を
換算する受光量換算手段と、複数段階の磁場における前
記受光量換算手段の出力に基づき前記被測定尿の旋光性
物質濃度を換算する濃度換算手段とを備え、前記受光量
換算手段は前記磁場変調手段の変調周期の１／２周期毎
の複数個のデジタル値の回帰２次曲線を算出する回帰２
次曲線算出手段を備えた尿検査装置。
【請求項２】受光量換算手段は回帰２次曲線の極値を算
出する極値算出手段を備え、磁場変調手段の変調周期の
１／２周期の極値と次の１／２周期の極値の差を算出す
る請求項1記載の尿検査装置。
【請求項３】受光量換算手段は回帰２次曲線に所定の値
を代入し前記回帰２次曲線上の１点の値を出力する代入
演算手段を備え、磁場変調手段の変調周期の１／２周期
の前記代入演算手段の出力と次の１／２周期の前記代入
演算手段の出力の差を算出する請求項1記載の尿検査装
置。
【請求項４】受光手段の出力を増幅する増幅回路を設
け、前記増幅回路の出力となるアナログ値をＡ／Ｄ変換
手段に入力する請求項１乃至３のいずれか１項記載の尿
検査装置。
【請求項５】増幅回路はバンドパスフィルタ特性を有す
る請求項４記載の尿検査装置。