JP2007225336A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でキュベットホイールの回転機構に対する負荷を低減するとともに回転機構を小型化できる自動分析装置を提供すること。
【解決手段】吸光度をもとに液体試料を分析する自動分析装置１。測定光を出射する光源１５と、液体試料を収容し、環状に配列される複数の容器１４と、複数の容器の中心に配置され、測定光が入射されると共に、入射した測定光を屈曲させて少なくとも１以上の容器に照射する屈曲光学素子２１と、容器を透過した測定光を屈曲光学素子に向けて反射するミラー２２ａ〜２２ｄと、ミラーによって反射され、屈曲光学素子によって屈曲された反射光を、光源から出射され、屈曲光学素子に入射する測定光の光路から分岐させるハーフミラー２３と、分岐された反射光を分光する輪帯状分散素子２４と、輪帯状分散素子によって分光された分光光を受光する受光部２６とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体試料に光を照射し、前記液体試料を透過した透過光を測定する自動分析装置に関するものである。

従来、血液等の液体試料を収容したキュベットに光を照射し、透過した透過光を測定する吸光度測定によって、液体試料を分析する自動分析装置が知られている。この自動分析装置は、円盤状のキュベットホイールを有し、このキュベットホイールは、複数のキュベットを環状に配置するとともにキュベットホイールの周囲に液体試料の分注機構、液体試料と反応させる試薬の分注機構、液体試料と試薬との攪拌機構、キュベットの洗浄機構等を配置している。さらに、液体試料の吸光度測定のため、キュベットを挟む対向する位置に光源とキュベットを透過した透過光を測定する測光機器が配置されている。キュベットホイールは、液体試料の分注、試薬の分注等の各機構の位置に停止し、この停止位置を移動回転する間に吸光度測定を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開平９−８００５５号公報

ところで、近年、多数の液体試料の短時間による吸光度測定が要求されてきている。そこで、キュベットホイールを大型化し、多数のキュベットを配置可能にしている。しかし、例えば、同じ液体試料を再測定する場合には、キュベットホイールを高速に回転する必要が生じ、キュベットホイールの回転機構が大型化するとともに回転機構に対する負荷が増大するという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でキュベットホイールの回転機構を小型化するとともに回転機構への負荷を低減できる自動分析装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる自動分析装置は、液体試料の吸光度をもとに前記液体試料を分析する自動分析装置において、測定光を出射する光源と、前記液体試料を収容し、環状に配列される複数の容器と、前記複数の容器の中心に配置され、前記測定光が入射されると共に、入射した前記測定光を屈曲させて少なくとも１以上の前記容器に照射する光屈曲手段と、前記容器を透過した前記測定光を前記光屈曲手段に向けて反射する反射手段と、前記反射手段によって反射され、前記光屈曲手段によって屈曲された反射光を、前記光源から出射され、前記光屈曲手段に入射する測定光の光路から分岐させる光路分岐手段と、前記光路分岐手段によって分岐された前記反射光を分光する分光手段と、前記分光手段によって分光された分光光を受光する受光手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸方向から前記光屈曲手段に入射する前記測定光の光路は、前記反射手段によって反射された反射光の光路と重複することを特徴とする。

また、請求項３にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸方向から前記光屈曲手段に入射する前記測定光の光路は、前記反射手段によって反射された反射光の光路と異なることを特徴とする。

また、請求項４にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光屈曲手段は、当該光屈曲手段に入射する前記測定光を前記複数の容器に向けて屈曲させる複数の屈曲面を有することを特徴とする。

また、請求項５にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光屈曲手段は、前記測定光の光軸を中心軸とした多角錐であることを特徴とする。

また、請求項６にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記多角錐は、前記容器と同数の屈曲面を有することを特徴とする。

また、請求項７にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光屈曲手段は、前記測定光の光軸を中心軸とした円錐状の反射鏡であることを特徴とする。

また、請求項８にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記光屈曲手段は、前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸を中心軸として回転することを特徴とする。

また、請求項９にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記反射手段は、前記環状に配列される複数の容器の外周側に前記容器ごとに配置されていることを特徴とする。

本発明にかかる自動分析装置は、円盤状のキュベットホイールの中心に配置した屈曲光学素子によって測定光をキュベットに照射し、キュベットの背面に配置したミラーによって、キュベットを透過した透過光を反射させ、屈曲光学素子にこの反射光を集光させて吸光度測定を行うためキュベットホイールの回転とは独立に吸光度の測定が行える。この結果、キュベットホイールの回転機構を小型化でき、また、キュベットホイールを高速に回転する必要がなく、回転機構の負荷を低減できるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる自動分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる自動分析装置１の概要構成を示すブロック図である。図１に示すように、自動分析装置１は、吸光度測定を行う機器および機構等を搭載する作業テーブル２と、作業テーブル２上の機器および機構等を制御するとともに吸光度の演算を行う制御部３とを有する。

作業テーブル２は、試薬庫７、検体テーブル１０、キュベットホイール１３、光源１５、ハーフミラー２３、輪帯状分散素子２４及び受光部２６等を有している。

試薬庫７は、試薬を収容した複数の試薬容器８を保持して時計方向或いは反時計方向に回転する。試薬容器８は、分注機構９によって試薬が吸引され、キュベット１４に分注される。ここで、試薬容器８は、収容した試薬の内容を記載したバーコードが添付されており、バーコードリーダ６によって試薬情報が読み取られる。

検体テーブル１０は、被測定対象である検体を収容した複数の検体容器１１を保持して時計方向或いは反時計方向に回転する。検体容器１１は、分注機構１２によって検体が吸引され、キュベット１４に分注される。

キュベットホイール１３は、検体と試薬とを反応させる複数のキュベット１４を保持して時計方向或いは反時計方向に回転する。

光源１５は、キュベット１４が収容する検体と試薬とが混合された液体試料に測定光を照射する。光源１５が出射した測定光は、レンズ１６、ミラー１７、レンズ１８，１９、ミラー２０、ハーフミラー２３、屈曲光学素子２１、キュベット１４、ミラー２２ａ〜２２ｄ、屈曲光学素子２１、ハーフミラー２３、輪帯状分散素子２４およびレンズ２５を通って受光部２６で測光される。ここで、屈曲光学素子２１は、母線が水平面に対して４５°傾斜した円錐形状に成形され、表面には入射した光を反射するミラーが形成されている。また、屈曲光学素子２１は、中心軸が入射した測定光の光軸と一致するように配置されている。更に、屈曲光学素子２１の中心軸は、環状に配列される複数のキュベット１４の配列中心軸Ａｘ（図３参照）となるキュベットホイール１３の回転中心と一致している。

ハーフミラー２３は、光源が出射した測定光を屈曲光学素子２１に透過させると共に、キュベット１４を透過してミラー２２ａ〜２２ｄに反射され、屈曲光学素子２１を通って戻って来る反射光を透過させる半透鏡である。

輪帯状分散素子２４は、ハーフミラー２３で反射された透過光を分光する輪帯状の分光手段である。受光部２６は、輪帯状分散素子２４で分光された分光光をレンズ２５によって集光し、集光した各分光光を受光して、光電変換する。

制御部３は、自動分析装置１の作動を制御するもので、分注機構９，１２の分注動作の制御を行う分注制御部４と、受光部２６によって光電変換された各分光光の光強度をもとに液体試料の吸光度の演算を行う吸光度演算部５とを有している。

図２は、光源１５が出射した測定光が受光部２６に到達するまでをキュベットホイール１３を含む主要部と共に示す斜視図である。図２に示すように、光源１５が出射した液体試料を照射する測定光は、レンズ１６によって平行光にされ、ミラー１７によって反射して方向を変えられた後、レンズ１８，１９によって平行光にされてミラー２０に入射する。ミラー２０で鉛直方向下方に反射された平行な測定光は、ハーフミラー２３を透過して屈曲光学素子２１に鉛直方向上方から入射する。

屈曲光学素子２１は、表面が鏡面であるため、入射した測定光は、表面で反射されて水平方向に屈曲され、水平面内全方向に放射される。水平方向に放射された測定光は、背面にミラー２２ａ〜２２ｄが配置されたキュベット１４に入射し、キュベット１４を透過した透過光は、ミラー２２ａ〜２２ｄによって反射される。ミラー２２ａ〜２２ｄによって反射された反射光は、再び同じ光路を逆行してキュベット１４を透過し、屈曲光学素子２１を経てハーフミラー２３に入射する。ハーフミラー２３は、光源１５が出射した測定光を透過し、ミラー２２ａ〜２２ｄからの反射光を反射する。このため、ハーフミラー２３に入射した反射光は、ハーフミラー２３に反射されて輪帯状分散素子２４に入射し、波長ごとに分光される。輪帯状分散素子２４によって分光された各分光光は、レンズ２５によって受光部２６に集光される。

図３は、光源１５から出射され、ハーフミラー２３を透過した測定光が、ミラー２２ａ〜２２ｄによって反射された後、受光部２６に集光するまでを示す断面模式図である。図３に示すように、光軸中心付近がカットされた測定光は、ハーフミラー２３を透過し、屈曲光学素子２１で反射して進行方向が９０°屈曲される。屈曲された測定光は、キュベット１４を透過した後、ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射される。ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射された反射光は、測定光と同じ光路をハーフミラー２３まで逆行し、ハーフミラー２３での反射によって分岐されて輪帯状分散素子２４に入射する。輪帯状分散素子２４は、同心円状の回折格子を有する透明部材によって形成され、入射した反射光は、波長ごとに分光され、レンズ２５によって受光部２６に集光される。受光部２６は、同心円状に分割されると共に、放射状に分割され、それぞれ分割された部分に受光素子が配置されている。

輪帯状分散素子２４は、分光光を波長ごとに径方向に分散するため、ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射された反射光は、輪帯状分散素子２４とレンズ２５とを介して受光部２６の放射状に配置された各受光素子によって受光され、光電変換される。たとえば、図３に示すように、輪帯状分散素子２４に入射した反射光Ｌ１は、長い波長λ２成分の光が大きく回折され、短い波長λ１成分の光が小さく回折される。このため、受光部２６において、長い波長λ２成分の分光光は受光部２６の外縁部に集光し、短い波長λ１成分の分光光は、受光部２６の中心部に集光する。

図４は、輪帯状分散素子２４の正面図である。輪帯状分散素子２４は、図４に示すように、同心円状の溝を有し、各透過光は、輪帯状分散素子２４を含む平面で切断した場合、線状となる。一つのキュベット１４を透過した反射光Ｌ１は、輪帯状分散素子２４に線状となって入射する。なお、図４において、輪帯状分散素子２４は、放射状の線を有しているが、この放射状の線は、各反射光が入射する領域を示すものであり、無くてもよい。

図５は、受光部２６の正面図である。図５に示すように、受光部２６は、同心円状、かつ、放射状に分割されている。このように分割された各領域には受光素子が配置され、各分光光を波長ごとに受光して光電変換する。上述したように、長い波長λ２成分の分光光は、受光部２６の外縁部に集光し、短い波長λ１成分の分光光は、中心部に集光する。なお、受光部２６は、ＣＣＤ等の２次元受光素子を用いてもよいし、放射状にＰＤＡを配置してもよい。

以上説明したように、自動分析装置１は、光源１５が出射した測定光が屈曲光学素子２１によって屈曲してキュベット１４に照射され、キュベット１４の背面に配置されたミラー２２ａ〜２２ｄによって、キュベット１４を透過した透過光を反射させる。そして、自動分析装置１は、ミラー２２ａ〜２２ｄによって反射された反射光を屈曲光学素子２１とハーフミラー２３とを介して輪帯状分散素子２４によって波長ごとに分光し、レンズ２５と受光部２６とによって、各反射光に対応した各分光光を受光する。この結果、自動分析装置１は、キュベットホイール１３の回転と液体試料の吸光度測定とを独立に行うことが可能となり、吸光度測定のためにキュベットホイール１３を高速に回転させる必要がなくなり、キュベットホイール１３の回転機構を小型化できると共に、回転機構の負荷を低減できる。

実施の形態１の自動分析装置１は、屈曲光学素子２１とミラー２２ａ〜２２ｄと輪帯状分散素子２４と受光部２６とを用いることによって、キュベットホイール１３を回転させることなく吸光度測定ができるようにした。なお、実施の形態１の自動分析装置１は、ハーフミラー２３を用いて光源１５からの測定光とキュベット１４からの透過光とを分岐したが、偏向ビームスプリッタを用いてもよい。

（変形例１）
つぎに、この実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１では、円錐状の屈曲光学素子２１を用いて光源１５が出射した測定光を全周方向に屈曲させ、４つのキュベット１４を透過した透過光を分光するようにしていた。これに対し、変形例１では、８角錐の屈曲光学素子と８つのミラーとを用いて測定光を８方向に屈曲させ、８つのキュベット１４が収容する液体試料の吸光度測定を行うようにしている。

図６は、変形例１にかかる自動分析装置１Ａの概要構成を示すブロック図である。図６に示すように、この自動分析装置１Ａは、実施の形態１で示した屈曲光学素子２１に代えて屈曲光学素子２１Ａを使用し、更にミラー２２ｅ〜２２ｈを追加している。その他の構成は、実施の形態１の自動分析装置１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。これは以下に説明する変形例や他の実施の形態においても同じである。

図７は、光源１５が出射した測定光が受光部２６に到達するまでをキュベットホイール１３を含む主要部と共に示す斜視図であり、図８は、屈曲光学素子２１Ａの外観を示す斜視図である。図７に示すように、屈曲光学素子２１Ａは、８角錐の形状を有し、この８角錐の中心軸と光源１５が出射する測定光の光軸とは一致するように配置されている。

自動分析装置１Ａにおいては、光源１５が出射した測定光は、ハーフミラー２３を透過して屈曲光学素子２１Ａに入射し、屈曲光学素子２１Ａでの反射によって水平面内に沿って８方向に屈曲されて８つのキュベット１４を透過する。その後、測定光は、各キュベット１４の背面に配置されるミラー２２ａ〜２２ｈによって反射される。

ミラー２２ａ〜２２ｈによって反射された反射光は、再度キュベット１４を透過してハーフミラー２３まで測定光と同じ光路を逆行し、ハーフミラー２３で反射されて輪帯状分散素子２４によって波長ごとに分光され、レンズ２５を介して受光部２６に集光されて受光される。

変形例１の自動分析装置１Ａは、８角錐の屈曲光学素子２１Ａを用いることによって、測定光を全周方向ではなく、ミラー２２ａ〜２２ｈが配置された８方向にのみ屈曲するようにしている。このため、自動分析装置１Ａは、測定光の光量を減じることなくキュベット１４を照射でき、吸光度測定を高精度に行うことができる。なお、変形例１の自動分析装置１Ａは、屈曲光学素子２１Ａは８角錐であったが、８角錐以外の多角錐であって、この多角錐が有する面数と同数のミラーを配置し、８つ以外の数の液体試料の吸光度測定を行うようにしてもよい。

（変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。実施の形態１では、ハーフミラー２３を用いることによって、測定光と透過光とを分岐していたが、変形例２では、中空ミラーと反射面が放物面を有する屈曲光学素子とを用いることによって、測定光と透過光とを分岐し、透過光の光量を減じることなく分光し、受光するようにしている。

図９は、変形例２にかかる自動分析装置１Ｂの概要構成を示すブロック図である。自動分析装置１Ｂは、図９に示すように、実施の形態１で示したハーフミラー２３に代えて中空ミラー２７を使用し、屈曲光学素子２１に代えて屈曲光学素子２１Ｂを使用している。その他の構成は、実施の形態１の自動分析装置１と同じである。

図１０は、中空ミラー２７を通過した測定光が受光部２６に集光するまでを示す断面模式図である。図１０に示すように、光源１５が出射した測定光は、中空ミラー２７の中空部を通過し、屈曲光学素子２１Ｂに入射する。屈曲光学素子２１Ｂは、側面が放物面からなる反射面に成形され、軸外し放物面鏡となる。屈曲光学素子２１Ｂに入射した光は、キュベット１４の背面に配置されたミラー２２ｂ，２２ｄに集光する。このとき、屈曲光学素子２１Ｂの中心軸は、入射した測定光の光軸と一致するように配置されている。更に、屈曲光学素子２１Ｂの中心軸は、環状に配列される複数のキュベット１４の配列中心軸Ａｘ（図１０参照）となるキュベットホイール１３の回転中心と一致している。

キュベット１４を介してミラー２２ｂ，２２ｄに集光した透過光の光軸はミラー２２ｂ，２２ｄに対して鉛直ではないため、ミラー２２ｂ，２２ｄで反射された反射光は、ミラー２２ｂ，２２ｄに入射した測定光とは異なる光路を通り屈曲光学素子２１Ｂに入射する。ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射された反射光は、測定光が屈曲光学素子２１Ｂに入射した領域と異なる領域に発散して入射する。屈曲光学素子２１Ｂは、この入射した反射光を平行光に変換するとともに中空ミラー２７のミラー部分に入射させる。中空ミラー２７のミラー部分に入射した反射光は、ミラー部分で反射されて輪帯状分散素子２４に入射し、波長ごとに回折分光され、レンズ２５を介して受光部２６に集光される。

図１１は、中空ミラー２７の外観を示す斜視図である。図１１に示すように、中空ミラー２７の中心部は中空となっており、中空ミラー２７が斜めに固定された場合でも、光源１５が出射した測定光の光束が通過できる大きさに中央部分が形成されている。

図１２は、屈曲光学素子２１Ｂの外観を示す斜視図である。屈曲光学素子２１Ｂは、図１２に示すように、全体が円錐状の形状であり、平行光が上方から照射された場合、側面で反射して各ミラー２２ａ〜２２ｄの位置に集光するように側面が放物面の形状を有している。

図１３は、屈曲光学素子２１Ｂに対する測定光と反射光との関係を示す模式図である。図１３に示すように、光源１５が出射した測定光が屈曲光学素子２１Ｂの内側に平行に入射した場合、測定光は、屈曲光学素子２１Ｂの内側で反射されて屈曲し、光軸ミラー２２ｂ，２２ｄの平面に対して所定の角度を持って集光する。このため、キュベット１４を透過してミラー２２ｂ，２２ｄに集光した測定光は、ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射されると、測定光とは異なる光路を通って発散し、屈曲光学素子２１Ｂの外側に入射する。従って、ミラー２２ｂ，２２ｄによって反射した反射光は、屈曲光学素子２１Ｂの外側で反射して平行光に変換される。

変形例２では、中空ミラー２７と軸外し放物面の形状を有する屈曲光学素子２１Ｂとを用いることによって、測定光と反射光とを屈曲させ、測定光の光量を減じることなく各キュベット１４を照射し、かつ各ミラー２２ａ〜２２ｄで反射された反射光の光量を減じることなく受光するので、高精度な吸光度測定ができる。なお、変形例２では、中空ミラー２７の中空部分は、円形であったが、中空ミラー２７を傾けた場合、測定光の光束を遮らない楕円形にしてもよい。また、中空部分は、透明部材で塞がれているようにしてもよい。

（実施の形態２）
次に、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１の自動分析装置１は、屈曲光学素子２１を用いて光源１５が出射した測定光を分散させ、複数のキュベットが収容する液体試料の吸光度測定を同時に行えるようにしていた。これに対し、実施の形態２の自動分析装置は、屈曲光学素子に代えて凹面ミラーを使用し、キュベットホイール１３に配置される所望のキュベット１４が収容する液体試料の吸光度測定ができるようにしている。

図１４は、実施の形態２にかかる自動分析装置１００の概要構成を示すブロック図である。図１４に示すように、自動分析装置１００は、実施の形態１で示したキュベット１４の背面に配置したミラー２２ａ〜２２ｄに代えて全周ミラー３３を使用すると共に、屈曲光学素子２１に代えて凹面ミラー２８を使用し、輪帯状分散素子２４，レンズ２５および受光部２６に代えて凹面ミラー２９，スリット３０，グレイティング（凹面回折格子）３１および受光部３２を使用している。凹面ミラー２９は、凹面ミラー２８と同様な放物面からなる反射面を有している。その他の構成は、実施の形態１の自動分析装置１と同じである。

全周ミラー３３は、環状形状を有し、キュベットホイール１３に固定され、キュベット１４の背面全体を囲うように配置された反射ミラーである。凹面ミラー２８は、反射面が放物面形状に成形され、軸外し放物面鏡となる。凹面ミラー２８は、入射した測定光を反射し、焦点位置に配置された全周ミラー３３の１点に集光する。また、凹面ミラー２８は、キュベットホイール１３と独立して回転する回転機構（図示せず）に固定されている。

図１５は、光源１５が出射した測定光が受光部３２に到達するまでをキュベットホイール１３を含む主要部と共に示す斜視図である。図１５に示すように、光源１５から出射した測定光は、ミラー２０で反射され、ハーフミラー２３を透過し、凹面ミラー２８に入射する。凹面ミラー２８は、入射した測定光を反射し、キュベット１４を介して焦点位置に配置された全周ミラー３３の１点に集光させる。全周ミラー３３に集光した透過光は、全周ミラー３３によって反射され、測定光と同じ光路をハーフミラー２３まで逆行して反射される。ハーフミラー２３で反射された反射光は、凹面ミラー２９で反射されてスリット３０に集光する。スリット３０を通過した反射光は、グレイティング３１に入射して分光される。グレイティング３１で分光された分光光は、受光部３２に集光される。

このように、自動分析装置１００は、キュベットホイール１３の回転とは独立に凹面ミラー２８のみを回転させることによって、受光光学系であるハーフミラー２３、凹面ミラー２９、スリット３０、グレイティング３１、受光部３２を固定したまま、キュベット１４が収容する所望の液体試料の吸光度測定ができる。

実施の形態２の自動分析装置１００は、キュベットホイール１３の回転とは独立に回転する凹面ミラー２８とキュベット１４の背面に全周ミラー３３とを配置することによって、所望の液体試料に測定光を照射し、固定された受光光学系によって、吸光度測定ができる。

（変形例）
次に、実施の形態２の変形例について説明する。実施の形態２では、ハーフミラー２３を用いて測定光と反射光とを分岐していた。これに対し、この変形例は、光源が出射した測定光と反射光とを異なる光路を通過させることによって、測定光の光量および透過光の光量を減じることなく回折分光し、高精度の吸高度測定を行えるようにしている。

図１６は、実施の形態２の変形例にかかる自動分析装置１００Ａの概要構成を示すブロック図である。図１６に示すように、自動分析装置１００Ａは、実施の形態２で示したハーフミラー２３を回転板３７とミラー４０とを内蔵したケース３６に代え、回転板３７と凹面ミラー２８とを接続する支柱３８を有している。その他の構成は、実施の形態２の自動分析装置１００と同じである。

図１７は、光源１５が出射した測定光が受光部３２に到達するまでをキュベットホイール１３を含む主要部と共に示す斜視図である。図１７に示すように、光源１５が出射した測定光は、回転板３４の中央に入射し、回転板３４の中に形成された１対の反射ミラーで反射された後、凹面ミラー２８に入射する。凹面ミラー２８は、液体試料を収容したキュベット１４を介して入射した測定光を全周ミラー３３の１点に集光する。全周ミラー３３は、キュベット１４を介して入射した透過光を反射し、反射光は、再び凹面ミラー２８に入射し、平行光に変換され、ミラー４０に入射する。

ミラー４０は、入射した反射光を再度反射して凹面ミラー２９に入射させ、凹面ミラー２９で収束された後、グレイティング３１によって波長ごとに分光されて受光部３２に集光する。

ここで、回転板３４と凹面ミラー２８とミラー４０との関係について説明する。図１８は、回転ミラー３４とミラー４０とを固定するケース３６の内部を示した断面図である。図１８に示すように、ケース３６の側面は、透明部材で形成されると共に、ケース３６は、透明支持板３９を支持し、透明支持板３９がミラー４０を支持している。回転板３４と凹面ミラー２８とは、支柱３８によって接続され、ケース３６とは独立して回転する。また、キュベットホイール１３もケース３６とは、分離され、独立した回転を行う。

自動分析装置１００Ａにおいては、光源１５が出射した測定光は、回転板３４を介して凹面ミラー２８の斜面上方に入射する。凹面ミラー２８に入射した測定光は、反射後、凹面ミラー２８の焦点位置に配置された全周ミラー３３に集光するが、測定光の光軸は、全周ミラー３３に対して鉛直ではない。このため、全周ミラー３３で反射した反射光は、測定光と同じ光路を通らず、凹面ミラー２８の中央部に入射する。このため、光源１５から出射された測定光の光路は、環状に配列される複数のキュベット１４の配列中心軸Ａｘ（図１８参照）において全周ミラー３３で反射された反射光の光路と異なっている。

凹面ミラー２８の中央部に入射した反射光は、凹面ミラー２８で反射されて平行光に変換されると共に、常に同じ光路に反射される。回転板３４と凹面ミラー２８とが回転しても測定光と反射光との位置関係は不変であるため、ミラー４０の位置が固定されていてもミラー４０は、常に同じ方向に光を反射する。

図１９−１〜図１９−４は、測定光が回転してもミラー４０で反射される反射光は、常に同一方向であることを示す斜視図である。図１９−１は、測定光の光軸と反射光の光軸とが同一方向である場合を示し、図１９−２は、キュベットホイール１３の上面から見て回転板３４と凹面ミラー２８とが反時計回りに９０°回転した場合、測定光の光軸と反射光の光軸とが９０°ずれている場合を示す。図１９―３は、回転板３４と凹面ミラー２８とが反時計回りに１８０°回転した場合を示し、図１９−４は、回転板３４と凹面ミラー２８とが反時計回りに２７０°回転した場合を示す。

図２０は、回転板３４の外観を示す斜視図である。図２０に示すように、回転板３４は、中央部に１対の４５°の傾斜の内壁を有する矩形の孔を有する。平行光である測定光は、この孔の傾斜面に入射すると、反射され、対向する他の傾斜面に入射して反射され、入射した測定光と光軸がずれた測定光を出射する。

図２１は、回転板３４の断面を示す断面図である。図２１に示すように、回転板３４が有する矩形状の孔の内壁は、ともに回転板３４の面に対して４５°の傾斜を有し、測定光が回転板３４の孔に入射した場合、光の光束は分散されず、単に光軸がずれて出射する。

自動分析装置１００Ａにおいては、回転板３４に入射した測定光は、光量を減じることなく凹面ミラー２８に入射し、また、凹面ミラー２８も光量を減じることなく反射光をミラー４０に対して反射する。ミラー４０も入射した反射光の光量を減じることなく凹面ミラー２９に反射するため、光量を損失せずに液体試料に対して光を照射できると共に、光量の損失無しに透過光を回折分光できる。このため、自動分析装置１００Ａは、高精度の吸光度測定が行える。

この変形例の自動分析装置１００Ａは、回転板３４と凹面ミラー２８とを回転させることによって、所望の液体試料の吸光度測定が高精度に行うことができる。なお、変形例の自動分析装置１００Ａは、ミラー４０で反射された反射光を凹面ミラー２９とグレイティング３１とを介して受光部３２に分光光を集光するようにしていたが、凹面ミラー２９を平面回折格子に代え、グレイティング３１を凹面ミラーに代え、分光光を受光部３２に受光させるようにしてもよい。

この発明の実施の形態１にかかる自動分析装置の概要構成を示すブロック図である。 光源が出射した測定光が受光部に到達するまでをキュベットホイールを含む主要部と共に示す斜視図である。 この発明の実施の形態１にかかる測定光が受光部に集光するまでを示す断面模式図である。 この発明の実施の形態１にかかる輪帯状分散素子の正面図である。 この発明の実施の形態１にかかる受光部の正面図である。 この発明の実施の形態１の変形例１にかかる自動分析装置の概要構成を示すブロック図である。 光源が出射した測定光が受光部に到達するまでをキュベットホイールを含む主要部と共に示す斜視図である。 この発明の実施の形態１の変形例１にかかる屈曲光学素子の外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１の変形例２にかかる自動分析装置の概要構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１の変形例２にかかる測定光が受光部に集光するまでを示す断面模式図である。 この発明の実施の形態１の変形例２にかかる中空ミラーの外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１の変形例２にかかる屈曲光学素子の外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１の変形例２にかかる屈曲光学素子に対する入射光と反射光との関係を示す模式図である。 この発明の実施の形態２にかかる自動分析装置の概要構成を示すブロック図である。 光源が出射した測定光が受光部に到達するまでをキュベットホイールを含む主要部と共に示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる自動分析装置の概要構成を示すブロック図である。 光源が出射した測定光が受光部に到達するまでをキュベットホイールを含む主要部と共に示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる凹面ミラーに入射する測定光と凹面ミラーで反射される反射光との関係を示す断面模式図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる測定光と反射光とが同方向である場合を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる測定光と反射光とが９０°である場合を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる測定光と反射光とが１８０°である場合を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる測定光と反射光とが２７０°である場合を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる回転板の外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２の変形例にかかる回転板の断面を示す断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１００，１００Ａ 自動分析装置
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 作業テーブル
３ 制御部
４ 分注制御部
５ 吸光度演算部
６ バーコードリーダ
７ 試薬庫
８ 試薬容器
９，１２ 分注機構
１０ 検体テーブル
１１ 検体容器
１３ キュベットホイール
１４ キュベット
１５ 光源
１６，１８，１９，２５ レンズ
１７，２０，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ，２２ｈ，４０ ミラー
２１，２１Ａ，２１Ｂ 屈曲光学素子
２３ ハーフミラー
２４ 輪帯状分散素子
２６，３２ 受光部
２７ 中空ミラー
２８，２９ 凹面ミラー
３０ スリット
３１ グレイティング
３３ 全周ミラー
３４ 回転板
３６ ケース
３８ 支柱
３９ 透明支持板

Claims (9)

1. 液体試料の吸光度をもとに前記液体試料を分析する自動分析装置において、
   測定光を出射する光源と、
   前記液体試料を収容し、環状に配列される複数の容器と、
   前記複数の容器の中心に配置され、前記測定光が入射されると共に、入射した前記測定光を屈曲させて少なくとも１以上の前記容器に照射する光屈曲手段と、
   前記容器を透過した前記測定光を前記光屈曲手段に向けて反射する反射手段と、
   前記反射手段によって反射され、前記光屈曲手段によって屈曲された反射光を、前記光源から出射され、前記光屈曲手段に入射する測定光の光路から分岐させる光路分岐手段と、
   前記光路分岐手段によって分岐された前記反射光を分光する分光手段と、
   前記分光手段によって分光された分光光を受光する受光手段と、
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸方向から前記光屈曲手段に入射する前記測定光の光路は、前記反射手段によって反射された反射光の光路と重複することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸方向から前記光屈曲手段に入射する前記測定光の光路は、前記反射手段によって反射された反射光の光路と異なることを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
4. 前記光屈曲手段は、当該光屈曲手段に入射する前記測定光を前記複数の容器に向けて屈曲させる複数の屈曲面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動分析装置。
5. 前記光屈曲手段は、前記測定光の光軸を中心軸とした多角錐であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
6. 前記多角錐は、前記容器と同数の屈曲面を有することを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置。
7. 前記光屈曲手段は、前記測定光の光軸を中心軸とした円錐状の反射鏡であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
8. 前記光屈曲手段は、前記環状に配列される複数の容器の配列中心軸を中心軸として回転することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の自動分析装置。
9. 前記反射手段は、前記環状に配列される複数の容器の外周側に前記容器ごとに配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の自動分析装置。
   

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