JP2003149157A - 化学分析装置 - Google Patents
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、化学分析装置において、被検
試料や試薬の使用量を微量化すると共に、測定精度を向
上することにある。 【解決手段】本発明は、被検試料と試薬の混合液が入っ
た反応管４に光源２１からの光を照射し、反応管４を透
過した光を分光して検出し、その検出結果から所定の項
目の測定を行う化学分析装置において、光源２１と反応
管４との間に配置された光学レンズ２４と、光源２１と
光学レンズ２４との間であって、光学レンズ２４からそ
の焦点距離離れた位置に配置されたスリット２２とを具
備する。
試料や試薬の使用量を微量化すると共に、測定精度を向
上することにある。 【解決手段】本発明は、被検試料と試薬の混合液が入っ
た反応管４に光源２１からの光を照射し、反応管４を透
過した光を分光して検出し、その検出結果から所定の項
目の測定を行う化学分析装置において、光源２１と反応
管４との間に配置された光学レンズ２４と、光源２１と
光学レンズ２４との間であって、光学レンズ２４からそ
の焦点距離離れた位置に配置されたスリット２２とを具
備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体中に含まれて
いる成分を分析する化学分析装置に関わり、特に、ヒト
の血液や尿などに含まれる化学成分を自動的に分析する
自動化学分析装置に関する。
いる成分を分析する化学分析装置に関わり、特に、ヒト
の血液や尿などに含まれる化学成分を自動的に分析する
自動化学分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動化学分析装置は、反応管に被検試料
と測定項目に該当する試薬を一定量分注し、攪拌混和後
一定温度にて反応させ、この反応によって生ずる色調の
変化を測定することにより、被検試料中の被測定物質又
は酵素の濃度／活性を測定する。
と測定項目に該当する試薬を一定量分注し、攪拌混和後
一定温度にて反応させ、この反応によって生ずる色調の
変化を測定することにより、被検試料中の被測定物質又
は酵素の濃度／活性を測定する。
【０００３】色調の測定は、反応管内の被検試料と試薬
を混合した反応液に、光源からの光を照射し、反応液を
介して得られる光を分光し光検出器で受光することで、
反応液で吸収される特定の波長成分の変化を検出する。
このとき、光源から反応管に入射する光束の大きさは、
反応管内の反応液の液高より小さくなるように設定され
る。即ち、反応管に照射される光源のフィラメント像
が、反応管内の反応液の液高より小さくなるように設定
されている。
を混合した反応液に、光源からの光を照射し、反応液を
介して得られる光を分光し光検出器で受光することで、
反応液で吸収される特定の波長成分の変化を検出する。
このとき、光源から反応管に入射する光束の大きさは、
反応管内の反応液の液高より小さくなるように設定され
る。即ち、反応管に照射される光源のフィラメント像
が、反応管内の反応液の液高より小さくなるように設定
されている。
【０００４】一方、自動化学分析装置のランニングコス
トを低く抑えるために、反応管に分注する試薬の微量化
が望まれている。この試薬の微量化を図るためには、従
来以下の方法がある。
トを低く抑えるために、反応管に分注する試薬の微量化
が望まれている。この試薬の微量化を図るためには、従
来以下の方法がある。
【０００５】まず、第１の方法として、反応管の容積を
小さくする方法である。例えば、底面積が５ｍｍ×６ｍ
ｍの反応管に１５０μＬの試薬を分注するとその液高は
５ｍｍであるが、反応管の底面積を４ｍｍ×５ｍｍとす
れば１５０μＬの試薬を分注したときに７．５ｍｍの液
高を得ることができる。前述のように、正確な測定結果
を得るためには、反応管に照射される光源のフィラメン
ト像を反応管内の反応液の液高より小さくする必要があ
るが、反応管の底面積を小さくすることで、反応管に照
射される光源のフィラメント像よりも反応液の液高を充
分大きくすることができ、正確な測定結果を得ることが
できると共に、必要とする試薬の微量化を図ることが可
能である。しかし、本法は、反応管の底面積を小さくす
るため、被検試料や試薬の分注、攪拌、測光、及び反応
管の洗浄乾燥等の動作を制約することになる。また、測
光のための光路長が短くなり測定精度が低下するという
問題がある。
小さくする方法である。例えば、底面積が５ｍｍ×６ｍ
ｍの反応管に１５０μＬの試薬を分注するとその液高は
５ｍｍであるが、反応管の底面積を４ｍｍ×５ｍｍとす
れば１５０μＬの試薬を分注したときに７．５ｍｍの液
高を得ることができる。前述のように、正確な測定結果
を得るためには、反応管に照射される光源のフィラメン
ト像を反応管内の反応液の液高より小さくする必要があ
るが、反応管の底面積を小さくすることで、反応管に照
射される光源のフィラメント像よりも反応液の液高を充
分大きくすることができ、正確な測定結果を得ることが
できると共に、必要とする試薬の微量化を図ることが可
能である。しかし、本法は、反応管の底面積を小さくす
るため、被検試料や試薬の分注、攪拌、測光、及び反応
管の洗浄乾燥等の動作を制約することになる。また、測
光のための光路長が短くなり測定精度が低下するという
問題がある。
【０００６】第２の方法として、反応管に入射する光を
小さくする方法である。反応管の容積を変えずに試薬の
微量化を図るためには、反応管内の液高が下がる分、反
応管に照射される光源のフィラメント像を小さくする必
要がある。このため、この第２の方法としては、光源と
して小さなフィラメントのランプを用いたり、或いは特
開平１２−１８０３６８号公報に開示されているよう
に、光線が通過する反応管の前後どちらか一方に光線の
透過を制限する遮光板を設けたり、特開平１３−１８３
２９０号公報に開示されているように、ランプのフィラ
メントを傾けて投影されるフィラメント像を小さくした
りする方法がある。しかしながら、小さなフィラメント
のランプを用いる方法は、所望の輝度を得ようとすると
巻き線を非常に密にする必要があり所望の寿命を得るこ
とが難しい。また、特開平１２−１８０３６８号公報に
開示されている遮光板を設ける方法では、光の波動特性
により光の透過部分と遮光部分の境界近傍で光の回折を
生じ十分な遮光効果が得られず、反応管に入射する光を
充分に小さくすることは難しい。更に、特開平１３−１
８３２９０号公報に開示されているランプのフィラメン
トを傾ける方法は、被検試料に照射する光量が抑制さ
れ、また光軸方向に光源が分散しているため焦点位置に
おける光線のボケを生じる。
小さくする方法である。反応管の容積を変えずに試薬の
微量化を図るためには、反応管内の液高が下がる分、反
応管に照射される光源のフィラメント像を小さくする必
要がある。このため、この第２の方法としては、光源と
して小さなフィラメントのランプを用いたり、或いは特
開平１２−１８０３６８号公報に開示されているよう
に、光線が通過する反応管の前後どちらか一方に光線の
透過を制限する遮光板を設けたり、特開平１３−１８３
２９０号公報に開示されているように、ランプのフィラ
メントを傾けて投影されるフィラメント像を小さくした
りする方法がある。しかしながら、小さなフィラメント
のランプを用いる方法は、所望の輝度を得ようとすると
巻き線を非常に密にする必要があり所望の寿命を得るこ
とが難しい。また、特開平１２−１８０３６８号公報に
開示されている遮光板を設ける方法では、光の波動特性
により光の透過部分と遮光部分の境界近傍で光の回折を
生じ十分な遮光効果が得られず、反応管に入射する光を
充分に小さくすることは難しい。更に、特開平１３−１
８３２９０号公報に開示されているランプのフィラメン
トを傾ける方法は、被検試料に照射する光量が抑制さ
れ、また光軸方向に光源が分散しているため焦点位置に
おける光線のボケを生じる。
【０００７】また、前記色調の測定において、反応液を
透過した光を分光し光検出器で受光するために回折格子
と光検出素子アレイが一般的に用いられるが、その場合
に、回折格子と光検出素子アレイ間で多重反射を生じる
と不要な光（迷光）が、光検出器に混入し、測定誤差を
生じる原因となる。これを回避する一つの方法として、
特公平２−３９７２６号公報や特開平９−２２２３５８
号公報に開示されているように、光検出素子アレイの前
面には受光素子の配列方向に沿って分光特性の異なる複
数のフィルタ部材を設ける方法がある。
透過した光を分光し光検出器で受光するために回折格子
と光検出素子アレイが一般的に用いられるが、その場合
に、回折格子と光検出素子アレイ間で多重反射を生じる
と不要な光（迷光）が、光検出器に混入し、測定誤差を
生じる原因となる。これを回避する一つの方法として、
特公平２−３９７２６号公報や特開平９−２２２３５８
号公報に開示されているように、光検出素子アレイの前
面には受光素子の配列方向に沿って分光特性の異なる複
数のフィルタ部材を設ける方法がある。
【０００８】しかしながら、当該分析装置で要求される
分光の波長幅は１０ｎｍ程度と非常に狭い帯域であり、
特に前述したような回折格子と光検出素子アレイ間で多
重反射を生じるような場合には、フィルタを設ける方法
では迷光の十分な抑制効果を得ることは難しい。また、
光検出素子アレイの前面に配置するフィルタを受光素子
の配列方向に沿って分光特性の異なる複数のフィルタ部
材で構成する場合、各フィルタ部材の接合端面での光の
反射や、前記フィルタ内での多重反射による光の伝播に
より迷光を生じ、測定誤差の原因となる。
分光の波長幅は１０ｎｍ程度と非常に狭い帯域であり、
特に前述したような回折格子と光検出素子アレイ間で多
重反射を生じるような場合には、フィルタを設ける方法
では迷光の十分な抑制効果を得ることは難しい。また、
光検出素子アレイの前面に配置するフィルタを受光素子
の配列方向に沿って分光特性の異なる複数のフィルタ部
材で構成する場合、各フィルタ部材の接合端面での光の
反射や、前記フィルタ内での多重反射による光の伝播に
より迷光を生じ、測定誤差の原因となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、化学
分析装置において、被検試料や試薬の使用量を微量化す
ると共に、測定精度を向上することにある。
分析装置において、被検試料や試薬の使用量を微量化す
ると共に、測定精度を向上することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検試料と試
薬の混合液が入った反応管に光源からの光を照射し、前
記反応管を透過した光を分光して検出し、その検出結果
から所定の項目の測定を行う化学分析装置において、前
記光源と前記反応管との間に配置された光学レンズと、
前記光源と前記光学レンズとの間であって、前記光学レ
ンズからその焦点距離離れた位置に配置されたスリット
とを具備する。本発明は、被検試料と試薬の混合液が入
った反応管に光源からの光を照射し、前記反応管を透過
した光を分光して光検出器で検出し、その検出結果から
所定の項目の測定を行う化学分析装置において、前記検
出器は、配列された複数の透過波長選択性フィルタと、
前記フィルタの背面側に配列された複数の受光素子と、
前記隣り合うフィルタの間に配置された遮光性と反射防
止性とを有する複数の遮光層とを具備する。本発明は、
被検試料と試薬の混合液が入った反応管に光源からの光
を照射し、前記反応管を透過した光を回折格子で分光
し、光検出器で検出し、その検出結果から所定の項目の
測定を行う化学分析装置において、前記回折格子の光軸
に対して前記光検出器の表面が傾斜するように前記光検
出器が前記回折格子に対して配置される。本発明は、被
検試料と試薬の混合液が入った反応管に光源からの光を
光学レンズを介して照射し、前記反応管を透過した光を
分光して検出し、その検出結果から所定の項目の測定を
行う化学分析装置において、前記反応管は、前記光学レ
ンズとその焦点との間に配置される。
薬の混合液が入った反応管に光源からの光を照射し、前
記反応管を透過した光を分光して検出し、その検出結果
から所定の項目の測定を行う化学分析装置において、前
記光源と前記反応管との間に配置された光学レンズと、
前記光源と前記光学レンズとの間であって、前記光学レ
ンズからその焦点距離離れた位置に配置されたスリット
とを具備する。本発明は、被検試料と試薬の混合液が入
った反応管に光源からの光を照射し、前記反応管を透過
した光を分光して光検出器で検出し、その検出結果から
所定の項目の測定を行う化学分析装置において、前記検
出器は、配列された複数の透過波長選択性フィルタと、
前記フィルタの背面側に配列された複数の受光素子と、
前記隣り合うフィルタの間に配置された遮光性と反射防
止性とを有する複数の遮光層とを具備する。本発明は、
被検試料と試薬の混合液が入った反応管に光源からの光
を照射し、前記反応管を透過した光を回折格子で分光
し、光検出器で検出し、その検出結果から所定の項目の
測定を行う化学分析装置において、前記回折格子の光軸
に対して前記光検出器の表面が傾斜するように前記光検
出器が前記回折格子に対して配置される。本発明は、被
検試料と試薬の混合液が入った反応管に光源からの光を
光学レンズを介して照射し、前記反応管を透過した光を
分光して検出し、その検出結果から所定の項目の測定を
行う化学分析装置において、前記反応管は、前記光学レ
ンズとその焦点との間に配置される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る化学分析装置を好ましい実施形態により説明する。本
実施形態では、光源の前面にスリットを配置し、このス
リットと反応管との間のレンズの焦点をこのスリットに
合わせることによって、試料を透過する光線の大きさを
小さくする。また、光検出素子アレイ（フォトダイオー
ドアレイ）の前面に配列した複数のフィルタであって、
その隣り合うフィルタの間に、遮光性及び反射防止性を
有する層を挟み込むことによって、迷光を抑制する。こ
の迷光を、フィルタの前面と背面との少なくとも一方
に、遮光及び反射防止性を有するマスクを配置すること
によりさらに抑制する。
る化学分析装置を好ましい実施形態により説明する。本
実施形態では、光源の前面にスリットを配置し、このス
リットと反応管との間のレンズの焦点をこのスリットに
合わせることによって、試料を透過する光線の大きさを
小さくする。また、光検出素子アレイ（フォトダイオー
ドアレイ）の前面に配列した複数のフィルタであって、
その隣り合うフィルタの間に、遮光性及び反射防止性を
有する層を挟み込むことによって、迷光を抑制する。こ
の迷光を、フィルタの前面と背面との少なくとも一方
に、遮光及び反射防止性を有するマスクを配置すること
によりさらに抑制する。
【００１２】また、回折格子により分光された光線が、
フォトダイオードアレイに入射する際に生じる反射光が
回折格子に戻らないように、回折格子の反射面の光軸に
対して、光検出器の光入射面が傾斜（非９０°）するよ
うに配置されている。
フォトダイオードアレイに入射する際に生じる反射光が
回折格子に戻らないように、回折格子の反射面の光軸に
対して、光検出器の光入射面が傾斜（非９０°）するよ
うに配置されている。
【００１３】更には、色調測定において反応液中に散乱
体がある場合には光線の多重散乱により吸光度を算出す
る際の有効光路長が異なる光を検出することによる測定
精度の低下を生じるので、試料内の散乱体からの不要な
散乱光の検出を抑制するため、光源と反応管との間に光
学レンズを配置し、この光学レンズの焦点が反応管の中
央よりも後方、即ち反応管の中央から分光部及び検出部
方向に所望の距離だけ離れた位置に結ぶように位置調整
され、かつ反応管への入射光線の開口及び反応管を透過
した光を検出する開口を光学レンズにより所望の値に制
限する。これらにより微量化と測定精度の向上を達成す
る。
体がある場合には光線の多重散乱により吸光度を算出す
る際の有効光路長が異なる光を検出することによる測定
精度の低下を生じるので、試料内の散乱体からの不要な
散乱光の検出を抑制するため、光源と反応管との間に光
学レンズを配置し、この光学レンズの焦点が反応管の中
央よりも後方、即ち反応管の中央から分光部及び検出部
方向に所望の距離だけ離れた位置に結ぶように位置調整
され、かつ反応管への入射光線の開口及び反応管を透過
した光を検出する開口を光学レンズにより所望の値に制
限する。これらにより微量化と測定精度の向上を達成す
る。
【００１４】図１は本発明の実施形態に係る化学分析装
置の構成を示す図である。この化学分析装置は、被検試
料の各種成分と反応する試薬を納めた複数の試薬ボトル
を収納した試薬ラック１を設置可能な試薬庫２及び３
と、円周上に複数の反応管４を配置した反応ディスク５
と、被検試料が納められた被検試料容器がセットされる
ディスクサンプラ６とを有している。試薬庫２、３、反
応ディスク５及びディスクサンプラ６は、それぞれ駆動
装置により回動されるようになっている。測定に必要な
試薬は、試薬庫２或いは試薬庫３の試薬ラック１に収納
されている試薬ボトル７から、それぞれ分注アーム８或
いは分注アーム９を用いて反応ディスク５上の反応管４
に分注される。
置の構成を示す図である。この化学分析装置は、被検試
料の各種成分と反応する試薬を納めた複数の試薬ボトル
を収納した試薬ラック１を設置可能な試薬庫２及び３
と、円周上に複数の反応管４を配置した反応ディスク５
と、被検試料が納められた被検試料容器がセットされる
ディスクサンプラ６とを有している。試薬庫２、３、反
応ディスク５及びディスクサンプラ６は、それぞれ駆動
装置により回動されるようになっている。測定に必要な
試薬は、試薬庫２或いは試薬庫３の試薬ラック１に収納
されている試薬ボトル７から、それぞれ分注アーム８或
いは分注アーム９を用いて反応ディスク５上の反応管４
に分注される。
【００１５】また、ディスクサンプラ６上に配置されて
いる被検試料容器１７に納められた被検試料は、サンプ
リングアーム１０を用いて反応ディスク５上の反応管４
に分注される。被検試料と試薬を分注された反応管４
は、反応ディスク５の回動により撹拌位置まで移動し、
撹拌ユニット１１により被検試料と試薬の混合液が撹拌
される。その後、測光ユニット１３は、測光位置まで移
動した反応管４に対して光を照射して混合液の吸光度変
化を測定することにより、被検試料の成分分析を行う。
そして、分析の終了した反応管４内の混合液は廃棄さ
れ、その後、反応管４は洗浄ユニット１２により洗浄さ
れる。
いる被検試料容器１７に納められた被検試料は、サンプ
リングアーム１０を用いて反応ディスク５上の反応管４
に分注される。被検試料と試薬を分注された反応管４
は、反応ディスク５の回動により撹拌位置まで移動し、
撹拌ユニット１１により被検試料と試薬の混合液が撹拌
される。その後、測光ユニット１３は、測光位置まで移
動した反応管４に対して光を照射して混合液の吸光度変
化を測定することにより、被検試料の成分分析を行う。
そして、分析の終了した反応管４内の混合液は廃棄さ
れ、その後、反応管４は洗浄ユニット１２により洗浄さ
れる。
【００１６】図２は、測光ユニット１３の上面図であ
る。タングステンハロゲンランプ等の光源２１から所望
の距離だけ離れた位置、例えば光源２１直前にランプ前
スリット２２を配置する。ランプ前スリット２２の光が
透過する穴は、反応管４に分注される被検試料と試薬の
最小液量に応じて所望の大きさに設定される。スリット
２２の光が透過する穴は、例えば一辺が１ｍｍの正方形
に形成される。ランプ前スリット２２の穴を透過した光
は、熱線吸収フィルタ２３により熱成分を除去され、そ
して、熱線吸収フィルタ２３により熱成分が除去された
光は、集光レンズ２４により集光される。
る。タングステンハロゲンランプ等の光源２１から所望
の距離だけ離れた位置、例えば光源２１直前にランプ前
スリット２２を配置する。ランプ前スリット２２の光が
透過する穴は、反応管４に分注される被検試料と試薬の
最小液量に応じて所望の大きさに設定される。スリット
２２の光が透過する穴は、例えば一辺が１ｍｍの正方形
に形成される。ランプ前スリット２２の穴を透過した光
は、熱線吸収フィルタ２３により熱成分を除去され、そ
して、熱線吸収フィルタ２３により熱成分が除去された
光は、集光レンズ２４により集光される。
【００１７】集光レンズ２４の光学的な焦点が、ランプ
前スリット２２、もしくはその近傍に位置するように、
ランプ前スリット２２と集光レンズ２４との距離が設定
されている。換言すると、光源２１と集光レンズ２４と
の間であって、集光レンズ２４からその焦点距離離れた
位置にスリット２２が配置される。さらに換言すると、
集光レンズ２４は、その焦点距離だけスリット２２から
離れた位置に配置される。これにより、被検試料と試薬
の混合液に照射される光は、光源２１のフィラメントの
大きさに依らず、ランプ前スリット２２を透過する穴の
大きさを反映したボケの少ない光像となる。そのため効
果的に光源２１から放射される光を集光し、被検試料と
試薬の混合液に所望の大きさの光を照射することができ
る。
前スリット２２、もしくはその近傍に位置するように、
ランプ前スリット２２と集光レンズ２４との距離が設定
されている。換言すると、光源２１と集光レンズ２４と
の間であって、集光レンズ２４からその焦点距離離れた
位置にスリット２２が配置される。さらに換言すると、
集光レンズ２４は、その焦点距離だけスリット２２から
離れた位置に配置される。これにより、被検試料と試薬
の混合液に照射される光は、光源２１のフィラメントの
大きさに依らず、ランプ前スリット２２を透過する穴の
大きさを反映したボケの少ない光像となる。そのため効
果的に光源２１から放射される光を集光し、被検試料と
試薬の混合液に所望の大きさの光を照射することができ
る。
【００１８】集光レンズ２４により集光された光は、反
応ディスク５の側壁部に配置された光透過窓２５を介し
て反応管４内の被検試料と試薬の混合液に照射される。
このとき、集光レンズ２４の反応管４側の光学的焦点位
置が、反応管４の中心よりも所望の距離だけ、例えば、
５ｍｍから１０ｍｍ程度後方になるように、集光レンズ
２４と反応管４との距離が、当該集光レンズ２４の焦点
距離よりも短く設定されている。換言すると、反応管４
は、集光レンズ２４の焦点位置よりも、集光レンズ２４
側に近い手前に配置される。
応ディスク５の側壁部に配置された光透過窓２５を介し
て反応管４内の被検試料と試薬の混合液に照射される。
このとき、集光レンズ２４の反応管４側の光学的焦点位
置が、反応管４の中心よりも所望の距離だけ、例えば、
５ｍｍから１０ｍｍ程度後方になるように、集光レンズ
２４と反応管４との距離が、当該集光レンズ２４の焦点
距離よりも短く設定されている。換言すると、反応管４
は、集光レンズ２４の焦点位置よりも、集光レンズ２４
側に近い手前に配置される。
【００１９】反応管４を透過した光は、反応ディスク５
の側壁部に配置された光透過窓２６を介して集光レンズ
２８により集光される。集光レンズ２８の光学的焦点
は、集光レンズ２４の反応管４側の光学的焦点位置、つ
まり反応管４の中心より所定距離後方にずれた位置、も
しくはその近傍に合致される。それにより、反応管４を
透過した光を効果的に集光し、被検試料と試薬の混合液
の吸光度を精度良く測定することができる。
の側壁部に配置された光透過窓２６を介して集光レンズ
２８により集光される。集光レンズ２８の光学的焦点
は、集光レンズ２４の反応管４側の光学的焦点位置、つ
まり反応管４の中心より所定距離後方にずれた位置、も
しくはその近傍に合致される。それにより、反応管４を
透過した光を効果的に集光し、被検試料と試薬の混合液
の吸光度を精度良く測定することができる。
【００２０】即ち、反応管４の前後に配置した集光レン
ズ２４、２８の光学的焦点位置を反応管４の中心より所
定距離だけ後方にずらすことによって、反応管４の中に
分注された被検試料と試薬の混合液に含まれる散乱体に
より散乱され所望の光線軌跡を外れた光の検出を抑制す
ることができる。また、集光レンズ２４、２８の開口
（ＮＡ）を調整することによっても、同様に、吸光度測
定の誤差要因となる散乱光の検出を抑制することが可能
である。シャッタ２７は、被検試料の測定時には開放さ
れる。
ズ２４、２８の光学的焦点位置を反応管４の中心より所
定距離だけ後方にずらすことによって、反応管４の中に
分注された被検試料と試薬の混合液に含まれる散乱体に
より散乱され所望の光線軌跡を外れた光の検出を抑制す
ることができる。また、集光レンズ２４、２８の開口
（ＮＡ）を調整することによっても、同様に、吸光度測
定の誤差要因となる散乱光の検出を抑制することが可能
である。シャッタ２７は、被検試料の測定時には開放さ
れる。
【００２１】集光レンズ２８で集められた光は、集光レ
ンズ２８のもう一方の光学焦点位置又はその近傍に配置
されたスリット２９により所定の幅に絞り込まれた後、
凹面回折格子３０に照射される。
ンズ２８のもう一方の光学焦点位置又はその近傍に配置
されたスリット２９により所定の幅に絞り込まれた後、
凹面回折格子３０に照射される。
【００２２】凹面回折格子３０は、入射した光をその波
長毎に所望の方向に回折する。この回折光は、光検出器
３３で波長成分毎に検出される。光検出器３３は、マス
ク付き波長選択性フィルタアレイ３１と、フォトダイオ
ードアレイ３２とを有している。
長毎に所望の方向に回折する。この回折光は、光検出器
３３で波長成分毎に検出される。光検出器３３は、マス
ク付き波長選択性フィルタアレイ３１と、フォトダイオ
ードアレイ３２とを有している。
【００２３】図３には、測光ユニット１３の構成を示す
側面図である。凹面回折格子３０は、その中心軸が、光
軸に対してθ１だけ下向きに傾斜するように配置され
る。また、光検出器３３は、その受光面の中心垂直軸が
回折光の光軸に対してθ２だけ傾斜するように配置され
る。これにより、凹面回折格子３０と光検出器３３との
間の多重反射を防止することができ、多重反射による迷
光の検出を防止することができる。
側面図である。凹面回折格子３０は、その中心軸が、光
軸に対してθ１だけ下向きに傾斜するように配置され
る。また、光検出器３３は、その受光面の中心垂直軸が
回折光の光軸に対してθ２だけ傾斜するように配置され
る。これにより、凹面回折格子３０と光検出器３３との
間の多重反射を防止することができ、多重反射による迷
光の検出を防止することができる。
【００２４】図４（ａ）には光検出器３３の断面図、図
４（ｂ）には光検出器３３の上面図をそれぞれ示してい
る。フォトダイオードアレイ３２は、基板４１と、その
基板４１上に形成された複数のフォトダイオード（受光
検出素子）４２とを有する。複数のフォトダイオード４
２は、分光方向に沿って一列に配列される。フォトダイ
オードアレイ３２の前面（光入射側）には、フィルタア
レイ３１が配置される。
４（ｂ）には光検出器３３の上面図をそれぞれ示してい
る。フォトダイオードアレイ３２は、基板４１と、その
基板４１上に形成された複数のフォトダイオード（受光
検出素子）４２とを有する。複数のフォトダイオード４
２は、分光方向に沿って一列に配列される。フォトダイ
オードアレイ３２の前面（光入射側）には、フィルタア
レイ３１が配置される。
【００２５】フィルタアレイ３１は、波長選択特性の異
なる複数の波長選択性フィルタ４３を有する。複数のフ
ィルタ４３は、複数のフォトダイオード４２の配列方向
に沿って配列される。隣り合うフィルタ４３の間には、
遮光性及び光反射抑制性を持つ遮光層４４が配置され
る。この遮光層４４は、エポキシ接着剤に黒色の塗料を
混合した材料で形成される。この材料の採用により、複
数のフィルタ４３を張り合わせるための接着機能を併せ
持つことができる。
なる複数の波長選択性フィルタ４３を有する。複数のフ
ィルタ４３は、複数のフォトダイオード４２の配列方向
に沿って配列される。隣り合うフィルタ４３の間には、
遮光性及び光反射抑制性を持つ遮光層４４が配置され
る。この遮光層４４は、エポキシ接着剤に黒色の塗料を
混合した材料で形成される。この材料の採用により、複
数のフィルタ４３を張り合わせるための接着機能を併せ
持つことができる。
【００２６】フィルタ４３の前面には、マスク４５が配
置される。マスク４５は、遮光膜であって、フォトダイ
オード４２のアレイに対応する部分が開口されている。
さらに、マスク４５は、遮光層４４に対応する位置に形
成された同じ遮光性を持つ横木部分４６を有する。
置される。マスク４５は、遮光膜であって、フォトダイ
オード４２のアレイに対応する部分が開口されている。
さらに、マスク４５は、遮光層４４に対応する位置に形
成された同じ遮光性を持つ横木部分４６を有する。
【００２７】遮光層４４及びマスク４５により、迷光の
検出を抑制することができる。なお、フィルタ４３の背
面、又はフォトダイオード４２の前面、つまりフィルタ
４３とフォトダイオード４２との間に、マスク４５と同
じ機能及び同じ構造を持つマスクを配置してもよい。こ
のマスクにより、フォトダイオード４２とフィルタ４３
との間の多重反射に起因した迷光の検出を抑制すること
ができる。このマスクと上記マスク４５とはその両方を
設けてもよいし、いずれか一方だけを設けてもよい。
検出を抑制することができる。なお、フィルタ４３の背
面、又はフォトダイオード４２の前面、つまりフィルタ
４３とフォトダイオード４２との間に、マスク４５と同
じ機能及び同じ構造を持つマスクを配置してもよい。こ
のマスクにより、フォトダイオード４２とフィルタ４３
との間の多重反射に起因した迷光の検出を抑制すること
ができる。このマスクと上記マスク４５とはその両方を
設けてもよいし、いずれか一方だけを設けてもよい。
【００２８】フォトダイオード４２は、入射光の光量に
応じた電気信号（受光信号）を発生する。この受光信号
は信号収集部で収集された後、信号処理部おいて被検試
料の吸光度変化等の算出処理に利用される。
応じた電気信号（受光信号）を発生する。この受光信号
は信号収集部で収集された後、信号処理部おいて被検試
料の吸光度変化等の算出処理に利用される。
【００２９】以上の説明から明らかなように当該実施形
態の自動化学分析装置は、被検試料や試薬の使用量を微
量化すると共に、迷光や散乱光の検出を抑制することに
より所望の被検試料と試薬の混合液の吸光度変化の測定
精度を向上することすることができる。
態の自動化学分析装置は、被検試料や試薬の使用量を微
量化すると共に、迷光や散乱光の検出を抑制することに
より所望の被検試料と試薬の混合液の吸光度変化の測定
精度を向上することすることができる。
【００３０】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することが可能である。例えば本発
明は、上記以外にも種々変形して実施可能であり、自動
化学分析装置のみならず各種分光分析装置に適用するこ
とができる。さらに、上記実施形態には種々の段階が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、
実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が
削除されてもよい。
ものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することが可能である。例えば本発
明は、上記以外にも種々変形して実施可能であり、自動
化学分析装置のみならず各種分光分析装置に適用するこ
とができる。さらに、上記実施形態には種々の段階が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、
実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が
削除されてもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、被検試料や試薬の使用
量を微量化すると共に、測定精度を向上することことが
可能となる。
量を微量化すると共に、測定精度を向上することことが
可能となる。
【図１】本発明の一実施形態の自動化学分析装置の外観
を示す図。
を示す図。
【図２】図１の測光ユニットの構成を示す上面図。
【図３】図１の測光ユニットの構成を示す側面図。
【図４】（ａ）は図２，図３の光検出器の断面図、
（ｂ）は図２，図３の光検出器の上面図。
（ｂ）は図２，図３の光検出器の上面図。
１…試薬ラック、
２…試薬庫、
３…試薬庫、
４…反応管、
５…反応ディスク、
６…ディスクサンプラ、
７…試薬ボトル、
８…分注アーム、
９…分注アーム、
１０…ディスクサンプラ用分注アーム、
１１…撹拌ユニット、
１２…洗浄ユニット、
１３…測光ユニット、
１４…第１の分注アームのプローブ、
１７…被検試料容器、
２１…光源、
２２…ランプ前スリット、
２３…熱線吸収フィルタ、
２４…集光レンズ、
２５、２６…光透過窓、
２７…シャッタ、
２８…集光レンズ、
２９…スリット、
３０…凹面回折格子、
３２…光検出器、
４１…フォトダイオードアレイ基板、
４２…フォトダイオード、
４３…透過波長選択性フィルタ、
４４…遮光層、
４５…マスク、
４６…マスク横木部分。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｎ 35/02 Ｇ０１Ｎ 35/02 Ｚ
Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BD20 CA10 CB03
2G045 AA13 AA15 CA25 CA26 CB03
FA11 GC10
2G054 AA07 CA21 CE01 EA04 FA14
FA17 GB01
2G058 CB04 CD04 EA07 EB01 ED04
FA02 FB02 FB12 GA01
2G059 DD12 DD13 EE01 EE12 FF12
JJ02 JJ05 JJ11 JJ30 KK04
NN01
Claims (5)
- 【請求項１】 被検試料と試薬の混合液が入った反応管
に光源からの光を照射し、前記反応管を透過した光を分
光して検出し、その検出結果から所定の項目の測定を行
う化学分析装置において、 前記光源と前記反応管との間に配置された光学レンズ
と、 前記光源と前記光学レンズとの間であって、前記光学レ
ンズからその焦点距離離れた位置に配置されたスリット
とを具備することを特徴とする化学分析装置。 - 【請求項２】 被検試料と試薬の混合液が入った反応管
に光源からの光を照射し、前記反応管を透過した光を分
光して光検出器で検出し、その検出結果から所定の項目
の測定を行う化学分析装置において、 前記検出器は、 配列された複数の透過波長選択性フィルタと、 前記フィルタの背面側に配列された複数の受光素子と、 前記隣り合うフィルタの間に配置された遮光性と反射防
止性とを有する複数の遮光層とを具備することを特徴と
する化学分析装置。 - 【請求項３】 前記フィルタの前面と背面との少なくと
も一方に配置されたマスクをさらに備えることを特徴と
する請求項２記載の化学分析装置。 - 【請求項４】 被検試料と試薬の混合液が入った反応管
に光源からの光を照射し、前記反応管を透過した光を回
折格子で分光し、光検出器で検出し、その検出結果から
所定の項目の測定を行う化学分析装置において、 前記回折格子の光軸に対して前記光検出器の表面が傾斜
するように前記光検出器が前記回折格子に対して配置さ
れることを特徴とする化学分析装置。 - 【請求項５】 被検試料と試薬の混合液が入った反応管
に光源からの光を光学レンズを介して照射し、前記反応
管を透過した光を分光して検出し、その検出結果から所
定の項目の測定を行う化学分析装置において、 前記反応管は、前記光学レンズとその焦点との間に配置
されることを特徴とする化学分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345298A JP2003149157A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 化学分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345298A JP2003149157A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 化学分析装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007263684A Division JP2008051822A (ja) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | 化学分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149157A true JP2003149157A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19158660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345298A Pending JP2003149157A (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 化学分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149157A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014602A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2009186461A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | 自動分析装置及び自動分析方法 |
| JP2011122995A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2012511709A (ja) * | 2008-12-11 | 2012-05-24 | シリオス テクノロジーズ | 複数の放射源を含んだ光学分光装置 |
| JP2012145429A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Toshiba Corp | 分析装置 |
| JP2013242280A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | 分光測定器 |
-
2001
- 2001-11-09 JP JP2001345298A patent/JP2003149157A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009014602A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2009186461A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | 自動分析装置及び自動分析方法 |
| US7830518B2 (en) | 2008-01-11 | 2010-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Automatic analysis apparatus and automatic analysis method |
| JP2012511709A (ja) * | 2008-12-11 | 2012-05-24 | シリオス テクノロジーズ | 複数の放射源を含んだ光学分光装置 |
| JP2011122995A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2012145429A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Toshiba Corp | 分析装置 |
| US9651478B2 (en) | 2011-01-12 | 2017-05-16 | Toshiba Medical Systems Corporation | Analyzer |
| JP2013242280A (ja) * | 2012-05-23 | 2013-12-05 | Shimadzu Corp | 分光測定器 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A521 | Written amendment |
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|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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