JP2015114298A - 分光光度計および分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】積分球付属装置を設置した状態において、液体試料を測定したい場合に、容易かつ精度よく液体用試料ホルダに切り替えを行う技術を提供する。
【解決手段】積分球１２を備えた分光光度計であって、光束を積分球１２に向けるための参照側光束用ミラー１１、および、測定対象の試料を設置する試料ホルダ１４が配置された参照側選択部１５と、参照側光束用ミラー１１または試料ホルダ１４の一方を選択的に光束の光路に位置付けるように、参照側選択部１５の移動を制御する参照側制御部１８と、を有する。より好ましくは、積分球１２に取り付けおよび取り外しが可能なアタッチメント１６をさらに有する。そして、積分球１２にアタッチメント１６を取り付けた状態では積分球１２内の光束をアタッチメント１６で遮光し、積分球１２からアタッチメント１６を取り外した状態では積分球１２内を光束が透過する。
【選択図】図３

Description

本発明は、分光光度計および分析システムに関し、特に、積分球付属装置を設置した状態での、本体検出器用光路と積分球付属装置用光路との切り替え技術に関する。

中形の分光光度計においては、液体試料が主な測定対象となっており、液体用の試料ホルダなどが設置されている。この中形の分光光度計においては、固体試料などの測定対象の違いに対応するため、試料を設置する試料室に付属装置を設置する。主に固体試料に対しては、試料による光散乱の影響があるため、積分球付属装置が使用される。この積分球付属装置により、中形の分光光度計においても固体試料の特性評価が可能となっている。

一方、積分球付属装置を設置した場合、光量が減少するため、液体試料の測定においては、積分球付属装置を設置していない場合と比較して測定精度が悪化する。これを解決するために、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された技術などがある。

特許文献１には、分光光度計において、誤操作することなく積分球付属装置による測定が可能な技術が記載されている。この技術では、装置内蔵検出器または積分球内検出器からの測定データと閾値との比較結果に基づいて、いずれの検出器が測定光の受光が可能な状態かを認識するような構成となっている。

また、特許文献２には、分光光度計において、水平置き状態で大形の試料を測定可能とする技術が記載されている。この技術では、試料側光束は試料を透過して検出器へ入射し、また、参照側光束は試料を透過せず、迂回するように屈曲されて検出器に入射するような構成となっている。

特開２０１３−１１５１８号公報 特開２００７−２４９０６号公報

前述したような中形の分光光度計において、固体試料の測定のために積分球付属装置を取り付ける際には、設置されている液体用試料ホルダおよび試料室を取り外し、積分球付属装置を設置し、配線を接続する必要がある。液体試料を測定したい場合は再度、積分球付属装置の配線を外し、積分球付属装置を取り外し、液体用試料ホルダおよび試料室を取り付ける作業が生じる。これらの作業は装置性能に影響してくるため、精度よく行われる必要があり、装置使用者にとって面倒である。

また、前述した特許文献１には、ダブルビーム分光光度計において、試料室の光路上に試料ホルダがあるときは直進した光が内蔵検出器で検出され、試料ホルダに代えて切換ミラーを設置すれば光束が積分球に向けられることが開示されている。しかしながら、光束を積分球に向けるか、試料に向けるかを選ぶときには、切換ミラーを人手によって取り付ける必要がある。

また、前述した特許文献２には、ダブルビーム分光光度計において、光束に可動反射鏡が挿入されないときは積分球に光が入射され、可動反射鏡を光路上に挿入すれば試料に向けて光が進むことが開示されている。この特許文献２では、光路上に可動反射鏡を移動させることができ、これによって積分球にするか試料にするかを選択できる。しかしながら、光路上に可動反射鏡を移動させるための機構などについては検討されていない。

そこで、本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、その代表的な目的は、積分球付属装置を設置した状態において、液体試料を測定したい場合に、容易かつ精度よく液体用試料ホルダに切り替えを行う技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な分光光度計は、積分球を備えた分光光度計である。前記分光光度計は、光束を前記積分球に向けるためのミラー、および、測定対象の試料を設置する試料ホルダが配置された可動部と、前記ミラーまたは前記試料ホルダの一方を選択的に前記光束の光路に位置付けるように、前記可動部の移動を制御する制御部と、を有する。

より好ましくは、前記分光光度計において、前記積分球に取り付けおよび取り外しが可能な遮光部材をさらに有する。そして、前記積分球に前記遮光部材を取り付けた状態では前記積分球内の光束を前記遮光部材で遮光し、前記積分球から前記遮光部材を取り外した状態では前記積分球内を光束が透過する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、代表的な効果は、積分球付属装置を設置した状態において、液体試料を測定したい場合に、容易かつ精度よく液体用試料ホルダに切り替えを行うことが可能となる。

本発明の前提となる一般的な分光光度計の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における積分球付属装置を設置した分光光度計の構成の一例を示すブロック図である。 図２に示した積分球付属装置を設置した分光光度計において、積分球付属装置を選択した時の一例を説明するための図である。 図２に示した積分球付属装置を設置した分光光度計において、試料ホルダを選択した時の一例を説明するための図である。 図４に示した試料ホルダを選択した時において、参照側選択部の構成の一例を示す図である。 図２〜図５に示した積分球付属装置を設置した分光光度計による測定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図６に対して、位置決めを高速化した場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における積分球付属装置を設置した分光光度計において、積分球付属装置を選択した時の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態２における積分球付属装置を設置した分光光度計において、試料ホルダを選択した時の一例を説明するための図である。 図８および図９に示した参照ミラー駆動部の構成の一例を示す図である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

［実施の形態の概要］
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素の符号等を付して説明する。

本実施の形態の代表的な分光光度計は、積分球（積分球１２）を備えた分光光度計である。前記分光光度計は、光束を前記積分球に向けるためのミラー（参照側光束用ミラー１１）、および、測定対象の試料を設置する試料ホルダ（試料ホルダ１４）が配置された可動部（参照側選択部１５）と、前記ミラーまたは前記試料ホルダの一方を選択的に前記光束の光路に位置付けるように、前記可動部の移動を制御する制御部（参照側制御部１８）と、を有する。

より好ましくは、前記分光光度計において、前記積分球に取り付けおよび取り外しが可能な遮光部材（アタッチメント１６）をさらに有する。そして、前記積分球に前記遮光部材を取り付けた状態では前記積分球内の光束を前記遮光部材で遮光し、前記積分球から前記遮光部材を取り外した状態では前記積分球内を光束が透過する。

以下、上述した実施の形態の概要に基づいた実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

［実施の形態１］
本実施の形態においては、本発明の分光光度計の特徴を分かり易くするために、本発明の前提となる一般的な分光光度計と比較して説明する。まず、図１を用いて、本発明の前提となる一般的な分光光度計を説明し、次に、図２〜図７を用いて、本実施の形態における分光光度計および分析システムについて説明する。

〈一般的な分光光度計〉
図１は、本発明の前提となる一般的な分光光度計の構成の一例を示すブロック図である。一般的な分光光度計として、ここでは、中形の二光束（ダブルビーム）分光光度計を例に説明する。

分光光度計は、光源１、分光器２、光分割器３、参照側試料設置部５、試料設置部７、光検出器８、データ処理部９などから構成される。参照側試料設置部５および試料設置部７は、試料室部１０に設置されている。

光源１は、測定対象の試料に対して、測定目的に応じた波長範囲の測定光の光束を発するための光源である。この光源１には、例えば、重水素ランプおよびハロゲンランプが一般に用いられる。

分光器２は、光源１から発せられた測定光の光束を分光して、単色光にするための分光器である。

光分割器３は、分光器２で分光された単色光を参照側光束４と試料側光束６との２つの光路に分けるための光分割器である。この光分割器３には、例えば、ミラーが回転することによって参照側と試料側に分割する方式や、ビームスプリッタ等のハーフミラーによって光を分割する方式がある。

参照側試料設置部５は、光分割器３で分割された参照側光束４が入射され、試料を透過して光検出器８に出射するための参照側の試料設置部である。

試料設置部７は、光分割器３で分割された試料側光束６が入射され、試料を透過して光検出器８に出射するための試料側の試料設置部である。

光検出器８は、参照側試料設置部５からの参照側光束４と、試料設置部７からの試料側光束６とがそれぞれミラーを介して入射され、試料からの透過光を検出するための光検出器である。この光検出器８には、例えば、紫外可視領域では光電子増倍管を使用し、赤外領域ではＰｂＳ光導電素子やＩｎＧａＡｓフォトダイオードなどの検出器が使用される。また、例えば、ミラーが回転することによる光分割方式では、一つの光電子増倍管や赤外領域用検出器で試料側光束と参照側光束との測定を交互に行い、ビームスプリッタ等のハーフミラーで光を分割する方式では２つの検出器を使用する。

データ処理部９は、光検出器８からの検出信号を処理するためのデータ処理部である。このデータ処理部９では、例えば、光検出器８からの検出信号を処理して、試料の透過率や吸光度などを算出する。

以上のような構成からなる分光光度計は、以下のような動作となる。

光源１から、測定対象の試料に対して測定光の光束を発する。この光源１から発せられた測定光の光束は、分光器２で分光されて単色光となる。この単色光は、光分割器３によって参照側光束４と試料側光束６との２つの光路に分けられる。

さらに、参照側光束４は参照側試料設置部５に入射し、試料側光束６は試料設置部７に入射し、ミラーを介して光検出器８に入射する。この光検出器８では、参照側光束４と試料側光束６とに基づいた試料からの透過光を検出する。そして、データ処理部９は、光検出器８からの検出信号を処理して、試料の透過率や吸光度などを算出する。

〈本実施の形態における積分球付属装置を設置した分光光度計〉
図２は、本実施の形態における積分球付属装置を設置した分光光度計の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す積分球付属装置を設置した分光光度計では、図１に示した一般的な分光光度計と異なる点を主に説明する。

積分球付属装置を設置した分光光度計は、光源１、分光器２、光分割器３、参照側光束用ミラー１１、積分球１２、光検出器８、データ処理部９などから構成される。参照側光束用ミラー１１および積分球１２は、積分球付属装置１３に含まれる。この積分球付属装置１３は、試料室部１０に設置されている。

積分球付属装置１３において、参照側光束４には参照側光束用ミラー１１が設置され、参照側光束４は参照側光束用ミラー１１を介して積分球１２内に入射される。一方、試料側光束６には積分球１２が設置され、この積分球１２に取り付けられた図示しない検出器によって参照側光束４が検出され、データ処理部９により処理される。

本実施の形態における積分球付属装置を設置した分光光度計は、より詳細には、後述（図３〜図５）するような構成となっている。本実施の形態における積分球付属装置を設置した分光光度計では、固体試料が測定対象の場合には積分球付属装置１３（積分球１２）を選択し、液体試料が測定対象の場合には試料ホルダ１４を選択する。以下において、詳細に説明する。

〈積分球付属装置を選択した時〉
図３は、図２に示した積分球付属装置を設置した分光光度計において、積分球付属装置を選択した時の一例を説明するための図である。

本実施の形態における積分球付属装置１３内には、試料ホルダ１４または参照側光束用ミラー１１を選択する参照側選択部１５を有する。この参照側選択部１５は、図３において上下方向（矢印方向）に移動可能であり、この上下方向への移動は参照側制御部１８により制御される。また、積分球１２には遮光部材として機能するアタッチメント１６が設けられ、このアタッチメント１６は取り付けおよび取り外しが可能である。

積分球付属装置１３を選択した時には、参照側制御部１８により、参照側選択部１５を図３において上方向に移動させる。これにより、参照側選択部１５において、参照側光束用ミラー１１を選択し、アタッチメント１６が取り付けられている状態において積分球１２を使用することが可能となる。この積分球付属装置１３（積分球１２）を選択した時には、測定対象は固体試料になる。

この場合に、参照側光束４は、参照側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過せずに、参照側光束用ミラー１１を介して積分球１２に入射する。一方、試料側光束６は、試料側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過して積分球１２内に入射する。この試料側光束６の入射光は、積分球１２内に入射するが、アタッチメント１６により遮光される。そして、積分球１２に取り付けられた図示しない検出器において、参照側光束４による入射光と試料側光束６による入射光とが検出される。さらに、この積分球１２に取り付けられた検出器によって検出された検出信号はデータ処理部９に入力され、このデータ処理部９において信号処理される。

本実施の形態における積分球付属装置１３を設置した分光光度計においては、データ処理部９は参照側制御部１８に接続され、この参照側制御部１８は、さらに、積分球付属装置１３を設置した分光光度計の装置全体を制御する制御装置２８に接続されて使用される。この制御装置２８は、例えば、コンピュータシステムから構成される。例えば、データ処理部９で信号処理されたデータは、参照側制御部１８を通じて制御装置２８のモニタやプリンタなどの出力部に検出結果として出力することができる。また、制御装置２８のキーボードやマウスなどの入力部から、各制御や各処理の指示を行うことなども可能となっている。

本実施の形態においては、積分球付属装置１３を設置した分光光度計と、この分光光度計の参照側制御部１８に接続された制御装置２８なども含めて分析システムと呼ぶ。

〈試料ホルダを選択した時〉
図４は、図２に示した積分球付属装置を設置した分光光度計において、試料ホルダを選択した時の一例を説明するための図である。

試料ホルダ１４を選択した時には、参照側制御部１８により、参照側選択部１５を図４において下方向に移動させる。この参照側選択部１５の位置は、位置検知器２２により検知され、所定の位置に位置決めできるようになっている。これにより、参照側選択部１５において、試料ホルダ１４を選択し、アタッチメント１６が取り外されている状態において装置内の光検出器８を使用することが可能となる。この試料ホルダ１４を選択した時には、測定対象は液体試料になる。

この場合に、参照側光束４は、参照側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過して、２段の検出器用ミラー１７を介して光検出器８に入射する。一方、試料側光束６は、試料側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過して、さらにアタッチメント１６が取り外されている状態の積分球１２を透過して、２段の検出器用ミラー１７を介して光検出器８に入射する。そして、光検出器８において、参照側光束４による透過光と試料側光束６による透過光とが検出される。さらに、この光検出器８によって検出された検出信号はデータ処理部９に入力され、このデータ処理部９において信号処理される。

そして、例えば、データ処理部９で信号処理されたデータは、参照側制御部１８を通じて制御装置２８のモニタやプリンタなどの出力部に検出結果として出力することができる。

〈参照側選択部の構成〉
図５は、図４に示した試料ホルダを選択した時において、参照側選択部の構成の一例を示す図である。図５に示す参照側選択部１５の構成では、参照側制御部１８により、参照側選択部１５において、試料ホルダ１４を選択し、アタッチメント１６が取り外されている状態において装置内の光検出器８が使用可能となる。さらに、試料ホルダ１４に設置された試料を透過した光は積分球１２内に入射し、アタッチメント１６の取り付けられていた箇所を通過する状態である。

図５に示すように、試料ホルダ１４または参照側光束用ミラー１１を選択する参照側選択部１５の駆動機構は、ラック１９とピニオン２０とから構成されている。これに限らず、リニアレールやベルトを使用した駆動機構でも実現可能である。ピニオン２０のピニオン軸２１はモータ２９によって駆動され、このモータ２９は参照側制御部１８により制御される。モータ２９を駆動してピニオン２０の回転を制御することで、ラック１９を図５において左右方向に移動させる。ラック１９には、試料ホルダ１４および参照側光束用ミラー１１を配置した参照側選択部１５が取り付けられている。このラック１９の図５における左右方向への移動は、参照側選択部１５の図３における上下方向への移動に対応する。また、ラック１９の位置は、位置検知器２２により検知され、所定の位置まで移動し、この所定の位置で停止できるようになっている。

〈積分球付属装置を設置した分光光度計による測定時の処理手順〉
図６は、図２〜図５に示した積分球付属装置を設置した分光光度計による測定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。この処理手順は、参照側制御部１８により自動で制御される。例えば、参照側制御部１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを有し、メモリに記憶されている制御プログラムを読み出してＣＰＵにより実行することで、測定時の処理を自動的に行うことができる。

まず、参照側制御部１８は、位置決めが開始されると、参照側選択部１５において、積分球１２が選択されているか、試料ホルダ１４が選択されているかを判定する（ステップＳ１）。製品出荷時には、参照側選択部１５は積分球１２が選択されているので、この場合には位置決め終了となる。

ステップＳ１の判定の結果において、参照側選択部１５において試料ホルダ１４が選択された場合、次に、参照側制御部１８は、参照側選択部１５を移動させるモータ２９を駆動するためのＰＩ（Pulse Input）信号がＯＮか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、ＰＩ信号がＯＮの場合（ＹＥＳ）は、モータ２９を駆動して参照側光量Ｅｒを測定する（ステップＳ３，Ｓ４）。

次に、参照側制御部１８は、この測定した参照側光量Ｅｒが参照側光量の最大値Ｅｍａｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定の結果、測定した参照側光量Ｅｒが参照側光量の最大値Ｅｍａｘより大きい場合（ＹＥＳ）、ＥｍａｘをＥｒとし、現在のパルス数を参照側制御部１８内のメモリなどに記憶する（ステップＳ６，Ｓ７）。Ｅｍａｘの初期値は、ゼロまたはある閾値が設定可能である。その後、ステップＳ２に戻り、ＰＩ信号がＯＮか否かの判定から、ステップＳ７の現在のパルス数を記憶するまでの処理を繰り返す。

そして、ステップＳ２の判定の結果において、ＰＩ信号がＯＮでなくなった場合（ＮＯ）、ステップＳ８の処理に移行する。ＰＩ信号がＯＮでなくなった場合とは、モータ２９により駆動されるラック１９が所定の位置決め位置まで移動して、このラック１９が位置検知器２２により検知された状態である。このようにして、モータ２９は、ＰＩ信号などの位置検知器２２が検知されるまで駆動される。

そして、モータ２９により駆動されるラック１９が位置検知器２２まで駆動した後、光量が最大であり、記憶されているパルス数へ移動する（ステップＳ８）。この際の移動は、バックラッシュを考慮した移動である。この移動後に、参照側選択部１５の位置決めは終了となる。

また、ステップＳ１の判定の結果において、参照側光束４に積分球１２が選択されており、参照側選択部１５において積分球１２が選択された場合は、現在位置からの移動はない。

以上のようにして、試料ホルダ１４が選択された場合に、参照側光量の測定結果に基づいて参照側選択部１５の位置決めを行うことができる。

〈位置決めを高速化した場合の処理手順〉
図７は、図６に対して、位置決めを高速化した場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。

図７の例においては、光量を測定しながら行う位置決めは図６と同じであるが、一度光量が最大となるパルス数が記憶されたならば、次回以降はその記憶されたパルス数へ移動することができ、位置決めを高速化することが可能である。

すなわち、図７において、まず、参照側制御部１８は、位置決めが開始されると、参照側選択部１５において、積分球１２が選択されているか、試料ホルダ１４が選択されているかを判定する（ステップＳ１）。このステップＳ１の判定の結果、試料ホルダ１４が選択された場合、次に、参照側制御部１８は、パルス数が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１の判定の結果、パルス数が記憶されている場合（ＹＥＳ）、光量が最大であり、記憶されているパルス数へバックラッシュを考慮して移動する（ステップＳ８）。この移動後に、参照側選択部１５の位置決めは終了となる。

また、ステップＳ１１の判定の結果において、パルス数が記憶されていない場合（ＮＯ）は、図６と同様にして、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す。

以上のようにして、一度光量が最大となるパルス数が記憶された場合には、次回以降の参照側選択部１５の位置決めを高速化することができる。

〈実施の形態１の効果〉
以上説明したように、本実施の形態における積分球付属装置１３を設置した分光光度計によれば、代表的には、積分球付属装置１３を設置した状態において、液体試料を測定したい場合に、容易かつ精度よく試料ホルダ１４に切り替えを行うことが可能となる。より詳細には、以下のような効果を得ることができる。

（１）参照側光束用ミラー１１および試料ホルダ１４が配置された参照側選択部１５と、参照側制御部１８とを有する。これによって、参照側制御部１８により、参照側光束用ミラー１１または試料ホルダ１４の一方を選択的に光束の光路に位置付けるように、参照側選択部１５の移動を制御することができる。この結果、固体試料または液体試料の測定を選択的に行うことが可能となる。

（２）積分球１２に取り付けおよび取り外しが可能なアタッチメント１６を有する。これによって、積分球１２にアタッチメント１６を取り付けた状態では、積分球１２内の光束をアタッチメント１６で遮光することができる。一方、積分球１２からアタッチメント１６を取り外した状態では、積分球１２内を光束が透過するようにすることができる。この結果、積分球１２を接続した状態でも、直入射にて測定を行うことが可能となる。

（３）参照側光束用ミラー１１を参照側光束４の光路に位置付けた場合は、参照側光束４は参照側光束用ミラー１１を介して積分球１２に入射する。一方、試料側光束６は試料側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過して積分球１２に入射し、この入射光をアタッチメント１６で遮光する。これによって、参照側光束４による入射光と試料側光束６による入射光とを積分球１２の検出器で検出することができる。この結果、積分球１２を使用可能にして、固体試料の測定を行うことが可能となる。

（４）試料ホルダ１４を参照側光束４の光路に位置付けた場合は、参照側光束４は参照側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過する。一方、試料側光束６は試料側の試料ホルダ１４に設置された試料を透過する。これによって、参照側光束４による透過光と試料側光束６による透過光とを分光光度計の光検出器８で検出することができる。この結果、光検出器８を使用可能にして、液体試料の測定を行うことが可能となる。

（５）参照側光束用ミラー１１を参照側光束４の光路に位置付ける場合は、参照側光束用ミラー１１の位置を移動して光量を測定し、この測定による光量が最大となる位置に参照側光束用ミラー１１を調整することができる。この結果、試料ホルダ１４への切り替え時に生じる誤差を低減し、精度よく測定することが可能となる。

（６）参照側光束用ミラー１１を参照側光束４の光路に位置付ける場合は、参照側光束用ミラー１１の移動に基づく光量が最大となる位置を記憶しておき、この記憶しておいた位置に参照側光束用ミラー１１を移動することができる。この結果、試料ホルダ１４への切り替えを高速に行うことが可能となる。

（７）参照側選択部１５にラック１９とピニオン２０とを使用した駆動機構が設けられることで、この駆動機構により、参照側選択部１５を移動させることができる。特に、参照側選択部１５を、参照側光束４の光路に対して交差する方向に移動させることができる。

（８）参照側選択部１５にリニアレールまたはベルトを使用した駆動機構が設けられる場合は、この駆動機構により、参照側選択部１５を参照側光束４の光路に対して交差する方向に移動させることができる。

（９）データ処理部９を有することで、このデータ処理部９により、積分球１２の検出器または分光光度計の光検出器８からの検出信号を処理して、試料の透過率や吸光度などを算出することができる。

（１０）参照側制御部１８に接続される制御装置２８を有することで、分光光度計による検出結果を出力部に出力することができ、また、分光光度計に対して制御や処理を入力部から指示することができる。

［実施の形態２］
本実施の形態における分光光度計および分析システムについて、図８〜図１０を用いて説明する。本実施の形態において、積分球付属装置を設置した分光光度計の構成などは前述した実施の形態１に示した図２と同様であるので、ここでは実施の形態１と異なる点を主に説明する。主な異なる点は、参照側光束用ミラー１１の駆動機構である。

〈積分球付属装置を選択した時〉
図８は、前述した図２と同様の積分球付属装置を設置した分光光度計において、積分球付属装置を選択した時の一例を説明するための図である。

本実施の形態による積分球付属装置１３内には、参照側光束用ミラー１１を回転させる参照ミラー駆動部２３を有する。積分球付属装置１３を選択した時には、参照ミラー駆動部２３は、参照ミラー回転軸２４を中心に回転し、参照側光束４を積分球１２内に入射させる。参照ミラー回転軸２４の回転角は、前述した図６および図７に記述した通り、光量の最大となる位置に位置決めされる。

また、参照側光束用ミラー１１と参照ミラー回転軸２４との距離は、参照側光束用ミラー１１の曲率半径と同じとした場合に、高い再現性が得られる。このように、積分球付属装置１３（積分球１２）を選択した時には、参照ミラー駆動部２３が回転し、参照側光束用ミラー１１が参照側光束４を積分球１２内に入射し、アタッチメント１６が取り付けられている状態において積分球１２を使用することが可能となる。

〈試料ホルダを選択した時〉
図９は、前述した図２と同様の積分球付属装置を設置した分光光度計において、試料ホルダを選択した時の一例を説明するための図である。

試料ホルダ１４を選択した時には、参照ミラー駆動部２３は参照ミラー回転軸２４を中心に回転し、参照側光束４が参照側光束用ミラー１１に干渉することのないように位置検知器２２の信号より位置決定される。その他の位置決め方法として、参照側光束４の光量を見て最大となるように参照ミラー駆動部２３を回転させる方法もある。参照側光束４は、装置内の光検出器８に入射する。これにより、アタッチメント１６が取り外されている状態において、装置内の光検出器８を使用することが可能となる。

〈参照ミラー駆動部の構成〉
図１０は、図８および図９に示した参照ミラー駆動部の構成の一例を示す図である。

図１０に示す参照ミラー駆動部２３は、参照ミラー回転モータ２５、参照ミラーステージ２７、参照側光束用ミラー１１、位置検知板２６から構成されている。参照ミラーステージ２７上には、参照側光束用ミラー１１が設置されている。参照側光束用ミラー１１が設置された参照ミラーステージ２７の反対側には、位置検知板２６と、参照ミラー回転軸２４を介した参照ミラー回転モータ２５が設置されている。

参照側制御部１８により、参照ミラー回転モータ２５の駆動を制御することで、参照ミラーステージ２７上に設置された参照側光束用ミラー１１を、参照ミラー回転軸２４を中心に回転させる。この回転による参照側光束用ミラー１１の位置検知は、参照ミラーステージ２７に設置された位置検知板２６を位置検知器２２により検知することで、参照側光束用ミラー１１の位置を検知することが可能となる。

〈実施の形態２の効果〉
以上説明したように、本実施の形態における積分球付属装置１３を設置した分光光度計によれば、参照側光束用ミラー１１の駆動機構が異なるものの、代表的には、前述した実施の形態１と同様に、積分球付属装置１３を設置した状態において、液体試料を測定したい場合に、容易かつ精度よく試料ホルダ１４に切り替えを行うことが可能となる。より詳細には、前述した実施の形態１と異なる効果は、以下となる。

（１’）参照側光束用ミラー１１が配置された参照ミラー駆動部２３と、試料ホルダ１４と、参照側制御部１８とを有する。これによって、参照側制御部１８により、参照側光束用ミラー１１または試料ホルダ１４の一方を選択的に光束の光路に位置付けるように、参照ミラー駆動部２３の回転を制御することができる。

（７’，８’）参照ミラー駆動部２３に参照ミラー回転モータ２５を使用した駆動機構が設けられることで、この駆動機構により、参照側光束用ミラー１１が配置された参照ミラー駆動部２３を回転させることができる。

他の効果（（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（９）、（１０））は、前述した実施の形態１と同様である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

［付記］
本発明は、特許請求の範囲に記載の分光光度計の他、代表的には、例えば以下のような特徴を有するものである。一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素の符号等を付している。

（１）積分球（積分球１２）を備えた分光光度計であって、
光束を前記積分球に向けるためのミラー（参照側光束用ミラー１１）が配置された可動部（参照ミラー駆動部２３）と、
測定対象の試料を設置する試料ホルダ（試料ホルダ１４）と、
前記ミラーまたは前記試料ホルダの一方を選択的に前記光束の光路に位置付けるように、前記可動部の回転を制御する制御部（参照側制御部１８）と、
を有する、分光光度計。

（２）前記（１）記載の分光光度計において、
前記積分球に取り付けおよび取り外しが可能な遮光部材（アタッチメント１６）をさらに有し、
前記積分球に前記遮光部材を取り付けた状態では前記積分球内の光束を前記遮光部材で遮光し、前記積分球から前記遮光部材を取り外した状態では前記積分球内を光束が透過する、分光光度計。

（３）前記（２）記載の分光光度計において、
前記可動部には、モータを使用した駆動機構が設けられ、
前記駆動機構により、前記ミラーが配置された前記可動部を回転させる、分光光度計。

１ 光源
２ 分光器
３ 光分割器
４ 参照側光束
５ 参照側試料設置部
６ 試料側光束
７ 試料設置部
８ 光検出器
９ データ処理部
１０ 試料室部
１１ 参照側光束用ミラー
１２ 積分球
１３ 積分球付属装置
１４ 試料ホルダ
１５ 参照側選択部
１６ アタッチメント
１７ 検出器用ミラー
１８ 参照側制御部
１９ ラック
２０ ピニオン
２１ ピニオン軸
２２ 位置検知器
２３ 参照ミラー駆動部
２４ 参照ミラー回転軸
２５ 参照ミラー回転モータ
２６ 位置検知板
２７ 参照ミラーステージ
２８ 制御装置
２９ モータ

Claims (15)

1. 積分球を備えた分光光度計であって、
   光束を前記積分球に向けるためのミラー、および、測定対象の試料を設置する試料ホルダが配置された可動部と、
   前記ミラーまたは前記試料ホルダの一方を選択的に前記光束の光路に位置付けるように、前記可動部の移動を制御する制御部と、
   を有する、分光光度計。
2. 請求項１記載の分光光度計において、
   前記積分球に取り付けおよび取り外しが可能な遮光部材をさらに有し、
   前記積分球に前記遮光部材を取り付けた状態では前記積分球内の光束を前記遮光部材で遮光し、前記積分球から前記遮光部材を取り外した状態では前記積分球内を光束が透過する、分光光度計。
3. 請求項２記載の分光光度計において、
   前記光束は、参照側光束と試料側光束との二光束からなり、
   前記ミラーを前記参照側光束の光路に位置付けた場合は、前記参照側光束は前記ミラーを介して前記積分球に入射し、前記試料側光束は試料側試料ホルダに設置された試料を透過して前記積分球に入射し、この入射光を前記遮光部材で遮光し、前記参照側光束による入射光と前記試料側光束による入射光とを前記積分球の検出器で検出する、分光光度計。
4. 請求項３記載の分光光度計において、
   前記試料ホルダを前記参照側光束の光路に位置付けた場合は、前記参照側光束は参照側試料ホルダに設置された試料を透過し、前記試料側光束は試料側試料ホルダに設置された試料を透過し、前記参照側光束による透過光と前記試料側光束による透過光とを前記分光光度計の検出器で検出する、分光光度計。
5. 請求項４記載の分光光度計において、
   前記ミラーを前記参照側光束の光路に位置付ける場合は、前記ミラーの位置を移動して光量を測定し、この測定による光量が最大となる位置に前記ミラーを調整する、分光光度計。
6. 請求項４記載の分光光度計において、
   前記ミラーを前記参照側光束の光路に位置付ける場合は、前記ミラーの移動に基づく光量が最大となる位置を記憶しておき、この記憶しておいた位置に前記ミラーを移動する、分光光度計。
7. 請求項４記載の分光光度計において、
   前記可動部には、ラックとピニオンとを使用した駆動機構が設けられ、
   前記駆動機構により、前記可動部を移動させる、分光光度計。
8. 請求項７記載の分光光度計において、
   前記駆動機構により、前記可動部を前記参照側光束の光路に対して交差する方向に移動させる、分光光度計。
9. 請求項４記載の分光光度計において、
   前記可動部には、リニアレールまたはベルトを使用した駆動機構が設けられ、
   前記駆動機構により、前記可動部を前記参照側光束の光路に対して交差する方向に移動させる、分光光度計。
10. 請求項４記載の分光光度計において、
    前記積分球の検出器または前記分光光度計の検出器からの検出信号を処理する処理部をさらに有する、分光光度計。
11. 積分球を備えた分光光度計と、前記分光光度計を制御する制御装置と、を有する分析システムであって、
    前記分光光度計は、
    光束を前記積分球に向けるためのミラー、および、測定対象の試料を設置する試料ホルダが配置された可動部と、
    前記ミラーまたは前記試料ホルダの一方を選択的に前記光束の光路に位置付けるように、前記可動部の移動を制御する制御部と、
    を有する、分析システム。
12. 請求項１１記載の分析システムにおいて、
    前記積分球に取り付けおよび取り外しが可能な遮光部材をさらに有し、
    前記積分球に前記遮光部材を取り付けた状態では前記積分球内の光束を前記遮光部材で遮光し、前記積分球から前記遮光部材を取り外した状態では前記積分球内を光束が透過する、分析システム。
13. 請求項１２記載の分析システムにおいて、
    前記光束は、参照側光束と試料側光束との二光束からなり、
    前記ミラーを前記参照側光束の光路に位置付けた場合は、前記参照側光束は前記ミラーを介して前記積分球に入射し、前記試料側光束は試料側試料ホルダに設置された試料を透過して前記積分球に入射し、この入射光を前記遮光部材で遮光し、前記参照側光束による入射光と前記試料側光束による入射光とを前記積分球の検出器で検出する、分析システム。
14. 請求項１３記載の分析システムにおいて、
    前記試料ホルダを前記参照側光束の光路に位置付けた場合は、前記参照側光束は参照側試料ホルダに設置された試料を透過し、前記試料側光束は試料側試料ホルダに設置された試料を透過し、前記参照側光束による透過光と前記試料側光束による透過光とを前記分光光度計の検出器で検出する、分析システム。
15. 請求項１４記載の分析システムにおいて、
    前記制御装置は、前記分光光度計による検出結果を出力する出力部と、前記分光光度計に対して制御や処理を指示する入力部と、を有する、分析システム。

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