JP2002098631A - 小型試料濃度測定装置 - Google Patents
小型試料濃度測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 照射するビーム形状を工夫して免疫クロマト
グラフィーの定量測定を可能にし、さらに小型、低価格
の試料濃度測定装置を提供すること。 【解決手段】 光源に半導体レーザ１４を用い、射出さ
れたビームをシリンドリカルレンズ１８などの光学的手
段によって楕円形状にし、もしくは開口４ａを用いて矩
形形状にして、試料が添加された免疫クロマトグラフィ
ー試験片８に照射する。
グラフィーの定量測定を可能にし、さらに小型、低価格
の試料濃度測定装置を提供すること。 【解決手段】 光源に半導体レーザ１４を用い、射出さ
れたビームをシリンドリカルレンズ１８などの光学的手
段によって楕円形状にし、もしくは開口４ａを用いて矩
形形状にして、試料が添加された免疫クロマトグラフィ
ー試験片８に照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、免疫クロマトグラ
フィー試験片等を測定するための小型試料濃度測定装置
に関し、特に装置の小型で定量性を向上させることがで
きるものに関するものである。
フィー試験片等を測定するための小型試料濃度測定装置
に関し、特に装置の小型で定量性を向上させることがで
きるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に、従来の試料濃度測定装置である
吸光光度計について説明する。図７は従来の反射吸光光
度計の概略構成図である。図７において、ランプ１から
の出射されたビームは反射板２を介して回折格子３に入
射される。そして、回折格子３により波長が決められ、
開口４によりビームが絞られガラス板５に入射される。
吸光光度計について説明する。図７は従来の反射吸光光
度計の概略構成図である。図７において、ランプ１から
の出射されたビームは反射板２を介して回折格子３に入
射される。そして、回折格子３により波長が決められ、
開口４によりビームが絞られガラス板５に入射される。
【０００３】ガラス板５を反射したビームは、参照光６
として光電子増倍管Ａ７で受光される。一方、ガラス板
５を透過したビームは、免疫クロマトグラフィー試験片
８に入射される。免疫クロマトグラフィー試験片８から
の散乱光９は光電子増倍管Ｂ１０で受光される。
として光電子増倍管Ａ７で受光される。一方、ガラス板
５を透過したビームは、免疫クロマトグラフィー試験片
８に入射される。免疫クロマトグラフィー試験片８から
の散乱光９は光電子増倍管Ｂ１０で受光される。
【０００４】上記光電子増倍管７,１０はそれぞれＬｏ
ｇ変換され、これらの引き算結果が吸光度信号として出
力される。抗原抗体反応を利用した免疫クロマトグラフ
ィー試験片８は、液体試料を添加する部分と、液体試料
の浸透により移動し、流れてきた液体中に含まれる分析
対象物に対して特異的に結合する物質を備えた標識試薬
が保持された部分と、標識試薬と分析対象物との結合,
固定化が行われる検知部１１と、流れてきた試料を吸収
する部分と、他のベース部１２とから構成されており、
このベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差と、測
定する試料濃度との検量線があらかじめ求められてお
り、このベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差を
検出することにより、試料濃度が求められるようになっ
ている。一般に、免疫クロマトグラフィーによる分析は
定性的なものであるが、定量的な分析方法も開発されて
いる。例えば、特開平８−２４０５９１号公報には、免
疫クロマトグラフィー試験片に試料を添加し、反応が行
われた後に、分光光度計を用いて試験片上の呈色部分の
吸光や反射等の信号を測定することにより、呈色度合を
定量化する方法が開示されている。また、特開平１１−
１４２３３８号公報には、光源に発光ダイオードを使っ
て、外光の影響なく呈色部の吸光度を測定する方法が開
示されている。
ｇ変換され、これらの引き算結果が吸光度信号として出
力される。抗原抗体反応を利用した免疫クロマトグラフ
ィー試験片８は、液体試料を添加する部分と、液体試料
の浸透により移動し、流れてきた液体中に含まれる分析
対象物に対して特異的に結合する物質を備えた標識試薬
が保持された部分と、標識試薬と分析対象物との結合,
固定化が行われる検知部１１と、流れてきた試料を吸収
する部分と、他のベース部１２とから構成されており、
このベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差と、測
定する試料濃度との検量線があらかじめ求められてお
り、このベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差を
検出することにより、試料濃度が求められるようになっ
ている。一般に、免疫クロマトグラフィーによる分析は
定性的なものであるが、定量的な分析方法も開発されて
いる。例えば、特開平８−２４０５９１号公報には、免
疫クロマトグラフィー試験片に試料を添加し、反応が行
われた後に、分光光度計を用いて試験片上の呈色部分の
吸光や反射等の信号を測定することにより、呈色度合を
定量化する方法が開示されている。また、特開平１１−
１４２３３８号公報には、光源に発光ダイオードを使っ
て、外光の影響なく呈色部の吸光度を測定する方法が開
示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の小型試料濃度測
定装置は以上のように構成されており、定性分析の免疫
クロマトグラフィーにおいては問題がないが、定量分析
を行う場合において、例えば、血液のような細胞成分を
含む液体試料を分析する場合、液体試料の粘性や、細胞
成分の存在が部分的な目詰まりを発生させ、免疫クロマ
トグラフィー試験片のベース部に呈色ムラが発生する。
したがって、ベース部と検知部の吸光度信号の差より濃
度を求めるため、照射ビームの位置によってはベース部
の呈色ムラにより誤差が生じて定量測定の妨げとなると
いう問題点があった。また、光源にランプを使用した分
光光度計を測定に使用する場合には、装置の小型化,低
コスト化が困難となるという問題点があった。
定装置は以上のように構成されており、定性分析の免疫
クロマトグラフィーにおいては問題がないが、定量分析
を行う場合において、例えば、血液のような細胞成分を
含む液体試料を分析する場合、液体試料の粘性や、細胞
成分の存在が部分的な目詰まりを発生させ、免疫クロマ
トグラフィー試験片のベース部に呈色ムラが発生する。
したがって、ベース部と検知部の吸光度信号の差より濃
度を求めるため、照射ビームの位置によってはベース部
の呈色ムラにより誤差が生じて定量測定の妨げとなると
いう問題点があった。また、光源にランプを使用した分
光光度計を測定に使用する場合には、装置の小型化,低
コスト化が困難となるという問題点があった。
【０００６】本発明は以上のような問題点を解消するた
めになされたもので、免疫クロマトグラフィーの高精度
な定量分析を可能にし、かつ、装置の小型化,低価格化
を図ることのできる小型試料濃度測定装置を提供するこ
とを目的とする。
めになされたもので、免疫クロマトグラフィーの高精度
な定量分析を可能にし、かつ、装置の小型化,低価格化
を図ることのできる小型試料濃度測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の小型試料濃度測定装置は、光源から出射さ
れたビームを光学的手段によって楕円もしくは矩形形状
にして試料に照射することを特徴としたものである。
に、本発明の小型試料濃度測定装置は、光源から出射さ
れたビームを光学的手段によって楕円もしくは矩形形状
にして試料に照射することを特徴としたものである。
【０００８】本発明の請求項１にかかる小型試料濃度測
定装置は、光源から出射されたビームを試料に照射し、
上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的な信号
の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を読み取
る小型試料濃度測定装置において、上記光源から出射さ
れた上記ビームを楕円もしくは矩形形状にして試料に照
射する光学的手段を備えたものである。
定装置は、光源から出射されたビームを試料に照射し、
上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的な信号
の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を読み取
る小型試料濃度測定装置において、上記光源から出射さ
れた上記ビームを楕円もしくは矩形形状にして試料に照
射する光学的手段を備えたものである。
【０００９】また、本発明の請求項２にかかる小型試料
濃度測定装置は、請求項１記載の小型試料濃度測定装置
において、上記試料は、免疫クロマトグラフィー試験片
上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該ビーム
の長辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の長手方向
と直交する幅方向の幅よりも短いものとしたものであ
る。
濃度測定装置は、請求項１記載の小型試料濃度測定装置
において、上記試料は、免疫クロマトグラフィー試験片
上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該ビーム
の長辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の長手方向
と直交する幅方向の幅よりも短いものとしたものであ
る。
【００１０】また、本発明の請求項３にかかる小型試料
濃度測定装置は、上記請求項1記載の小型試料濃度測定
装置において、上記試料は免疫クロマトグラフィー試験
片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該ビー
ムの短辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の検知部
領域の幅よりも短いものとしたものである。
濃度測定装置は、上記請求項1記載の小型試料濃度測定
装置において、上記試料は免疫クロマトグラフィー試験
片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該ビー
ムの短辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の検知部
領域の幅よりも短いものとしたものである。
【００１１】また、本発明の請求項４にかかる小型試料
濃度測定装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の
小型試料濃度測定装置において、上記試料に照射された
ビーム、もしくは試料を走査することによって、上記光
学的な信号の検出を行うものである。
濃度測定装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の
小型試料濃度測定装置において、上記試料に照射された
ビーム、もしくは試料を走査することによって、上記光
学的な信号の検出を行うものである。
【００１２】また、本発明の請求項５にかかる小型試料
濃度測定装置は、上記請求項１記載の小型試料濃度測定
装置において、上記光源にレーザを使用し、コリメート
レンズを介して上記光源からのレーザビームを平行ビー
ムとし、上記光学的手段は、上記平行ビームをシリンド
リカルレンズを介して楕円形状として試料に照射するも
のとしたものである。
濃度測定装置は、上記請求項１記載の小型試料濃度測定
装置において、上記光源にレーザを使用し、コリメート
レンズを介して上記光源からのレーザビームを平行ビー
ムとし、上記光学的手段は、上記平行ビームをシリンド
リカルレンズを介して楕円形状として試料に照射するも
のとしたものである。
【００１３】また、本発明の請求項６にかかる小型資料
濃度測定装置は、上記請求項１記載の小型試料濃度測定
装置において、上記光源にレーザを使用し、コリメート
レンズを介して上記光源からのレーザビームを平行ビー
ムとし、上記光学的手段として、上記平行ビームを矩形
形状を有する開口部材を介して矩形形状として試料に照
射するものとしたものである。
濃度測定装置は、上記請求項１記載の小型試料濃度測定
装置において、上記光源にレーザを使用し、コリメート
レンズを介して上記光源からのレーザビームを平行ビー
ムとし、上記光学的手段として、上記平行ビームを矩形
形状を有する開口部材を介して矩形形状として試料に照
射するものとしたものである。
【００１４】また、本発明の請求項７にかかる小型試料
濃度測定装置は、光源から出射されたビームを試料に照
射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的
な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を
読み取る小型試料濃度測定装置において、光源となるレ
ーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコリメー
トレンズと、を備え、上記平行ビームを開口部材を介し
て矩形形状に整形して試料に照射する際に、上記矩形形
状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡がり角が大とな
る方向とを一致させるようにしたものである。
濃度測定装置は、光源から出射されたビームを試料に照
射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的
な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を
読み取る小型試料濃度測定装置において、光源となるレ
ーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコリメー
トレンズと、を備え、上記平行ビームを開口部材を介し
て矩形形状に整形して試料に照射する際に、上記矩形形
状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡がり角が大とな
る方向とを一致させるようにしたものである。
【００１５】また、本発明の請求項８にかかる小型試料
濃度測定装置は、光源から出射されたビームを試料に照
射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的
な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を
読み取る小型試料濃度測定装置において、光源となるレ
ーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコリメー
トレンズと、を備え、上記平行ビームをシリンドリカル
レンズを介して楕円形状に整形して試料に照射する際
に、上記楕円形状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡
がり角が大となる方向とを一致させるようにしたもので
ある。
濃度測定装置は、光源から出射されたビームを試料に照
射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的
な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を
読み取る小型試料濃度測定装置において、光源となるレ
ーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコリメー
トレンズと、を備え、上記平行ビームをシリンドリカル
レンズを介して楕円形状に整形して試料に照射する際
に、上記楕円形状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡
がり角が大となる方向とを一致させるようにしたもので
ある。
【００１６】また、本発明の請求項９にかかる小型試料
濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに記
載の小型試料濃度測定装置において、上記レーザの初期
波長を記憶し、かつ、上記レーザ近傍に温度検出素子を
設けることにより、現在の上記レーザ波長を補正計算し
て、光学的な信号検出値もしくは光学的な信号検出値か
ら換算して得られた試料の換算濃度を補正する補正手段
を備えたものである。
濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに記
載の小型試料濃度測定装置において、上記レーザの初期
波長を記憶し、かつ、上記レーザ近傍に温度検出素子を
設けることにより、現在の上記レーザ波長を補正計算し
て、光学的な信号検出値もしくは光学的な信号検出値か
ら換算して得られた試料の換算濃度を補正する補正手段
を備えたものである。
【００１７】また、本発明の請求項１０にかかる小型試
料濃度測定装置は、上記請求項９記載の小型試料濃度測
定装置において、上記補正手段は、上記光学的な信号を
検出する処理，上記試料の換算濃度を求める処理と、上
記換算濃度の補正を行う処理とを同一の計算機を用いて
行うものである。
料濃度測定装置は、上記請求項９記載の小型試料濃度測
定装置において、上記補正手段は、上記光学的な信号を
検出する処理，上記試料の換算濃度を求める処理と、上
記換算濃度の補正を行う処理とを同一の計算機を用いて
行うものである。
【００１８】また、本発明の請求項１１にかかる小型試
料濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに
記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料濃度
は、上記レーザから射出された光を分光して得られた参
照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射して
生じた散乱光を受光する散乱光受光素子との、２つの受
光素子により得られた電気信号の差分から算出されるも
のであり、上記参照光受光素子の受光面積は、上記散乱
光受光素子の受光面積より小さいものである。
料濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに
記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料濃度
は、上記レーザから射出された光を分光して得られた参
照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射して
生じた散乱光を受光する散乱光受光素子との、２つの受
光素子により得られた電気信号の差分から算出されるも
のであり、上記参照光受光素子の受光面積は、上記散乱
光受光素子の受光面積より小さいものである。
【００１９】また、本発明の請求項１２にかかる小型試
料濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに
記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料濃度
は、上記レーザから射出された光を分光して得られた参
照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射して
生じた散乱光を受光する散乱光受光素子の、２つの受光
素子により得られた電気信号の差分から算出されるもの
であり、上記試料からの散乱光を、上記散乱光受光用素
子に集光する集光手段を備えたものである。
料濃度測定装置は、上記請求項５ないし８のいずれかに
記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料濃度
は、上記レーザから射出された光を分光して得られた参
照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射して
生じた散乱光を受光する散乱光受光素子の、２つの受光
素子により得られた電気信号の差分から算出されるもの
であり、上記試料からの散乱光を、上記散乱光受光用素
子に集光する集光手段を備えたものである。
【００２０】また、本発明の請求項１３にかかる小型試
料濃度測定装置は、請求項１２記載の小型試料濃度測定
装置において、上記集光手段は、上記試料からの上記散
乱光受光素子が配置された方向とは異なる方向に散乱し
た光を上記散乱光受光素子に集光するための凹面鏡とし
たものである。
料濃度測定装置は、請求項１２記載の小型試料濃度測定
装置において、上記集光手段は、上記試料からの上記散
乱光受光素子が配置された方向とは異なる方向に散乱し
た光を上記散乱光受光素子に集光するための凹面鏡とし
たものである。
【００２１】また、本発明の請求項１４にかかる小型試
料濃度測定装置は、請求項１２記載の小型試料濃度測定
装置において、上記集光手段は、上記試料から上記散乱
光受光素子に向かう散乱光を上記散乱光受光素子に集光
する、上記試料と上記散乱光受光用素子との間に配置さ
れた集光レンズとしたものである。
料濃度測定装置は、請求項１２記載の小型試料濃度測定
装置において、上記集光手段は、上記試料から上記散乱
光受光素子に向かう散乱光を上記散乱光受光素子に集光
する、上記試料と上記散乱光受光用素子との間に配置さ
れた集光レンズとしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下に、本発明
の請求項1〜請求項６に記載された発明に対応する小型
試料濃度測定装置を実施の形態１として、図１、および
図２を用いて説明する。図１は本実施の形態１における
小型試料濃度測定装置である反射吸光光度計の概略構成
図である。図において、図７と同一符号は同一、または
相当部分を示し、１４は光源となる半導体レーザ、１５
は半導体レーザ１４から出射されたビームを平行ビーム
に変換するコリメートレンズ、１６は開口４を通過した
ビームを偏光する偏光ビームスプリッタ、１７は参照光
をモニタするフォトダイオードＡ、１８は偏向ビームス
プリッタ１６を通過したビームを免疫クロマトグラフィ
ー試験片８に導くシリンドリカルレンズである。１９は
免疫クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９を受光
するフォトダイオードＢである。
の請求項1〜請求項６に記載された発明に対応する小型
試料濃度測定装置を実施の形態１として、図１、および
図２を用いて説明する。図１は本実施の形態１における
小型試料濃度測定装置である反射吸光光度計の概略構成
図である。図において、図７と同一符号は同一、または
相当部分を示し、１４は光源となる半導体レーザ、１５
は半導体レーザ１４から出射されたビームを平行ビーム
に変換するコリメートレンズ、１６は開口４を通過した
ビームを偏光する偏光ビームスプリッタ、１７は参照光
をモニタするフォトダイオードＡ、１８は偏向ビームス
プリッタ１６を通過したビームを免疫クロマトグラフィ
ー試験片８に導くシリンドリカルレンズである。１９は
免疫クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９を受光
するフォトダイオードＢである。
【００２３】次に以上のような構成を有する反射吸光光
度計のさらなる詳細な構成、及び動作について説明す
る。図１（ａ）において、半導体レーザ１４から出射さ
れたビームは、コリメートレンズ１５を介して平行ビー
ムにされる。上記半導体レーザ１４の波長は６３５ｎｍ
を使用する。この波長の条件は、標識試薬の金コロイド
と試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られ、か
つ、金コロイドの吸光度感度が十分得られるものであ
り、かつ、光ディスク等で使用されているなどの理由か
ら波長を決定した。
度計のさらなる詳細な構成、及び動作について説明す
る。図１（ａ）において、半導体レーザ１４から出射さ
れたビームは、コリメートレンズ１５を介して平行ビー
ムにされる。上記半導体レーザ１４の波長は６３５ｎｍ
を使用する。この波長の条件は、標識試薬の金コロイド
と試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られ、か
つ、金コロイドの吸光度感度が十分得られるものであ
り、かつ、光ディスク等で使用されているなどの理由か
ら波長を決定した。
【００２４】上記コリメートレンズ１５によって得られ
た平行ビームは、開口４（φ３ｍｍ）を介して偏光ビー
ムスプリッタ１６に入射される。レーザの偏光特性を利
用して有効に光を利用するために、この偏光ビームスプ
リッタ１６が使用されている。偏光ビームスプリッタ１
６で反射（分光）されたビームは、参照光６としてフォ
トダイオードＡ１７に受光される。一方、偏光ビームス
プリッタ１６を透過したビームはシリンドリカルレンズ
１８に入射される。このシリンドリカルレンズ１８によ
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅（長手方向）
に対して直交する方向のみが結像される。本実施の形態
１に示す免疫クロマトグラフィー試験片８は、図１
（ｂ）に示されるように、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ程度
で検知部１１の長さは約１ｍｍである。したがって、本
実施の形態１における照射するビームは、免疫クロマト
グラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考慮し
て、長径３ｍｍ、短径０．４ｍｍの楕円ビーム１３とな
っている。この楕円ビームは、開口４で構成するよりも
シリンドリカルレンズ１８を用いて構成する方が、５倍
以上、光利用効率がよい。
た平行ビームは、開口４（φ３ｍｍ）を介して偏光ビー
ムスプリッタ１６に入射される。レーザの偏光特性を利
用して有効に光を利用するために、この偏光ビームスプ
リッタ１６が使用されている。偏光ビームスプリッタ１
６で反射（分光）されたビームは、参照光６としてフォ
トダイオードＡ１７に受光される。一方、偏光ビームス
プリッタ１６を透過したビームはシリンドリカルレンズ
１８に入射される。このシリンドリカルレンズ１８によ
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅（長手方向）
に対して直交する方向のみが結像される。本実施の形態
１に示す免疫クロマトグラフィー試験片８は、図１
（ｂ）に示されるように、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ程度
で検知部１１の長さは約１ｍｍである。したがって、本
実施の形態１における照射するビームは、免疫クロマト
グラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考慮し
て、長径３ｍｍ、短径０．４ｍｍの楕円ビーム１３とな
っている。この楕円ビームは、開口４で構成するよりも
シリンドリカルレンズ１８を用いて構成する方が、５倍
以上、光利用効率がよい。
【００２５】そして、この免疫クロマトグラフィー試験
片８からの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光す
る。このフォトダイオードＢ１９は免疫クロマトグラフ
ィー試験片８に照射されるビームの軸に対して４５°の
傾きで、試料から距離３０ｍｍの位置に配置される。フ
ォトダイオードＢ１９の受光面積は１０×１０ｍｍであ
り、半導体レーザ１４の出射パワーの約１／１０００程
度の散乱光９を受光することとなる。
片８からの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光す
る。このフォトダイオードＢ１９は免疫クロマトグラフ
ィー試験片８に照射されるビームの軸に対して４５°の
傾きで、試料から距離３０ｍｍの位置に配置される。フ
ォトダイオードＢ１９の受光面積は１０×１０ｍｍであ
り、半導体レーザ１４の出射パワーの約１／１０００程
度の散乱光９を受光することとなる。
【００２６】以上のようにして、参照光６、散乱光９を
受光したフォトダイオード１７、１９の出力をそれぞれ
Ｌｏｇ変換して、これらの引き算を吸光度信号として出
力する。
受光したフォトダイオード１７、１９の出力をそれぞれ
Ｌｏｇ変換して、これらの引き算を吸光度信号として出
力する。
【００２７】以上のような構成とすることで、レーザを
使って有効に光を利用しているために、光電子増倍管を
使用しなくてもフォトダイオードで十分計測が可能とな
り、装置の低価格化を実現できる。免疫クロマトグラフ
ィー試験片８のベース部１２と検知部１１の吸光度信号
の差と、測定する試料濃度との検量線とがあらかじめ求
められており、このベース部１２と実際の試料を搭載し
た検知部１１との吸光度信号の差を検出し、既知のベー
ス部１２と検知部１１との吸光度信号の差を考慮して上
記検量線より、上記試料の濃度が求められる。上記構成
においては、免疫クロマトグラフィー試験片８が長さ方
向に走査されることにより、一つのビームでベース部１
２と検知部１１の吸光度信号の差が測定可能となる。な
お、光学系全体を動かしビームを走査しても同様に、１
つのビームでベース部１２と検知部１１の吸光度信号の
差を求めるこができる。
使って有効に光を利用しているために、光電子増倍管を
使用しなくてもフォトダイオードで十分計測が可能とな
り、装置の低価格化を実現できる。免疫クロマトグラフ
ィー試験片８のベース部１２と検知部１１の吸光度信号
の差と、測定する試料濃度との検量線とがあらかじめ求
められており、このベース部１２と実際の試料を搭載し
た検知部１１との吸光度信号の差を検出し、既知のベー
ス部１２と検知部１１との吸光度信号の差を考慮して上
記検量線より、上記試料の濃度が求められる。上記構成
においては、免疫クロマトグラフィー試験片８が長さ方
向に走査されることにより、一つのビームでベース部１
２と検知部１１の吸光度信号の差が測定可能となる。な
お、光学系全体を動かしビームを走査しても同様に、１
つのビームでベース部１２と検知部１１の吸光度信号の
差を求めるこができる。
【００２８】また楕円ビームによって、免疫クロマトグ
ラフィー試験片８の幅方向の呈色ムラの影響を緩和する
ことができる。ただし、長径が５ｍｍ以上であると、楕
円ビーム１３が、免疫クロマトグラフィー試験片８の走
査等により該免疫クロマトグラフィー試験片８より容易
にはみ出ることがあり、誤差要因となるので、注意が必
要である。また、短径においては、１ｍｍ以上であると
吸光度の感度が悪く、また、ビームを完全に結像してし
まうと呈色ムラの影響が大きくなり、誤差要因となる点
にも注意が必要である。
ラフィー試験片８の幅方向の呈色ムラの影響を緩和する
ことができる。ただし、長径が５ｍｍ以上であると、楕
円ビーム１３が、免疫クロマトグラフィー試験片８の走
査等により該免疫クロマトグラフィー試験片８より容易
にはみ出ることがあり、誤差要因となるので、注意が必
要である。また、短径においては、１ｍｍ以上であると
吸光度の感度が悪く、また、ビームを完全に結像してし
まうと呈色ムラの影響が大きくなり、誤差要因となる点
にも注意が必要である。
【００２９】なお、図１では、シリンドリカルレンズ１
８を用いてビームを楕円形状に整形するようにしたが、
図１の開口４に変えて、図２に示すような矩形形状の開
口４ａを用い、シリンドリカルレンズを排除した構成と
することで、ビームを矩形形状に整形するようにしても
よい。
８を用いてビームを楕円形状に整形するようにしたが、
図１の開口４に変えて、図２に示すような矩形形状の開
口４ａを用い、シリンドリカルレンズを排除した構成と
することで、ビームを矩形形状に整形するようにしても
よい。
【００３０】このように本実施の形態１によれば、光源
に半導体レーザ１４を用い、射出されたビームをシリン
ドリカルレンズ１８などの光学的手段によって楕円形状
にし、もしくは開口４ａを用いて矩形形状にして、試料
が添加された免疫クロマトグラフィー試験片８に照射す
るようにしたので、光源部分を小型かつ安価に構成する
ことができ、また、楕円形状等のビームを用いること
で、免疫クロマトグラフィー試験片８に対する幅方向の
呈色ムラの影響を緩和することができ、定量分析を高精
度化することができる。
に半導体レーザ１４を用い、射出されたビームをシリン
ドリカルレンズ１８などの光学的手段によって楕円形状
にし、もしくは開口４ａを用いて矩形形状にして、試料
が添加された免疫クロマトグラフィー試験片８に照射す
るようにしたので、光源部分を小型かつ安価に構成する
ことができ、また、楕円形状等のビームを用いること
で、免疫クロマトグラフィー試験片８に対する幅方向の
呈色ムラの影響を緩和することができ、定量分析を高精
度化することができる。
【００３１】また、ビームを免疫クロマトグラフィー試
験片８に対して走査させることにより、免疫クロマトグ
ラフィー試験片８ベース部１２と検知部１１との吸光度
信号の差を求めることができ、効率的な測定を行うこと
ができる。
験片８に対して走査させることにより、免疫クロマトグ
ラフィー試験片８ベース部１２と検知部１１との吸光度
信号の差を求めることができ、効率的な測定を行うこと
ができる。
【００３２】（実施の形態２）次に本発明の請求項７及
び請求項８に記載された発明に対応する小型試料濃度測
定装置を実施の形態２として、図２、及び図３を用いて
説明する。図２は本実施の形態２における小型試料濃度
測定装置である反射吸光光度計の光学系の上面図（図２
（ａ））、および側面図（図２（ｂ））を示し、図３は
本実施の形態２における別の反射吸光光度計の光学系の
上面図（図３（ａ））、および側面図（図２（ｂ））で
ある。
び請求項８に記載された発明に対応する小型試料濃度測
定装置を実施の形態２として、図２、及び図３を用いて
説明する。図２は本実施の形態２における小型試料濃度
測定装置である反射吸光光度計の光学系の上面図（図２
（ａ））、および側面図（図２（ｂ））を示し、図３は
本実施の形態２における別の反射吸光光度計の光学系の
上面図（図３（ａ））、および側面図（図２（ｂ））で
ある。
【００３３】図２において、半導体レーザ１４からの出
射されたビームは、コリメートレンズ１５を介して平行
ビームにされる。この平行ビームは開口４ａ（３×０．
４ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。そして、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビ
ームは、参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光
される。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビ
ームは、免疫クロマトグラフィー試験片８に照射され
る。上述したように、本実施の形態２における免疫クロ
マトグラフィー試験片８も、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ程
度で、検知部１１の長さは約１ｍｍである。したがっ
て、本実施の形態２における照射するビームは、免疫ク
ロマトグラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考
慮して、長辺３ｍｍ、短辺０．４ｍｍの矩形ビーム１３
となっている。図２の構成においては、この時、半導体
レーザ１４の拡がり角が大となる方向２０を矩形ビーム
の長辺方向と一致させることにより、半導体レーザ１４
の拡がり角が小となる方向２１は矩形ビームの短辺方向
と一致するようになり、光利用効率が最も良い配置とな
る。また、長辺方向の光強度分布もなだらかなものとな
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅方向の呈色ム
ラをいっそう緩和することができる。
射されたビームは、コリメートレンズ１５を介して平行
ビームにされる。この平行ビームは開口４ａ（３×０．
４ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。そして、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビ
ームは、参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光
される。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビ
ームは、免疫クロマトグラフィー試験片８に照射され
る。上述したように、本実施の形態２における免疫クロ
マトグラフィー試験片８も、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ程
度で、検知部１１の長さは約１ｍｍである。したがっ
て、本実施の形態２における照射するビームは、免疫ク
ロマトグラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考
慮して、長辺３ｍｍ、短辺０．４ｍｍの矩形ビーム１３
となっている。図２の構成においては、この時、半導体
レーザ１４の拡がり角が大となる方向２０を矩形ビーム
の長辺方向と一致させることにより、半導体レーザ１４
の拡がり角が小となる方向２１は矩形ビームの短辺方向
と一致するようになり、光利用効率が最も良い配置とな
る。また、長辺方向の光強度分布もなだらかなものとな
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅方向の呈色ム
ラをいっそう緩和することができる。
【００３４】また、図３において、半導体レーザ１４か
ら出射されたビームは、コリメートレンズ１５を介して
平行ビームにされる。この平行ビームは開口４（φ３ｍ
ｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射される。
そして、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビーム
は参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光され
る。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビーム
は、シリンドリカルレンズ１８に入射される。シリンド
リカルレンズ１８により、免疫クロマトグラフィー試験
片８の幅（長手方向）に対して直交する方向のみが結像
される。上述したように、照射するビームは、免疫クロ
マトグラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考慮
して、長径３ｍｍ、短径０．４ｍｍの楕円ビーム１３と
なっている。図３の構成においては、この時、半導体レ
ーザ１４の拡がり角が大となる方向２０を楕円ビームの
長径方向と一致させることにより、半導体レーザ１４の
拡がり角が小となる方向２１は楕円ビームの短径方向と
一致するようになり、図１の実施の形態１で示した構成
において、上述したような、半導体レーザ１４の拡がり
角が大となる方向２０と楕円ビームの長径方向とを一致
させる構成を採用していないものに対して、光利用効率
は変わらないが、長径方向の光強度分布がなだらかとな
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅方向の呈色ム
ラをいっそう緩和することができる。
ら出射されたビームは、コリメートレンズ１５を介して
平行ビームにされる。この平行ビームは開口４（φ３ｍ
ｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射される。
そして、偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビーム
は参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光され
る。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビーム
は、シリンドリカルレンズ１８に入射される。シリンド
リカルレンズ１８により、免疫クロマトグラフィー試験
片８の幅（長手方向）に対して直交する方向のみが結像
される。上述したように、照射するビームは、免疫クロ
マトグラフィー試験片８の取付誤差、走査精度等を考慮
して、長径３ｍｍ、短径０．４ｍｍの楕円ビーム１３と
なっている。図３の構成においては、この時、半導体レ
ーザ１４の拡がり角が大となる方向２０を楕円ビームの
長径方向と一致させることにより、半導体レーザ１４の
拡がり角が小となる方向２１は楕円ビームの短径方向と
一致するようになり、図１の実施の形態１で示した構成
において、上述したような、半導体レーザ１４の拡がり
角が大となる方向２０と楕円ビームの長径方向とを一致
させる構成を採用していないものに対して、光利用効率
は変わらないが、長径方向の光強度分布がなだらかとな
り、免疫クロマトグラフィー試験片８の幅方向の呈色ム
ラをいっそう緩和することができる。
【００３５】このように、本実施の形態２にかかる小型
試料濃度測定装置によれば、半導体レーザ１４から射出
されるレーザ光の広がり角度が大となる方向２０と、開
口４ａを用いてビーム形状が矩形にされたビームの長辺
方向とを一致させる、あるいは、シリンドリカルレンズ
１８を用いてビーム形状が楕円形状にされたビームの長
径方向とを一致させ、ビームの長手方向（長辺方向、あ
るいは長径方向）を免疫クロマトグラフィー試験片８の
長手方向と直交するように照射することにより、ビーム
の長径方向の光強度分布がなだらかとなり、免疫クロマ
トグラフィー試験片８の幅方向の呈色ムラをいっそう緩
和することができる。
試料濃度測定装置によれば、半導体レーザ１４から射出
されるレーザ光の広がり角度が大となる方向２０と、開
口４ａを用いてビーム形状が矩形にされたビームの長辺
方向とを一致させる、あるいは、シリンドリカルレンズ
１８を用いてビーム形状が楕円形状にされたビームの長
径方向とを一致させ、ビームの長手方向（長辺方向、あ
るいは長径方向）を免疫クロマトグラフィー試験片８の
長手方向と直交するように照射することにより、ビーム
の長径方向の光強度分布がなだらかとなり、免疫クロマ
トグラフィー試験片８の幅方向の呈色ムラをいっそう緩
和することができる。
【００３６】（実施の形態３）次に本発明の請求項９，
１０に記載された発明に対応する小型試料濃度測定装置
を実施の形態３として、図４を用いて説明する。図４は
本実施の形態３における小型試料測定装置である反射吸
光光度計の概略構成図である。図において、図１と同一
符号は同一、または相当部分を示し、２２は半導体レー
ザ１４の近傍に設けられた温度センサ、２３は上記温度
センサの出力を参照して補正された吸光度信号から試料
濃度を算出する計算機である。この補正を行う計算機２
３は、光学的な信号を検出する処理を行うＬｏｇ変換回
路や、上記試料の換算濃度を求める処理を行う差分器な
どを構成する回路と一体的に構成されている。
１０に記載された発明に対応する小型試料濃度測定装置
を実施の形態３として、図４を用いて説明する。図４は
本実施の形態３における小型試料測定装置である反射吸
光光度計の概略構成図である。図において、図１と同一
符号は同一、または相当部分を示し、２２は半導体レー
ザ１４の近傍に設けられた温度センサ、２３は上記温度
センサの出力を参照して補正された吸光度信号から試料
濃度を算出する計算機である。この補正を行う計算機２
３は、光学的な信号を検出する処理を行うＬｏｇ変換回
路や、上記試料の換算濃度を求める処理を行う差分器な
どを構成する回路と一体的に構成されている。
【００３７】以下、以上のような構成を有する小型試料
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４からの出射されたビームはコリメートレンズ１５を介
して平行ビームにされる。上記半導体レーザ１４の波長
は６３５ｎｍを使用する。この平行ビームは開口４（φ
３ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビームは、
参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光される。
一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビームは、
シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリカル
レンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８の幅
（長手方向）に対して直交する方向のみが結像されるよ
うになる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８か
らの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光する。こ
の参照光６、散乱光９を受光したフォトダイオード１
７、１９の出力はそれぞれＡ／Ｄ変換され計算機２３に
入力される。
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４からの出射されたビームはコリメートレンズ１５を介
して平行ビームにされる。上記半導体レーザ１４の波長
は６３５ｎｍを使用する。この平行ビームは開口４（φ
３ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビームは、
参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光される。
一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビームは、
シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリカル
レンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８の幅
（長手方向）に対して直交する方向のみが結像されるよ
うになる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８か
らの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光する。こ
の参照光６、散乱光９を受光したフォトダイオード１
７、１９の出力はそれぞれＡ／Ｄ変換され計算機２３に
入力される。
【００３８】ここで、例えば、標識試薬を金コロイド、
試料を血液（赤血球）とした場合、半導体レーザ１４か
らのビームの波長を６３５ｎｍから６５５ｎｍに変化さ
せることにより、吸光度が約３０％低下する。また、温
度変化により、市販の、例えば、日立製半導体レーザＨ
Ｌ６３３３ＭＧでは、約０．２ｎｍ／℃波長が変化す
る。したがって、補正を行わないと大きな誤差が発生す
る。
試料を血液（赤血球）とした場合、半導体レーザ１４か
らのビームの波長を６３５ｎｍから６５５ｎｍに変化さ
せることにより、吸光度が約３０％低下する。また、温
度変化により、市販の、例えば、日立製半導体レーザＨ
Ｌ６３３３ＭＧでは、約０．２ｎｍ／℃波長が変化す
る。したがって、補正を行わないと大きな誤差が発生す
る。
【００３９】上述のように、吸光度はビームの波長変動
により誤差を生じるので、初期半導体レーザ１４の波長
を計算機に入力し、半導体レーザ１４近傍に設けられた
温度センサ２２により温度変化量を検知して計算機に入
力する。そして、計算機２３内では、フォトダイオード
１７、１９の出力はＬｏｇ変換された後、引き算が行な
われて、吸光度信号が求められる。このとき、初期半導
体レーザ１４の波長と温度変化量とから現在の波長を計
算し、この波長から吸光度信号を補正する。そして、こ
の補正された吸光度信号から試料濃度が求められる。
により誤差を生じるので、初期半導体レーザ１４の波長
を計算機に入力し、半導体レーザ１４近傍に設けられた
温度センサ２２により温度変化量を検知して計算機に入
力する。そして、計算機２３内では、フォトダイオード
１７、１９の出力はＬｏｇ変換された後、引き算が行な
われて、吸光度信号が求められる。このとき、初期半導
体レーザ１４の波長と温度変化量とから現在の波長を計
算し、この波長から吸光度信号を補正する。そして、こ
の補正された吸光度信号から試料濃度が求められる。
【００４０】このように本実施の形態によれば、半導体
レーザ１４の近傍に温度センサ２２を設け、該温度セン
サ２２の出力に基づいて、フォトダイオード１７，１９
で受信した出力の差分値を補正して試料濃度を算出する
計算機２３を設けたので、ハードウェアの構成や使用環
境による影響を低減して、測定誤差の少ない定量測定を
行うことができる。
レーザ１４の近傍に温度センサ２２を設け、該温度セン
サ２２の出力に基づいて、フォトダイオード１７，１９
で受信した出力の差分値を補正して試料濃度を算出する
計算機２３を設けたので、ハードウェアの構成や使用環
境による影響を低減して、測定誤差の少ない定量測定を
行うことができる。
【００４１】また、光学的な信号を検出する処理を行う
Ｌｏｇ変換回路や、上記試料の換算濃度を求める処理を
行う差分器などを構成する回路と一体的に構成すること
により、装置の小型化を図ることができる。
Ｌｏｇ変換回路や、上記試料の換算濃度を求める処理を
行う差分器などを構成する回路と一体的に構成すること
により、装置の小型化を図ることができる。
【００４２】なお、本実施の形態３では、図１に示した
小型試料濃度測定装置に温度センサ２２と計算機２３と
を設けた例を説明したが、図２に示した小型試料濃度測
定装置においても同様に、温度センサ２２と計算機２３
とを設けて、初期半導体レーザ１４の波長と温度変化量
とから現在の波長を計算し、この波長から吸光度信号を
補正するようにしてもよい。
小型試料濃度測定装置に温度センサ２２と計算機２３と
を設けた例を説明したが、図２に示した小型試料濃度測
定装置においても同様に、温度センサ２２と計算機２３
とを設けて、初期半導体レーザ１４の波長と温度変化量
とから現在の波長を計算し、この波長から吸光度信号を
補正するようにしてもよい。
【００４３】（実施の形態４）次に本発明の請求項１１
ないし１３に記載された発明に対応する小型試料濃度測
定装置を実施の形態４として、図５を用いて説明する。
図５は本実施の形態４における小型試料濃度測定装置で
ある反射吸光光度計の概略構成図である。図において、
図１と同一符号は同一、または相当部分を示し、２４は
免疫クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９を集光
する凹面鏡である。
ないし１３に記載された発明に対応する小型試料濃度測
定装置を実施の形態４として、図５を用いて説明する。
図５は本実施の形態４における小型試料濃度測定装置で
ある反射吸光光度計の概略構成図である。図において、
図１と同一符号は同一、または相当部分を示し、２４は
免疫クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９を集光
する凹面鏡である。
【００４４】以下、以上のような構成を有する小型試料
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４から出射されたビームはコリメートレンズ１５を介し
て平行ビームにされる。この平行ビームは開口４（φ３
ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビームは、
参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光される。
一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビームは、
シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリカル
レンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８の幅
（長手方向）に対して直交する方向のみが結像されるよ
うになる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８か
らの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光する。こ
のとき、凹面鏡２４は免疫クロマトグラフィー試験片８
から、フォトダイオードＢ１９に向かう散乱光と、半導
体レーザ１４から免疫クロマトグラフィー試験片８に入
射するレーザ光を対称軸として反対方向に向かう散乱光
を、フォトダイオードＢ１９に集光する役割を果たす。
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４から出射されたビームはコリメートレンズ１５を介し
て平行ビームにされる。この平行ビームは開口４（φ３
ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射され
る。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビームは、
参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光される。
一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビームは、
シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリカル
レンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８の幅
（長手方向）に対して直交する方向のみが結像されるよ
うになる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８か
らの散乱光９をフォトダイオードＢ１９で受光する。こ
のとき、凹面鏡２４は免疫クロマトグラフィー試験片８
から、フォトダイオードＢ１９に向かう散乱光と、半導
体レーザ１４から免疫クロマトグラフィー試験片８に入
射するレーザ光を対称軸として反対方向に向かう散乱光
を、フォトダイオードＢ１９に集光する役割を果たす。
【００４５】上記フォトダイオードＢ１９は、免疫クロ
マトグラフィー試験片８に照射されるビームの軸に対し
て４５°の傾きで、試料から距離３０ｍｍの位置に配置
される。フォトダイオードＢ１９の受光面積は１０×１
０ｍｍで、半導体レーザ１４の出射パワーの約１／１０
００程度の散乱光９を受光する。この参照光６、散乱光
９を受光したフォトダイオードＡ１７、Ｂ１９の出力は
図１で示したのと同様にして、それぞれＬｏｇ変換さ
れ、引き算結果が吸光度信号として出力される。免疫ク
ロマトグラフィー試験片８のベース部１２と検知部１１
の吸光度信号の差と、測定する試料濃度との検量線とが
あらかじめ求められており、このベース部１２と実際の
試料を搭載した検知部１１との吸光度信号の差を検出
し、既知のベース部１２と検知部１１との吸光度信号の
差を考慮して蒸気検量線より、上記試料の濃度が求めら
れる。この時、参照光６はφ３ｍｍのビーム径なので、
受光するフォトダイオードＡ１７の受光面積は５×５ｍ
ｍ程度でよく、フォトダイオードＢ１９より低価格のフ
ォトダイオードを採用することができる。また、凹面鏡
２４を使用することにより、散乱光９をより効率よく集
光できるので、さらにＳ／Ｎ比の良い吸光度測定が可能
となる。
マトグラフィー試験片８に照射されるビームの軸に対し
て４５°の傾きで、試料から距離３０ｍｍの位置に配置
される。フォトダイオードＢ１９の受光面積は１０×１
０ｍｍで、半導体レーザ１４の出射パワーの約１／１０
００程度の散乱光９を受光する。この参照光６、散乱光
９を受光したフォトダイオードＡ１７、Ｂ１９の出力は
図１で示したのと同様にして、それぞれＬｏｇ変換さ
れ、引き算結果が吸光度信号として出力される。免疫ク
ロマトグラフィー試験片８のベース部１２と検知部１１
の吸光度信号の差と、測定する試料濃度との検量線とが
あらかじめ求められており、このベース部１２と実際の
試料を搭載した検知部１１との吸光度信号の差を検出
し、既知のベース部１２と検知部１１との吸光度信号の
差を考慮して蒸気検量線より、上記試料の濃度が求めら
れる。この時、参照光６はφ３ｍｍのビーム径なので、
受光するフォトダイオードＡ１７の受光面積は５×５ｍ
ｍ程度でよく、フォトダイオードＢ１９より低価格のフ
ォトダイオードを採用することができる。また、凹面鏡
２４を使用することにより、散乱光９をより効率よく集
光できるので、さらにＳ／Ｎ比の良い吸光度測定が可能
となる。
【００４６】このように本実施の形態によれば、免疫ク
ロマトグラフィー試験片８からの散乱光９のうち、フォ
トダイオードＢ１９とは、半導体レーザの光軸を対称軸
として対称的な方向へ散乱する散乱光を、凹面鏡２４を
設けて効率的にフォトダイオードＢ１９に集光するよう
にしたので、よりＳ／Ｎ比の良い吸光度測定を行うこと
ができる。
ロマトグラフィー試験片８からの散乱光９のうち、フォ
トダイオードＢ１９とは、半導体レーザの光軸を対称軸
として対称的な方向へ散乱する散乱光を、凹面鏡２４を
設けて効率的にフォトダイオードＢ１９に集光するよう
にしたので、よりＳ／Ｎ比の良い吸光度測定を行うこと
ができる。
【００４７】なお、本実施の形態４では、図１に示した
小型試料濃度測定装置においてフォトダイオードＡ１７
の受光面積を小さくし、凹面鏡２４を設けた例を挙げて
説明したが、図２に示した構成を有する小型試料濃度測
定装置においても同様に適用できることはいうまでもな
い。
小型試料濃度測定装置においてフォトダイオードＡ１７
の受光面積を小さくし、凹面鏡２４を設けた例を挙げて
説明したが、図２に示した構成を有する小型試料濃度測
定装置においても同様に適用できることはいうまでもな
い。
【００４８】（実施の形態５）次に本発明の請求項１４
に記載された発明に相当する小型試料濃度測定装置を実
施の形態５として、図６を用いて説明する。図６は本実
施の形態５における小型試料濃度測定装置である反射吸
光光度計の概略構成図である。図において、図１と同一
符号は同一、または相当部分を示し、２５は、免疫クロ
マトグラフィー試験片８からの散乱光９を先に示したフ
ォトダイオードＡ１９よりも小さなフォトダイオードＢ
１９ａで受光する際に、散乱光９を効率的にフォトダイ
オードＢ１９ａに集光するための集光レンズである。
に記載された発明に相当する小型試料濃度測定装置を実
施の形態５として、図６を用いて説明する。図６は本実
施の形態５における小型試料濃度測定装置である反射吸
光光度計の概略構成図である。図において、図１と同一
符号は同一、または相当部分を示し、２５は、免疫クロ
マトグラフィー試験片８からの散乱光９を先に示したフ
ォトダイオードＡ１９よりも小さなフォトダイオードＢ
１９ａで受光する際に、散乱光９を効率的にフォトダイ
オードＢ１９ａに集光するための集光レンズである。
【００４９】以下、以上のように構成を有する小型試料
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４からの出射されたビームは、コリメートレンズ１５を
介して平行ビームにされる。この平行ビームは、開口４
（φ３ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射
される。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビーム
は、参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光され
る。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビーム
は、シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリ
カルレンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８
の長手方向に対して直交する方向のみが結像されるよう
になる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８から
の散乱光９をフォトダイオードＢ１９ａで受光する。こ
のとき、フォトダイオードＢ１９ａの前には集光レンズ
２５が配置されており、この集光レンズ２５により効率
的に散乱光９が集光される。
濃度測定装置の動作について説明する。半導体レーザ１
４からの出射されたビームは、コリメートレンズ１５を
介して平行ビームにされる。この平行ビームは、開口４
（φ３ｍｍ）を介して偏光ビームスプリッタ１６に入射
される。偏光ビームスプリッタ１６で反射されたビーム
は、参照光６としてフォトダイオードＡ１７に受光され
る。一方、偏光ビームスプリッタ１６を透過したビーム
は、シリンドリカルレンズ１８に入射され、シリンドリ
カルレンズ１８により免疫クロマトグラフィー試験片８
の長手方向に対して直交する方向のみが結像されるよう
になる。そして、免疫クロマトグラフィー試験片８から
の散乱光９をフォトダイオードＢ１９ａで受光する。こ
のとき、フォトダイオードＢ１９ａの前には集光レンズ
２５が配置されており、この集光レンズ２５により効率
的に散乱光９が集光される。
【００５０】この参照光６、散乱光９を受光したフォト
ダイオードＡ１７、Ｂ１９ａの出力は図１で示したのと
同様にして、それぞれＬｏｇ変換され、引き算結果が吸
光度信号として出力される。免疫クロマトグラフィー試
験片８のベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差
と、測定する試料濃度との検量線とがあらかじめ求めら
れており、このベース部１２と検知部１１と実際の試料
を搭載した検知部１１との吸光度信号の差を検出し、既
知のベース部１２と検知部１１との吸光度信号の差を考
慮して上記検量線より、上記試料の濃度が求められる。
ダイオードＡ１７、Ｂ１９ａの出力は図１で示したのと
同様にして、それぞれＬｏｇ変換され、引き算結果が吸
光度信号として出力される。免疫クロマトグラフィー試
験片８のベース部１２と検知部１１の吸光度信号の差
と、測定する試料濃度との検量線とがあらかじめ求めら
れており、このベース部１２と検知部１１と実際の試料
を搭載した検知部１１との吸光度信号の差を検出し、既
知のベース部１２と検知部１１との吸光度信号の差を考
慮して上記検量線より、上記試料の濃度が求められる。
【００５１】このように本実施の形態５によれば、免疫
クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９のうち、フ
ォトダイオードＢ１９ａに向かう散乱光を効率的にフォ
トダイオードＢ１９ａに集光する集光レンズ２５を設け
たので、フォトダイオードＢ１９ａにおける受光量を低
下させることなく、フォトダイオードＢ１９ａの受光面
積、すなわちサイズを小さいものとすることができ、低
価格のフォトダイオードを採用することができ、装置の
低価格化、及び小型化を図ることができる。
クロマトグラフィー試験片８からの散乱光９のうち、フ
ォトダイオードＢ１９ａに向かう散乱光を効率的にフォ
トダイオードＢ１９ａに集光する集光レンズ２５を設け
たので、フォトダイオードＢ１９ａにおける受光量を低
下させることなく、フォトダイオードＢ１９ａの受光面
積、すなわちサイズを小さいものとすることができ、低
価格のフォトダイオードを採用することができ、装置の
低価格化、及び小型化を図ることができる。
【００５２】また、フォトダイオードＡ１７、Ｂ１９ａ
ともに受光面積を小さくすることにより、フォトダイオ
ードの応答速度を向上させることが可能となり、免疫ク
ロマトグラフィー試験片８の走査速度の向上が図れ、測
定時間の短縮が可能となる。
ともに受光面積を小さくすることにより、フォトダイオ
ードの応答速度を向上させることが可能となり、免疫ク
ロマトグラフィー試験片８の走査速度の向上が図れ、測
定時間の短縮が可能となる。
【００５３】なお、本実施の形態５では、図１に示した
小型試料濃度測定装置に集光レンズ２５を設け、フォト
ダイオードＢ１９の面積を小さくした例を挙げて説明し
たが、図２，図３に示した構成を有する小型試料濃度測
定装置においても、散乱光を受光するフォトダイオード
Ｂと免疫クロマトグラフィー試験片８との間に集光レン
ズ２５を設けて、散乱光９を効率的に受光するようにし
てもよい。
小型試料濃度測定装置に集光レンズ２５を設け、フォト
ダイオードＢ１９の面積を小さくした例を挙げて説明し
たが、図２，図３に示した構成を有する小型試料濃度測
定装置においても、散乱光を受光するフォトダイオード
Ｂと免疫クロマトグラフィー試験片８との間に集光レン
ズ２５を設けて、散乱光９を効率的に受光するようにし
てもよい。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１にかか
る小型試料濃度測定装置によれば、光源から出射された
ビームを試料に照射し、上記試料からの透過光もしくは
反射光から光学的な信号の検出を行い、上記信号から定
量的に試料濃度を読み取る小型試料濃度測定装置におい
て、上記光源から出射された上記ビームを楕円もしくは
矩形形状にして試料に照射する光学的手段を備えたもの
としたので、ベース部の呈色ムラによる測定誤差の少な
い定量測定が可能になるという効果が得られる。
る小型試料濃度測定装置によれば、光源から出射された
ビームを試料に照射し、上記試料からの透過光もしくは
反射光から光学的な信号の検出を行い、上記信号から定
量的に試料濃度を読み取る小型試料濃度測定装置におい
て、上記光源から出射された上記ビームを楕円もしくは
矩形形状にして試料に照射する光学的手段を備えたもの
としたので、ベース部の呈色ムラによる測定誤差の少な
い定量測定が可能になるという効果が得られる。
【００５５】また、本発明の請求項２にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、請求項１記載の小型試料濃度測
定装置において、上記試料は、免疫クロマトグラフィー
試験片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該
ビームの長辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の長
手方向と直交する幅方向の幅よりも短いものとしたの
で、よりベース部の呈色ムラによる測定誤差の少ない定
量測定が可能になるという効果が得られる。
濃度測定装置によれば、請求項１記載の小型試料濃度測
定装置において、上記試料は、免疫クロマトグラフィー
試験片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、該
ビームの長辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の長
手方向と直交する幅方向の幅よりも短いものとしたの
で、よりベース部の呈色ムラによる測定誤差の少ない定
量測定が可能になるという効果が得られる。
【００５６】また、本発明の請求項３にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、上記請求項1記載の小型試料濃
度測定装置において、上記試料は免疫クロマトグラフィ
ー試験片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、
該ビームの短辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の
検知部領域の幅よりも短いものとしたので、よりベース
部の呈色ムラによる測定誤差の少ない定量測定が可能に
なるという効果が得られる。
濃度測定装置によれば、上記請求項1記載の小型試料濃
度測定装置において、上記試料は免疫クロマトグラフィ
ー試験片上に搭載され、上記試料に照射するビームは、
該ビームの短辺が上記免疫クロマトグラフィー試験片の
検知部領域の幅よりも短いものとしたので、よりベース
部の呈色ムラによる測定誤差の少ない定量測定が可能に
なるという効果が得られる。
【００５７】また、本発明の請求項４にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、上記請求項１ないし３のいずれ
かに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料に
照射されたビーム、もしくは試料を走査することによっ
て、上記光学的な信号の検出を行うようにしたので、吸
光度信号の差を測定する操作が簡略化され、効率的な測
定を行うことができるという効果が得られる。
濃度測定装置によれば、上記請求項１ないし３のいずれ
かに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料に
照射されたビーム、もしくは試料を走査することによっ
て、上記光学的な信号の検出を行うようにしたので、吸
光度信号の差を測定する操作が簡略化され、効率的な測
定を行うことができるという効果が得られる。
【００５８】また、本発明の請求項５にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、上記請求項１記載の小型試料濃
度測定装置において、上記光源にレーザを使用し、コリ
メートレンズを介して上記光源からのレーザビームを平
行ビームとし、上記光学的手段は、上記平行ビームをシ
リンドリカルレンズを介して楕円形状として試料に照射
するものとしたので、光源にレーザを用いることで装置
の小型化が図れ、また、光電子増倍管を使用して試料か
らの散乱光，反射光を受光するタイプの従来の試料濃度
測定装置に比べて、フォトダイオードで十分計測が可能
となるため、装置の低価格化を実現することができると
いう効果がある。
濃度測定装置によれば、上記請求項１記載の小型試料濃
度測定装置において、上記光源にレーザを使用し、コリ
メートレンズを介して上記光源からのレーザビームを平
行ビームとし、上記光学的手段は、上記平行ビームをシ
リンドリカルレンズを介して楕円形状として試料に照射
するものとしたので、光源にレーザを用いることで装置
の小型化が図れ、また、光電子増倍管を使用して試料か
らの散乱光，反射光を受光するタイプの従来の試料濃度
測定装置に比べて、フォトダイオードで十分計測が可能
となるため、装置の低価格化を実現することができると
いう効果がある。
【００５９】また、本発明の請求項６にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、上記請求項１記載の小型試料濃
度測定装置において、上記光源にレーザを使用し、コリ
メートレンズを介して上記光源からのレーザビームを平
行ビームとし、上記光学的手段として、上記平行ビーム
を矩形形状を有する開口部材を介して矩形形状として試
料に照射するものとしたので、光源にレーザを用いるこ
とで小型化が図れ、また、従来の光電子増倍管を使用し
て試料からの散乱光，反射光を受光するタイプに比べ
て、フォトダイオードで十分計測が可能となるため、装
置の低価格化を実現することができるという効果があ
る。
濃度測定装置によれば、上記請求項１記載の小型試料濃
度測定装置において、上記光源にレーザを使用し、コリ
メートレンズを介して上記光源からのレーザビームを平
行ビームとし、上記光学的手段として、上記平行ビーム
を矩形形状を有する開口部材を介して矩形形状として試
料に照射するものとしたので、光源にレーザを用いるこ
とで小型化が図れ、また、従来の光電子増倍管を使用し
て試料からの散乱光，反射光を受光するタイプに比べ
て、フォトダイオードで十分計測が可能となるため、装
置の低価格化を実現することができるという効果があ
る。
【００６０】また、本発明の請求項７にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、光源から出射されたビームを試
料に照射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から
光学的な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料
濃度を読み取る小型試料濃度測定装置において、光源と
なるレーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコ
リメートレンズと、を備え、上記平行ビームを開口部材
を介して矩形形状に整形して試料に照射する際に、上記
矩形形状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡がり角が
大となる方向とを一致させるようにしたので、より測定
誤差の少ない定量測定が可能になるという効果が得られ
る。
濃度測定装置によれば、光源から出射されたビームを試
料に照射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から
光学的な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料
濃度を読み取る小型試料濃度測定装置において、光源と
なるレーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコ
リメートレンズと、を備え、上記平行ビームを開口部材
を介して矩形形状に整形して試料に照射する際に、上記
矩形形状ビームの長辺側方向と上記レーザの拡がり角が
大となる方向とを一致させるようにしたので、より測定
誤差の少ない定量測定が可能になるという効果が得られ
る。
【００６１】また、本発明の請求項８にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、光源から出射されたビームを試
料に照射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から
光学的な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料
濃度を読み取る小型試料濃度測定装置において、光源と
なるレーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコ
リメートレンズと、を備え、上記平行ビームをシリンド
リカルレンズを介して楕円形状に整形して試料に照射す
る際に、上記楕円形状ビームの長辺側方向と上記レーザ
の拡がり角が大となる方向とを一致させるようにしたの
で、より測定誤差の少ない定量測定が可能になるという
効果が得られる。
濃度測定装置によれば、光源から出射されたビームを試
料に照射し、上記試料からの透過光もしくは反射光から
光学的な信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料
濃度を読み取る小型試料濃度測定装置において、光源と
なるレーザと、上記レーザビームを平行ビームとするコ
リメートレンズと、を備え、上記平行ビームをシリンド
リカルレンズを介して楕円形状に整形して試料に照射す
る際に、上記楕円形状ビームの長辺側方向と上記レーザ
の拡がり角が大となる方向とを一致させるようにしたの
で、より測定誤差の少ない定量測定が可能になるという
効果が得られる。
【００６２】また、本発明の請求項９にかかる小型試料
濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいずれ
かに記載の小型試料濃度測定装置において、上記レーザ
の初期波長を記憶し、かつ、上記レーザ近傍に温度検出
素子を設けることにより、現在の上記レーザ波長を補正
計算して、光学的な信号検出値もしくは光学的な信号検
出値から換算して得られた試料の換算濃度を補正する補
正手段を備えたものとしたので、ハードウェアの構成や
使用環境による影響を低減して、測定誤差の少ない定量
測定を行うことができるという効果得られる。
濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいずれ
かに記載の小型試料濃度測定装置において、上記レーザ
の初期波長を記憶し、かつ、上記レーザ近傍に温度検出
素子を設けることにより、現在の上記レーザ波長を補正
計算して、光学的な信号検出値もしくは光学的な信号検
出値から換算して得られた試料の換算濃度を補正する補
正手段を備えたものとしたので、ハードウェアの構成や
使用環境による影響を低減して、測定誤差の少ない定量
測定を行うことができるという効果得られる。
【００６３】また、本発明の請求項１０にかかる小型試
料濃度測定装置によれば、上記請求項９記載の小型試料
濃度測定装置において、上記補正手段は、上記光学的な
信号を検出する処理，上記試料の換算濃度を求める処理
と、上記換算濃度の補正を行う処理とを同一の計算機を
用いて行うようにしたので、装置の小型化を図ることが
できるという効果が得られる。
料濃度測定装置によれば、上記請求項９記載の小型試料
濃度測定装置において、上記補正手段は、上記光学的な
信号を検出する処理，上記試料の換算濃度を求める処理
と、上記換算濃度の補正を行う処理とを同一の計算機を
用いて行うようにしたので、装置の小型化を図ることが
できるという効果が得られる。
【００６４】また、本発明の請求項１１にかかる小型試
料濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいず
れかに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料
濃度は、上記レーザから射出された光を分光して得られ
た参照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射
して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子との、２つ
の受光素子により得られた電気信号の差分から算出され
るものであり、上記参照光受光素子の受光面積は、上記
散乱光受光素子の受光面積より小さいものとしたので、
装置の低価格化、及び小型化を実現することができると
いう効果がある。
料濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいず
れかに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料
濃度は、上記レーザから射出された光を分光して得られ
た参照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射
して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子との、２つ
の受光素子により得られた電気信号の差分から算出され
るものであり、上記参照光受光素子の受光面積は、上記
散乱光受光素子の受光面積より小さいものとしたので、
装置の低価格化、及び小型化を実現することができると
いう効果がある。
【００６５】また、本発明の請求項１２にかかる小型試
料濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいず
れかに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料
濃度は、上記レーザから射出された光を分光して得られ
た参照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射
して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子の、２つの
受光素子により得られた電気信号の差分から算出される
ものであり、上記試料からの散乱光を、上記散乱光受光
用素子に集光する集光手段を備えたものとしたので、散
乱光受光用素子を小型化でき、装置の低価格化、及び小
型化を実現することができるという効果がある。
料濃度測定装置によれば、上記請求項５ないし８のいず
れかに記載の小型試料濃度測定装置において、上記試料
濃度は、上記レーザから射出された光を分光して得られ
た参照光を受光する参照光受光素子と、上記試料を照射
して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子の、２つの
受光素子により得られた電気信号の差分から算出される
ものであり、上記試料からの散乱光を、上記散乱光受光
用素子に集光する集光手段を備えたものとしたので、散
乱光受光用素子を小型化でき、装置の低価格化、及び小
型化を実現することができるという効果がある。
【００６６】また、本発明の請求項１３にかかる小型試
料濃度測定装置によれば、請求項１２記載の小型試料濃
度測定装置において、上記集光手段は、上記試料からの
上記散乱光受光素子が配置された方向とは異なる方向に
散乱した光を上記散乱光受光素子に集光するための凹面
鏡としたので、散乱光受光用素子を小型化でき、装置の
低価格化を実現することができるという効果がある。
料濃度測定装置によれば、請求項１２記載の小型試料濃
度測定装置において、上記集光手段は、上記試料からの
上記散乱光受光素子が配置された方向とは異なる方向に
散乱した光を上記散乱光受光素子に集光するための凹面
鏡としたので、散乱光受光用素子を小型化でき、装置の
低価格化を実現することができるという効果がある。
【００６７】また、本発明の請求項１４にかかる小型試
料濃度測定装置によれば、請求項１２記載の小型試料濃
度測定装置において、上記集光手段は、上記試料から上
記散乱光受光素子に向かう散乱光を上記散乱光受光素子
に集光する、上記試料と上記散乱光受光用素子との間に
配置された集光レンズとしたので、散乱光受光用素子を
小型化でき、装置の低価格化を実現することができると
いう効果がある。
料濃度測定装置によれば、請求項１２記載の小型試料濃
度測定装置において、上記集光手段は、上記試料から上
記散乱光受光素子に向かう散乱光を上記散乱光受光素子
に集光する、上記試料と上記散乱光受光用素子との間に
配置された集光レンズとしたので、散乱光受光用素子を
小型化でき、装置の低価格化を実現することができると
いう効果がある。
【図１】本発明の実施の形態１における小型試料濃度測
定装置である反射吸光光度計の概略構成図、及び免疫ク
ロマトグラフィー試験片の構成を示す図である。
定装置である反射吸光光度計の概略構成図、及び免疫ク
ロマトグラフィー試験片の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１及び２における小型試料
濃度測定装置である反射吸光光度計を構成する光学系の
上面図および側面図である。
濃度測定装置である反射吸光光度計を構成する光学系の
上面図および側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における別の小型試料濃
度測定装置である反射吸光光度計を構成する光学系の上
面図および側面図である。
度測定装置である反射吸光光度計を構成する光学系の上
面図および側面図である。
【図４】本発明の実施の形態３における小型試料濃度測
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４における小型試料濃度測
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態５における小型試料濃度測
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
定装置である反射吸光光度計の概略構成図である。
【図７】従来の小型試料濃度測定装置である反射吸光光
度計の概略構成図である。
度計の概略構成図である。
１ ランプ ２ 反射板 ３ 回折格子 ４,４ａ 開口 ５ ガラス板 ６ 参照光 ７ 光電子増倍管Ａ ８ 免疫クロマトグラフィー試験片 ９ 散乱光 １０ 光電子増倍管Ｂ １１ 検知部 １２ ベース部 １３ 照射ビーム １４ 半導体レーザ １５ コリメートレンズ １６ 偏光ビームスプリッタ １７ フォトダイオードＡ １８ シリンドリカルレンズ １９,１９ａ フォトダイオードＢ ２０ 拡がり角が大 ２１ 拡がり角が小 ２２ 温度センサ ２３ 計算機 ２４ 凹面鏡 ２５ 集光レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重松 薫 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電 子工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB12 EE01 EE02 EE05 FF08 GG01 GG04 GG05 HH02 HH06 JJ11 JJ14 JJ19 JJ22 KK01 KK03 LL02 MM01 MM09 MM10 MM12
Claims (14)
- 【請求項１】 光源から出射されたビームを試料に照射
し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的な
信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を読
み取る小型試料濃度測定装置において、 上記光源から出射された上記ビームを楕円もしくは矩形
形状にして試料に照射する光学的手段を備えたことを特
徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の小型試料濃度測定装置に
おいて、 上記試料は、免疫クロマトグラフィー試験片上に搭載さ
れ、 上記試料に照射するビームは、該ビームの長辺が上記免
疫クロマトグラフィー試験片の長手方向と直交する幅方
向の幅よりも短いものである、ことを特徴とする小型試
料濃度測定装置。 - 【請求項３】 請求項1記載の小型試料濃度測定装置に
おいて、 上記試料は免疫クロマトグラフィー試験片上に搭載さ
れ、 上記試料に照射するビームは、該ビームの短辺が上記免
疫クロマトグラフィー試験片の検知部領域の幅よりも短
いものである、ことを特徴とする小型試料濃度測定装
置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の小
型試料濃度測定装置において、 上記試料に照射されたビーム、もしくは試料を走査する
ことによって、上記光学的な信号の検出を行うことを特
徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の小型試料濃度測定装置に
おいて、 上記光源にレーザを使用し、コリメートレンズを介して
上記光源からのレーザビームを平行ビームとし、 上記光学的手段は、上記平行ビームをシリンドリカルレ
ンズを介して楕円形状として試料に照射するものであ
る、ことを特徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の小型試料濃度測定装置に
おいて、 上記光源にレーザを使用し、コリメートレンズを介して
上記光源からのレーザビームを平行ビームとし、 上記光学的手段として、上記平行ビームを矩形形状を有
する開口部材を介して矩形形状として試料に照射するも
のである、ことを特徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項７】 光源から出射されたビームを試料に照射
し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的な
信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を読
み取る小型試料濃度測定装置において、 光源となるレーザと、 上記レーザビームを平行ビームとするコリメートレンズ
と、を備え、 上記平行ビームを開口部材を介して矩形形状に整形して
試料に照射する際に、上記矩形形状ビームの長辺側方向
と上記レーザの拡がり角が大となる方向とを一致させ
る、ことを特徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項８】 光源から出射されたビームを試料に照射
し、上記試料からの透過光もしくは反射光から光学的な
信号の検出を行い、上記信号から定量的に試料濃度を読
み取る小型試料濃度測定装置において、 光源となるレーザと、 上記レーザビームを平行ビームとするコリメートレンズ
と、を備え、 上記平行ビームをシリンドリカルレンズを介して楕円形
状に整形して試料に照射する際に、上記楕円形状ビーム
の長辺側方向と上記レーザの拡がり角が大となる方向と
を一致させる、ことを特徴とする小型試料濃度測定装
置。 - 【請求項９】 請求項５ないし８のいずれかに記載の小
型試料濃度測定装置において、 上記レーザの初期波長を記憶し、かつ、上記レーザ近傍
に温度検出素子を設けることにより、現在の上記レーザ
波長を補正計算して、光学的な信号検出値もしくは光学
的な信号検出値から換算して得られた試料の換算濃度を
補正する補正手段を備えたことを特徴とする小型試料濃
度測定装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の小型試料濃度測定装置
において、 上記補正手段は、上記光学的な信号を検出する処理，上
記試料の換算濃度を求める処理と、上記換算濃度の補正
を行う処理とを同一の計算機を用いて行うことを特徴と
する小型試料濃度測定装置。 - 【請求項１１】 請求項５ないし８のいずれかに記載の
小型試料濃度測定装置において、 上記試料濃度は、上記レーザから射出された光を分光し
て得られた参照光を受光する参照光受光素子と、上記試
料を照射して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子と
の、２つの受光素子により得られた電気信号の差分から
算出されるものであり、 上記参照光受光素子の受光面積は、上記散乱光受光用素
子の受光面積より小さいことを特徴とする小型試料濃度
測定装置。 - 【請求項１２】 請求項５ないし８のいずれかに記載の
小型試料濃度測定装置において、 上記試料濃度は、上記レーザから射出された光を分光し
て得られた参照光を受光する参照光受光素子と、上記試
料を照射して生じた散乱光を受光する散乱光受光素子
の、２つの受光素子により得られた電気信号の差分から
算出されるものであり、 上記試料からの散乱光を、上記散乱光受光素子に集光す
る集光手段を備えた、ことを特徴とする小型試料濃度測
定装置。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の小型試料濃度測定装
置において、 上記集光手段は、上記試料からの上記散乱光受光素子が
配置された方向とは異なる方向に散乱した光を、上記散
乱光受光素子に集光するための凹面鏡である、ことを特
徴とする小型試料濃度測定装置。 - 【請求項１４】 請求項１２記載の小型試料濃度測定装
置において、 上記集光手段は、上記試料から上記散乱光受光素子に向
かう散乱光を上記散乱光受光素子に集光する、上記試料
と上記散乱光受光用素子との間に配置された集光レンズ
である、ことを特徴とする小型試料濃度測定装置。
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