JP2013534637A5

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Publication number: JP2013534637A5
Application number: JP2013520053A
Authority: JP
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2031-07-08

Description

本発明の一実施形態による、光路内に置かれた試料中の検体の有無および／または濃度を決定するための光学装置を概略的に示している。本発明の他の実施形態による、光路内に置かれた試料中の検体の有無および／または濃度を決定するための光学装置を概略的に示している。従来技術の検出ユニットに典型的な波長依然性の応答度と、それぞれが使用可能な波長領域で発光する複数の発光素子で再現された、従来技術の広域なスペクトルの光源に典型的な波長依然性の強度とを同じグラフ上に示している。図３ａの使用可能な波長領域のそれぞれにおける、検出ユニットの波長依存性の応答度と、それぞれの波長での光源の強度との関数としての従来技術のベースライン信号を示している。検出ユニットの波長依存性の応答度と、それぞれの使用可能な波長領域において発光する複数の発光素子それぞれの光強度とを同じグラフに示しており、ここで、その強度は、検出ユニットの波長依存性の応答度の逆数に調整されている。図４ａの使用可能な波長領域のそれぞれにおけるベースライン信号を示している。１つの使用可能な波長領域での迷光の影響をさらに減らすために、複数の発光素子それぞれの光強度がどのようにして調整されるかの一例を、図４ａと比較して示している。図４ｃの光強度に従って得られたベースライン信号がどのように変わるかを、図４ｂのベースライン信号と比較して示している。第１の使用可能な波長領域での検出ユニットの応答度と第２の使用可能な波長領域での検出ユニットの応答度との比率の５０％となる、第１の使用可能な波長領域での第１のベースライン信号と第２の使用可能な波長領域でのベースライン信号との比率が、どのように計算されるかを示している。図６ａは、典型的な従来技術の、検出器のダイナミックレンジ、ベースラインのダイナミックレンジおよび検体の濃度のダイナミックレンジの関係を概略的に示している。図６ｂは、ベースラインのダイナミックレンジを減らした後の、検出器のダイナミックレンジ、ベースラインのダイナミックレンジおよび検体の濃度のダイナミックレンジの関係を概略的に示している。

それぞれのＬＥＤ６１によって放射される光の強度が、検出ユニット５０の波長依存性の応答度の逆数に、これらのそれぞれの波長において調整されるように、光源６０は構成され、波長依存性の応答度は、光学的な構成要素と検出器センサ７１との両方に依存する。この補償によって、選択された使用可能な波長領域の１つにおける最大のベースライン信号と、もう１つの選択された使用可能な波長領域における最小のベースライン信号との比率の低減が得られる。言い換えれば、ベースラインのダイナミックレンジの低減が得られる。

図４ａと図３ａとを比較すると、その相違は、それぞれのＬＥＤ６１の発光６７の強度が、検出ユニット５０の波長依存性の応答度Ｒｄｕ（λ）の逆数に調整されていることである。

Claims

試料（１０）中の検体の有無および／または濃度を決定する光学装置（１００）であって、該光学装置（１００）は、
光路の構成要素および検出器（７０）を含み、波長依存性の応答度（Ｒｄｕ（λ））を有している検出ユニット（５０）と、
異なるそれぞれの使用可能な波長領域で光（６７）を放射する少なくとも２つの発光素子（６１）を含んでいる光源（６０）とを含み、
該光源（６０）からの光は、前記試料（１０）が前記光路（５１）内に置かれていないときの、前記それぞれの使用可能な波長領域での前記光源の強度と前記応答度（Ｒｄｕ（λ））との関数であるベースライン信号（９０、９１、９２）を前記検出ユニット（５０）により生成し、試料（１０）が光路（５１）内に置かれているときに、前記検出ユニット（５０）により、前記ベースライン信号（９０、９１、９２）に対する応答信号を生成するために、光路（５１）を通って前記検出器（７０）へと導かれることが可能であり、前記応答信号が前記試料（１０）中の検体の有無および／または濃度を示し、
少なくとも第１および第２の発光素子（６１）の強度（６７）が、少なくとも第１の使用可能な波長領域（λ１）および第２の使用可能な波長領域（λ２）それぞれについて前記検出ユニット（５０）の前記波長依存性の応答度（Ｒｄｕ（λ））に反比例し、前記第１の使用可能な波長領域（λ１）における前記検出ユニット（５０）の応答度（Ｒｄｕ（λ１））が、前記第２の使用可能な波長領域における応答度（Ｒｄｕ（λ２））よりも高く、前記第１および第２の発光素子（６１）が、前記検出ユニットの応答度が低い程高く、検出ユニットの応答度が高い程低い強度で発光するように構成され、前記第１の使用可能な波長領域での第１の前記ベースライン信号（９１）と前記第２の使用可能な波長領域での前記ベースライン信号（９２）との比率が、前記第１の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度と前記第２の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度との比率を下回り、
前記第１および第２の発光素子（６１）の両方の強度（６７）が調整され、前記検出器（７０）のダイナミックレンジ（ＡＣ）が、決定される検体濃度のダイナミックレンジ（Ｂ’Ｄ’）を含むように、選択された使用可能な波長領域での前記ベースライン信号（９０）のレベルが調整されるように構成された光学装置。
前記光源（６０）が、複数の発光ダイオード（６１）を含んでいる請求項１記載の光学装置（１００）。
前記検出器（７０）が、ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプである請求項１または２記載の光学装置（１００、２００）。
試料（１０）中の検体の有無および／または濃度を決定する分析器であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学装置（１００、２００）を含んでいる分析器。
試料（１０）中の検体の有無および／または濃度を決定する方法であって、該方法が、
異なるそれぞれの使用可能な波長領域の光（６７）を放射する少なくとも２つの発光素子（６１）を含んでいる光源（６０）からの光を、光路（５１）および検出器（７０）を含み、前記試料（１０）が前記光路（５１）内に置かれていないときの、前記それぞれの使用可能な波長領域での前記光源（６０）の強度（６７）と応答度（Ｒｄｕ（λ））との関数であるベースライン信号（９０、９１、９２）を生成するために波長依存性の応答度（Ｒｄｕ（λ））を有する検出ユニット（５０）へ導く工程と、
少なくとも第１および第２の使用可能な波長領域それぞれについて、前記検出ユニットの前記応答度が前記第２の使用可能な波長領域におけるよりも前記第１の波長領域において高く、前記第１の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度と前記第２の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度との比率を下回る、前記第１の使用可能な波長領域での第１の前記ベースライン信号（９１）と前記第２の使用可能な波長領域での前記ベースライン信号（９２）との比率が得られ、少なくとも第１および第２の使用可能な波長領域それぞれについて、前記検出ユニット（５０）の前記波長依存性の応答度（Ｒｄｕ（λ））の逆数に、少なくとも第１および第２の発光素子（６１）の強度（６７）を調整する工程と、
試料（１０）が前記光路（５１）内に置かれているときに、前記ベースライン信号（９０、９１、９２）に対する応答信号を生成する工程および該応答信号を前記試料（１０）中の検体の有無および／または濃度に関連付ける工程
とを含み、
前記第１および第２の発光素子（６１）が、前記検出ユニットの応答度が低い程高く、検出ユニットの応答度が高い程低い強度で発光し、
前記強度（６７）を調整する工程が、
前記検出器（７０）のダイナミックレンジ（ＡＣ）が、決定される検体濃度のダイナミックレンジ（Ｂ’Ｄ’）を含むように、選択された使用可能な波長領域での前記ベースライン信号（９０）のレベルを調整する工程を含む方法。
前記ベースライン信号（９０）のレベルを調整する工程が、測定される試料（１０）のタイプまたは検体のタイプの相関において実行される請求項５記載の方法。
プリアンプまたは電子フィルタによって、少なくとも選択された使用可能な波長について、前記検出ユニット（５０）の前記波長依存性の応答度（Ｒｄｕ（λ））を少なくとも部分的に補償する工程を含んでいる請求項５または６記載の方法。
前記第１の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度と前記第２の使用可能な波長領域での前記検出ユニットの前記応答度との比率の５０％以下である、前記第１の使用可能な波長領域での前記第１のベースライン信号（９１）と前記第２の使用可能な波長領域での前記ベースライン信号（９２）との比率が得られる請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。