JP7696100B2 - 界面検出センサ及び界面検出方法 - Google Patents

Description

本開示は、界面検出センサ及び界面検出方法に関する。

従来、界面を検出する方法が知られている。例えば、異なる波長を有する２つの光パルスを、時間間隔を空けて交互に点灯してサンプル管を照らし、サンプル管を通過した２つの光パルスの強度を測定し、測定された２つの光パルスの強度に応じて界面検出を検出する界面検出方法が知られている（特許文献１参照）。ここでの２つの光パルスは、サンプル管を通過する本質的に同一の光軸をたどる。また、例えば、ビーム結合器により異なる波長を有する２つの放射線を異なるタイミングでサンプル管に向かって放射し、同一の検出器により２つの透過放射線を検出して、サンプル管についての情報を検出する遠心分離機システムが知られている（特許文献２参照）。ここでの２つの放射線は、僅かに異なる位置を進み、２つの透過放射線もわずかに異なる位置を進む。

米国特許出願公開第２０１２／００１３８８９号明細書 特表２０１５－５０２８４１公報

従来技術では、血液等の検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制することが困難である。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制できる界面検出センサ及び界面検出方法を提供する。

本開示の一態様は、複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光と第２波長を有する第２の投光光とを含む投光光セットを順次投光する投光部と、前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを順次受光する受光部と、前記投光部による投光タイミングと前記受光部による受光タイミングとを同期させ、順次受光された前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出する制御部と、を備え、前記投光部は、前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に前記第２の投光光の投光を開始し、前記受光部は、前記投光部による前記投光光セットの投光に同期して、前記第１の受光光の受光中又は受光終了時に前記第２の受光光の受光を開始し、前記制御部は、前記受光光セットの受光量のうち、前記第２の受光光の受光開始前の前記受光部による受光光の受光量よりも、前記第２の受光光の受光開始以降の前記受光部による受光光の受光量が大きくなるように、前記投光部に前記投光光セットを投光させる、界面検出センサである。

本開示の一態様は、界面検出方法であって、複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光と第２波長を有する第２の投光光とを含む投光光セットを順次投光するステップと、前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを順次受光するステップと、前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出するステップと、を有し、前記投光光セットを順次投光するステップは、前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に前記第２の投光光の投光を開始するステップを含み、前記受光光セットを順次受光するステップは、前記投光光セットの投光に同期して、前記第１の受光光の受光中又は受光終了時に前記第２の受光光の受光を開始するステップを含み、前記界面検出方法は、更に、前記受光光セットの受光量のうち、前記第２の受光光の受光開始前の受光光の受光量よりも、前記第２の受光光の受光開始以降の受光光の受光量が大きくなるように、前記投光光セットを投光させるステップを有する、界面検出方法である。

本開示によれば、検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制できる。

実施形態における血液界面検出システムの構成例を示す図 界面検出センサの構成例を示すブロック図 血液サンプルに対する各投光光の透過特性を示すグラフ 投光光セットの投光タイミングと、受光光セットの受光タイミングと、採血管に対する垂直照射位置と、の第１例を示す図 図３の投光光セットに含まれる各投光光の投光タイミングと投光量との第１例を示す図 図３の投光光セットに含まれる各投光光の投光タイミングと投光量との第２例を示す図 図３の投光光セットに含まれる各投光光の投光タイミングと投光量との第３例を示す図 第１の投光光と第２の投光光とが時間的に隣接配置される場合の、投光光セットの投光タイミングと、受光光セットの受光タイミングと、採血管に対する垂直照射位置と、の第２例を示す図 図３の受光光セットに含まれる各受光光の受光タイミングと受光量との一例を示す図 図５の受光光セットに含まれる各受光光の受光タイミングと受光量との一例を示す図 採血管に対するスキャン位置と、各スキャン位置をスキャンするための円形ビーム及び長方形ビームと、の一例を示す図 投光光が円形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が円形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が円形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が長方形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が長方形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が長方形ビームである場合における採血管の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図 投光光が円形ビームである場合の、投光光に対応する受光光の受光量の一例を示す図 投光光が長方形ビームである場合の、投光光に対応する受光光の受光量の一例を示す図 受光光セット内の複数の受光光の時間的隣接の効果を説明するための図 血液サンプルのｚ方向に並ぶスキャン領域の空間的隣接の効果を説明するための図

以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施形態の内容に至る経緯）
従来の界面検出センサは、光パルスを投光する光源に対する光パルスが照射されるサンプル管の位置を、サンプル管の長手方向に沿って一定速度で変更しながら、２種類の光パルスを交互に点灯することを繰り返している。フォトダイオードのＰＮ接合部の蓄積電荷による立下り波形（尾引き波形）が重ならず、時系列で隣り合う次信号への影響が少なくなるように、２種類の光パルスの点灯の繰り返し周期（投光周期）は、長めに設定されている。

ここで、界面検出に要する時間を短縮するためには、上記の光源に対するサンプル管の位置の更新速度（スキャン速度）を高速化する必要がある。これに対し、投光周期を変更せずに、スキャン速度を高速化すると（例えばスキャン速度を２倍にすると）、サンプル管に光パルスが照射される照射位置（垂直照射位置とも称する）の間隔が広がる。この場合、サンプル管の長手方向に沿って垂直照射位置を細かく設定できないので、界面検出精度が低下する。

これに対し、サンプル管の長手方向に沿って垂直照射位置を細かく設定するために、投光周期を短くすると（例えば投光周期を１／２にすると）、時系列で隣合う前信号の立下り波形が次信号に重なり、次信号の受光波形に対して影響を生じる。そのため、やはり界面検出精度が低下する。

以下の実施形態では、検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制できる界面検出センサ及び界面検出方法について説明する。

（実施形態）
＜血液界面検出システムの構成＞
図１は、実施形態における血液界面検出システム５の構成例を示す図である。血液界面検出システム５は、採血管５０と、移動機構６０と、界面検出センサ１００と、を含む構成である。

なお、本実施形態では、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向を規定している。ｚ方向は、採血管５０の延在方向であり、例えば鉛直方向である。ｙ方向は、ｚ方向に垂直な方向であり、後述する投光部１１０から投光される投光光の進行方向である。ｘ方向は、ｙ方向及びｚ方向に垂直な方向である。ｚ方向の正側を上とも記載し、ｚ方向の負側を下とも記載する。

採血管５０は、血液サンプルＣを収容する（図３等参照）。血液サンプルＣは、界面の検出対象の一例である。血液サンプルＣは、複数の層を有し、例えば、血餅Ｃ１の層及び血清Ｃ３の層を有する（図３等参照）。血液サンプルＣは、分離材Ｃ２の層を有してもよい（図３等参照）。分離材Ｃ２は、例えば有機性分離ゲルである。例えば、採血管５０内に分離材Ｃ２が注入され、遠心分離機により遠心分離されることで、血液サンプルＣが血餅Ｃ１と分離材Ｃ２と血清Ｃ３とに分離される。血餅Ｃ１は、バフィーコートＣ１２の層及び赤血球Ｃ１１の層を有する。バフィーコートＣ１２は、例えば白血球及び血小板を有する。

移動機構６０は、採血管５０を保持する保持アーム６１と、保持アーム６１に駆動力を供給する駆動部材（例えばモータ）と、を有する。移動機構６０は、採血管５０を、採血管５０の長手方向（ｚ方向）に沿って移動させる。採血管５０の長手方向は、鉛直方向に平行である。なお、採血管５０の移動方向（ｚ方向）は、界面検出のためのスキャン方向である。

界面検出センサ１００は、投光部１１０と、受光部１２０と、制御部１３０と、を含む構成である。界面検出センサ１００の筐体は、任意の形状を有し、例えば図１に示すようにコの字形状を有する。コの字形状では、投光部１１０と受光部１２０との間に空間が存在し、投光部１１０と受光部１２０とが距離ｄ１離れて配置される。投光部１１０と受光部１２０との間の空間には、採血管５０がｚ方向に移動自在に配置される。距離ｄ１は、投光部１１０の投光口から受光部１２０の受光口までの距離であり、投受光間距離とも称する。なお、採血管５０の位置が固定され、界面検出センサ１００が移動機構６０によってｚ方向に移動自在に配置されてもよい。この場合でも、界面検出センサ１００と採血管５０とのｚ方向に沿う相対的な位置関係を変更可能である。

界面検出センサ１００が上記のコの字形状を有する場合、投光部１１０と受光部１２０とが一体に固定の形状となるので、投光部１１０の投光と受光部１２０の受光との光軸合わせが容易になる。なお、界面検出センサ１００が、コの字形状に形成されなくてもよい。

投光部１１０は、波長λ（λ１、λ２、…）の異なる複数の投光光Ｓ１１，Ｓ１２，…を含む投光光セットＳ１０を、採血管５０に向かって順次投光（照射）する。投光光は、例えば、レーザ光であり、パルス状の光であってよい。受光部１２０は、波長λの異なる複数の受光光Ｓ２１，Ｓ２２，…を含む受光光セットＳ２０を順次受光する。受光光は、例えば、レーザ光であり、パルス状の光であってよい。受光光は、投光部１１０により投光された投光光が採血管５０を透過した信号である。制御部１３０は、受光部１２０により受光された受光光セットＳ２０に基づいて、採血管５０内の血液サンプルＣの各層の境界（界面）を非接触で検出する。

具体的には、採血管５０内の血液サンプルＣに分離材Ｃ２が存在する場合、制御部１３０は、血餅Ｃ１の層と分離材Ｃ２の層との界面、分離材Ｃ２の層と血清Ｃ３の層との界面、及び血清Ｃ３の層と空気層との界面の少なくとも１つを検出する。また、採血管５０内の血液サンプルＣに分離材Ｃ２が存在しない場合、制御部１３０は、血餅Ｃ１の層と血清Ｃ３の層との界面、及び、血清Ｃ３の層と空気層との界面の少なくとも１つを検出する。

図２Ａは、界面検出センサ１００の構成例を示すブロック図である。界面検出センサ１００は、上述のように、投光部１１０と、受光部１２０と、制御部１３０と、を備える。

投光部１１０は、１つ以上（例えば２つ）のドライバ１１１と、１つ以上（例えば２つ）の投光素子１１２と、１つ以上（例えば２つ）のレンズ１１３と、合波器１１４と、を備える。なお、ドライバ１１１、投光素子１１２，及びレンズ１１３は、投光部１１０により投光され波長の異なる投光光の数に対応して、複数系統設けられる。

各ドライバ１１１は、制御部１３０から制御情報を取得し、制御情報に基づいて、各ドライバ１１１に接続された各投光素子１１２を駆動し、投光信号を供給する。例えば、ドライバ１１１Ａは、投光素子１１２Ａを駆動し、投光信号を供給する。ドライバ１１１Ｂは、投光素子１１２Ｂを駆動し、投光信号を供給する。

各投光素子１１２は、ドライバ１１１からの投光信号を電気信号から光信号に変換し、異なる波長λ（λ１，λ２，…）を有する各投光光を投光する。例えば、投光素子１１２Ａは、波長λ１（例えば１５５０ｎｍ又は１３００ｎｍ）の投光光Ｓ１１を投光する。投光素子１１２Ａは、波長λ２（例えば９８０ｎｍ）の投光光Ｓ１２を投光する。

投光光Ｓ１１の波長λ１と投光光Ｓ１２の波長λ２は、制御部１３０によって、検出対象に応じて決定されてもよい。波長λ１と波長λ２とは、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２とが検出対象の各層間で変化するように決定される。各層間とは、血餅Ｃ１の層と分離材６２の層との間、分離材６２の層と血清Ｃ３の層との間、血清Ｃ３の層と空気の層との間、又は分離材Ｃ２が不在である場合の血餅Ｃ１の層と血清Ｃ３の層との間の少なくとも１つを含んでよい。

投光光Ｓ１１は、赤外線領域の波長を有する光である。また、投光光Ｓ１２は、投光光Ｓ１１の波長よりも短波長側の波長領域の波長の光である。投光光Ｓ１１，Ｓ１２は、近赤外線領域の波長の光であることが好ましい。波長λ１は、例えば１３００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下のいずれかの波長である。波長λ２は、例えば８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下のいずれかの波長である。波長λ１は例えば１５５０ｎｍである。波長λ２は例えば９８０ｎｍである。

各レンズ１１３は、各投光素子１１２から投光された各投光光を合波器１１４に進行させる。例えば、レンズ１１３Ａは、投光光Ｓ１１を合波器１１４に進行させ、レンズ１１３Ｂは、投光光Ｓ１２を合波器１１４に進行させる。

合波器１１４は、各レンズ１１３を介して取得された各投光光（例えば投光光Ｓ１１，Ｓ１２）を、同一光路上に合流させる。この同一光路は、合波器１１４から採血管５０を透過して受光部１２０に向かう光路である。合波器１１４は、例えば反射ミラーとダイクロイックミラーとを備えてよい。合流された投光光Ｓ１１，Ｓ１２は、投光光セットＳ１０を形成し、投光口から投光部１１０の外部に出射され、採血管５０を透過して受光部１２０に向かう。

受光部１２０は、レンズ１２１と、受光素子１２２と、増幅器１２３と、を備える。なお、受光部１２０は、レンズ１２１を備えなくてもよい。

レンズ１２１は、各投光光Ｓ１１，Ｓ１２が透過した各受光光Ｓ２１，Ｓ２２を含む受光光セットＳ２０を、受光口を介して取得する。レンズ１２１は、各受光光Ｓ２１，Ｓ２２を受光素子１２２に集光する。受光素子１２２は、受光光としての光信号を電気信号に変換し、受光光の受光量に応じた信号レベルの受光信号を増幅器１２３に出力する。増幅器１２３は、受光素子２１から出力される各受光信号を増幅して制御部１３０に出力する。

制御部１３０は、増幅器１３１、ＡＤ変換器１３２、ＣＰＵ１３３、出力部１４４、及び出力部１４５を備える。なお、制御部１３０は、増幅器１３１を備えなくてもよい。

増幅器１３１は、受光部１２０から取得した各受光信号を増幅する。ＡＤ変換器１３２は、これらの受光信号のアナログ値をデジタル値に変換し、ＣＰＵ１３３に送る。このデジタル値は、受光部１２０が受光する受光光セットＳ２０に含まれる受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量を示す。

ＣＰＵ１３３は、プロセッサの一例であり、投光部１１０及び受光部１２０を制御する。ＣＰＵ１３３は、例えば、投光部１１０による投光タイミングと受光部１２０による受光タイミングを同期させる。ＣＰＵ１３３は、ＡＤ変換器１３２から取得された受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量（受信信号の信号レベル）に基づいて、検査対象（例えば採血管５０内の血液サンプルＣ）の各層の界面を検出する。

例えば、ＣＰＵ１３３は、受光光Ｓ２１の受光量の時間変化を示すデータと受光光Ｓ２２の受光量の時間変化を示すデータとを収集し、収集されたデータに基づいて、血液サンプルＣの各層の界面を検出してよい。例えば、ＣＰＵ１３３は、受光光Ｓ２１の受光量と受光光Ｓ２２の受光量との差に基づいて、血液サンプルＣの各層の界面を検出してよい。例えば、ＣＰＵ１３３は、制御部１３０が備えるメモリ（不図示）に記憶された閾値と受光量とを比較し、この比較の結果により界面を検出してよい。閾値は、検出対象に応じて設定される。例えば、検出対象としての血液サンプルＣにおいて、血餅Ｃ１と分離材Ｃ２との界面、分離材Ｃ２の層と血清Ｃ３の層との界面、血清Ｃ３の層と空気の層との界面を検出する場合、それぞれの界面を検出する閾値がそれぞれ設定されていてよい。ＣＰＵ１３３は、出力部１３４を介して、検出された界面の情報を含む検出信号を外部に出力する。

ＣＰＵ１３３は、光の各波長と透過率との関係を示す特性情報、つまり各波長の透過スペクトルの情報を予めメモリに保持しておいてよい。図２Ｂは、血液サンプルＣに対する各投光光の透過特性（特性情報の一例）を示すグラフである。この透過特性は、各投光光の波長と透過率との関係を示している。この透過率は、任意の受光素子により投光光を受光光として直接受光したときの受光量と、厚さ１６ｍｍの検体を透過した受光光を同じ受光素子により受光したときの受光量と、の割合を示す。実線の特性線Ａ１は、血清Ｃ３の透過率を示す。破線の特性線Ａ２は、分離材Ｃ２の透過率を示す。破線の特性線Ａ３は、血餅Ｃ１の透過率を示す。ＣＰＵ１３３は、特性情報を基に、投光部１１０により投光される投光光Ｓ１１の波長λ１及び投光光Ｓ１２の波長λ２を決定してよい。ＣＰＵ１３３は、投光光Ｓ１１の波長λ１及び投光光Ｓ１２の波長λ２の情報を制御情報に含めて、出力部１３５を介して投光部１１０に送ってよい。

ＣＰＵ１３３は、受光光セットＳ２０の受光量が時系列で上り階段状に大きくなるように、投光部１１０による投光を制御する。例えば、ＣＰＵ１３３は、メモリに保持された特性情報に基づいて、各投光光の投光に関する投光情報を決定してよい。投光光の投光情報は、例えば、各投光光の投光量（投光信号の信号レベル）、各投光光の波長、及び各投光光の投光順序の少なくとも一方を含んでよい。この場合、ＣＰＵ１３３は、特性情報として、波長毎の光が投光された場合の検出対象の各層の透過率の情報を取得し、この透過率に基づいて、各波長の投光光が検出対象の各層を透過した場合の減衰量を算出してよい。そして、ＣＰＵ１３３は、投光光の投光量から減衰量が減算された受光光の受光量が、時系列で上り階段状になるように、投光光の投光量を決定してよい。また、ＣＰＵ１３３は、予め投光光の投光量が決まっている場合には、所望の受光量が得られる減衰量を算出し、減衰量に対応する透過率を算出し、その透過率となるような波長を、特性情報から導出してもよい。ＣＰＵ１３３は、決定された投光情報を制御情報に含めて、出力部１３５を介して投光部１１０に送ってよい。

ＣＰＵ１３３は、受光光セットＳ２０の受光量が時系列で下り階段状に小さくなっている場合、投光光セットＳ１０に含まれる複数の投光光の投光順序を入れ替える。ＣＰＵ１３３は、入れ替えられた投光順序の情報を制御情報に含めて、出力部１３５を介して投光部１１０に送ってよい。

図３は、投光光セットＳ１０の投光タイミングと、受光光セットＳ２０の受光タイミングと、採血管５０に対する垂直照射位置と、の第１例を示す図である。垂直照射位置は、採血管５０の移動方向に沿う位置（ｚ方向位置）であって、投光部１１０からｙ方向に沿って投光された投光光が透過する位置である。図３では、受光光セットＳ２０として、受光光Ｓ２１の受光タイミングと受光光Ｓ２２の受光タイミングとが時系列で重複せず隣接するように、投光光セットＳ１０を投光することを例示する。

つまり、投光部１１０は、制御部１３０による制御に従って、投光光セットＳ１０の投光時に、まず投光光Ｓ１１の投光を開始する。そして、投光部１１０は、投光光Ｓ１１の投光の終了時に投光光Ｓ１２の投光を開始し、その後投光光Ｓ１２の投光を終了する。この場合、制御部１３０は、投光タイミングと受光タイミングとを同期させるので、受光部１２０は、投光光Ｓ１１の投光タイミングと投光光Ｓ１２の投光タイミングとに同期して、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２とを含む受光光セットＳ２０を受光する。この結果、受光部１２０は、受光光セットＳ２０の受光時に、まず受光光Ｓ２１の受光を開始し、受光光Ｓ２１の受光の終了時に受光光Ｓ２２の受光を開始し、その後受光光Ｓ２２の受光を終了する。

図３では、投光光セットＳ１０の投光期間Ｔ１は、投光光Ｓ１１が投光される第１投光期間Ｔ１１と、投光光Ｓ１２が投光される第２投光期間Ｔ１２と、を含む。投光期間Ｔ１において、第１投光期間Ｔ１１が時系列で前半の期間であり、第２投光期間Ｔ１２が時系列で後半の期間である。第１投光期間Ｔ１１と第２投光期間Ｔ１２とは隣接しており、時系列で連続している。投光部１１０は、１つの投光光セットＳ１０を投光した後、所定の時間間隔ＴＩ１を空けて、次の投光光セットＳ１０を投光する。このような投光光セットＳ１０の投光を繰り返す。よって、投光期間Ｔ１と所定の時間間隔ＴＩ１とを合わせた期間が投光周期ＴＰとなり、投光周期ＴＰで投光光セットＳ１０の投光が繰り返される。投光周期ＴＰの１周期で、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２との双方が、１回投光される。

また、受光光セットＳ２０の受光期間Ｔ２は、受光光Ｓ２１が受光される第１受光期間Ｔ２１と、受光光Ｓ２２が受光される第２受光期間Ｔ２２と、を含む。受光期間Ｔ２において、第１受光期間Ｔ２１が時系列で前半の期間であり、第２受光期間Ｔ２２が時系列で後半の期間である。第１受光期間Ｔ２１と第２受光期間Ｔ２２とは隣接しており、時系列で連続している。受光部１２０は、１つの受光光セットＳ２０を受光した後、所定の時間間隔ＴＩ２を空けて、次の受光光セットＳ２０を受光する。このような受光光セットＳ２０の受光を繰り返す。よって、受光期間Ｔ２と所定の時間間隔ＴＩ２とを合わせた期間が受光周期ＴＲとなり、受光周期ＴＲで受光光セットＳ２０の受光が繰り返される。受光周期ＴＲの１周期で、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２１との双方が、１回受光される。

また、移動機構６０は、界面検出センサ１００による血液サンプルＣに含まれる各層の界面を検出する界面検出動作時（投光動作時及び受光動作時）に、採血管５０をｚ方向に移動可能である。つまり、採血管５０が移動機構６０による移動制御に従ってｚ方向に移動しながら、投光部１１０による投光光セットＳ１０の投光及び受光部１２０による受光光セットＳ２０の受光を行う。

例えば、図３では、採血管５０は、界面検出動作時には、ｚ方向の負側から正側に向かって（上方向）に移動中である。採血管５０は、ｚ方向に一定速度で移動してよい。採血管５０の移動速度が一定速度である場合、一定の投光周期ＴＰで投光光セットＳ１０を投光することで、一定の受光周期ＴＲで受光光セットＳ２０を受光する。

この場合、例えば、投光部１１０は、第１の投光光セットＳ１０の投光時には、第１投光期間Ｔ１１に採血管５０の第１空間領域Ｒ１に投光光Ｓ１１を照射し、受光部１２０は、第１受光期間Ｔ２１に第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内の最下層に位置する血餅Ｃ１の層の下端付近に位置する。続いて、投光部１１０は、第２投光期間Ｔ１２に採血管５０の第２空間領域Ｒ２に投光光Ｓ１２を照射し、受光部１２０は、第２受光期間Ｔ２２に第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２２を受光する。第２空間領域Ｒ２は、採血管５０内の血餅Ｃ１の層の位置に含まれ、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置する。制御部１３０は、第１空間領域Ｒ１及び第２空間領域Ｒ２を合わせた領域内に、血液サンプルＣの界面が存在するか否かを判別する。なお、各空間領域は、血液サンプルＣを検査するためのスキャン領域（走査領域）の一例である。また、各空間領域は、採血管５０に投光光が照射される垂直照射位置が連続する領域であるとも言える。

そして、投光中の第１の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１２の投光から次の第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１の投光までの期間は、投光光が投光されない時間間隔ＴＩ１が存在する。そのため、受光中の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２２の受光から次の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１の投光までの期間は、受光光が受光されない時間間隔ＴＩ２が存在する。この時間間隔ＴＩ１，ＴＩ２は、第２受光期間Ｔ２２における受光光Ｓ２２の立下り期間Ｓ２２ａが加味されて定められてよい。立下り期間Ｓ２２ａは、受光光Ｓ２２の受光終了直後から、受光光Ｓ２２の受光量が所定量以下となるまでの期間である。所定量は、値０であってもよいし、値０でなくても、次に受光される受光光セットＳ２０の第１受光期間Ｔ２１の受光光に対して重畳される残存信号が微小であり、次に受光される受光光セットＳ２０の受光に基づく界面検出への影響を無視できる程度であればよい。例えば、第１の受光光セットＳ２０の受光終了時点から、第１の受光光セットＳ２０に後続する第２の受光光セットＳ２０の受光開始時点までの期間は、立下り期間Ｓ２２ａよりも長い、又は立下り期間Ｓ２２ａと同じ長さであってよい。

投光部１１０は、一定の投光周期ＴＰで、投光光セットＳ１０を繰り返し投光する。よって、一定の投光周期ＴＰで、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光も繰り返される。したがって、受光部１２０は、一定の受光周期ＴＲで、受光光セットＳ２０を繰り返し受光する。よって、一定の受光周期ＴＲで、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光も繰り返される。

例えば、投光部１１０は、第１の投光光セットＳ１０の次に、第１の投光光セットＳ１０に後続する第２の投光光セットＳ１０を投光する。図３では、第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内のｚ方向の中間付近に位置する分離材Ｃ２の層の付近に位置する。受光部１２０は、この第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。また、第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１２が投光される第２空間領域Ｒ２は、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置し、分離材Ｃ２の層の上方に位置する血清Ｃ３の層の下端付近に位置する。受光部１２０は、この第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２２を受光する。

同様に、投光部１１０は、第２の投光光セットＳ１０の次に、第２の投光光セットＳ１０に後続する第３の投光光セットＳ１０を投光する。図３では、第３の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内のｚ方向の上方に位置する空気の層に位置する。受光部１２０は、この第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。また、第３の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１２が投光される第２空間領域Ｒ２は、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置し、空気の層に位置する。受光部１２０は、この第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２２を受光する。

移動機構６０による採血管５０のｚ方向への移動速度が高速である程、繰り返し投光される垂直照射位置の空間的な間隔が広がる。つまり移動機構６０による採血管５０のｚ方向への移動速度が高速である程、検出対象についての検出結果をなるべく多く得るためには、隣り合う投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される垂直照射位置のｚ方向に沿う距離ｄ２が、短い方が好ましい。一方、距離ｄ２を短くするためには、投光周期ＴＰを短くすることが必要とされる。この場合、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２とが時間的間隔をあけて投光されていると、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２とが混在し易くなる。

これに対し、界面検出センサ１００は、投光光Ｓ１１，Ｓ１２を時系列で連続して送ることで、受光光Ｓ２１，Ｓ２２を時系列で連続して受光でき、投光周期ＴＰ及び受光周期ＴＲを短縮し易くできる。よって、界面検出センサ１００は、なるべく短期間でなるべく多くの投光光Ｓ１１，Ｓ１２を投光でき、なるべく短期間でなるべく多くの受光光Ｓ２１，Ｓ２２を受光できる。よって、距離ｄ２をなるべく短くできる。

また、制御部１３０は、受光光セットＳ２０に含まれる時系列での受光量が上り階段状に大きくなるように、投光部１１０に投光させる。つまり、各受光期間Ｔ２において、第１受光期間Ｔ２１に受光される受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光される受光光の受光量の方が大きくなるように、投光部１１０により投光される投光光Ｓ１１，Ｓ１２の特性（例えば投光量又は波長）や投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光順序を調整する。つまり、受光側において、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量（光エネルギー）が、時系列で上り階段状に大きくなるように調整される。

同一の受光光セットＳ２０内において、時系列で先に受光される受光光Ｓ２１の立下り成分が時系列で後に受光される受光光Ｓ２２に重畳し得る。この場合でも、受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状であることで、受光光Ｓ２１の立下り成分が受光光Ｓ２２の受光量に対して十分に小さい。したがって、界面検出センサ１００は、第１受光期間Ｔ２１に受光される受光光Ｓ２１が第２受光期間Ｔ２２に受光される受光光Ｓ２２に干渉し、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の双方を含む同じ受光光セットＳ２０に基づく界面検出の精度の低下を抑制できる。

また、異なる受光光セットＳ２０内において、先に受光される受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２２が、後に受光される受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１に混在しやすくなる。これに対し、立下りを加味した時間間隔ＴＩ２が確保されることで、界面検出センサ１００は、時系列で前の受光光セット２０の受光光Ｓ２２によって、後の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１に干渉し、後の受光光セットＳ２０に基づく界面検出の精度の劣化を抑制できる。

図３に示した第１動作例によれば、界面検出センサ１００は、時系列で２つの隣接する投光光Ｓ１１，Ｓ１２が採血管５０を透過後に、時系列で２つの隣接する受光光Ｓ２１，Ｓ２２を取得できる。そして、界面検出センサ１００は、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が時系列で上り階段状に大きくなるように調整できる。よって、界面検出センサ１００は受光光セットＳ２０の立下り鈍りによる界面検出精度の低下を抑制できる。また、界面検出センサ１００は、光パルス照射の繰り返し周期を最大化できるので、ｚ方向に沿って多数の垂直照射位置に対応する受光光セットＳ２０を得ることができ、ｚ方向の界面検出の分解能を向上できる。

図４Ａ～図４Ｃは、図３に示した第１例の投光光セットＳ１０に含まれる各投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光タイミングと投光量との一例を示す図である。

図４Ａでは、各投光光セットＳ１０に含まれる投光光Ｓ１１，Ｓ１２の時系列での投光量が、上り階段状に大きくなっている。つまり、同じ投光光セットＳ１０内の投光光Ｓ１１よりも投光光Ｓ１２の投光量が大きい。この場合、この投光光セットＳ１０が採血管５０内の血液サンプルＣを透過した受光光セットＳ２０の時系列での受光量も、上り階段状に大きくなり易い。例えば、前述のような投光光Ｓ１１，Ｓ１２の波長λ１，λ２を加味した血液サンプルＣに対する透過特性において、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の透過率がほぼ等しい場合には、受光側でも受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状に大きくなる。

図４Ｂでは、各投光光セットＳ１０に含まれる投光光Ｓ１１，Ｓ１２の時系列での投光量が、下り階段状に小さくなっている。つまり、同じ投光光セットＳ１０内の投光光Ｓ１１よりも投光光Ｓ１２の投光量が小さい。この場合でも、前述のような投光光Ｓ１１，Ｓ１２の波長λ１，λ２を加味した血液サンプルＣに対する透過特性に応じて、受光部１２０に受光される受光光セットＳ２０の時系列での受光量が、上り階段状に大きくなればよい。

図４Ｃでは、各投光光セットＳ１０に含まれる投光光Ｓ１１，Ｓ１２の時系列での投光量が示す形状が、矩形状になっている。つまり、同じ投光光セットＳ１０内の投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２との投光量が等しい。この場合でも、前述のような投光光Ｓ１１，Ｓ１２の波長λ１，λ２を加味した血液サンプルＣに対する透過特性に応じて、受光部１２０に受光される受光光セットＳ２０の時系列での受光量が、上り階段状に大きくなればよい。

図５は、投光光セットＳ１０の投光タイミングと、受光光セットＳ２０の受光タイミングと、採血管５０に対する垂直照射位置と、の第２例を示す図である。図５では、受光光セットＳ２０として、受光光Ｓ２１の受光タイミングと受光光Ｓ２２の受光タイミングとが時系列で重複するように、投光光セットＳ１０を投光することを例示する。

つまり、投光部１１０は、制御部１３０による制御に従って、投光光セットＳ１０の投光時に、まず投光光Ｓ１１の投光を開始する。そして、投光部１１０は、投光光Ｓ１１の投光中、つまり投光光Ｓ１１の投光が終了する前に、投光光Ｓ１２の投光を開始し、その後投光光Ｓ１２の投光を終了する。この場合、制御部１３０は、投光タイミングと受光タイミングとを同期させるので、受光部１２０は、投光光Ｓ１１の投光タイミングと投光光Ｓ１２の投光タイミングとに同期して、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２とを含む受光光セットＳ２０を受光する。この結果、受光部１２０は、受光光セットＳ２０の受光時に、まず受光光Ｓ２１の受光を開始し、受光光Ｓ２１の受光中つまり受光光Ｓ２１の受光が終了する前に受光光Ｓ２２の受光を開始し、その後受光光Ｓ２２の投光を終了する。

つまり、図３に示した第１例と比較すると、図５に示す第２例では、時系列で先に投光される投光光Ｓ１１の投光継続時間が長く、投光光Ｓ１１の投光期間と投光光Ｓ１２の投光期間とが少なくとも一部重複している。よって、図３に示した第１例と比較すると、図５に示す第２例では、時系列で先に受光される受光光Ｓ２１の受光継続時間が長く、受光光Ｓ２１の受光期間と受光光Ｓ２２の受光期間とが少なくとも一部重複している。

図５では、投光光セットＳ１０の投光期間Ｔ１は、投光光Ｓ１１が投光される第１投光期間Ｔ１１と、投光光Ｓ１１及び投光光Ｓ１２が投光される第２投光期間Ｔ１２と、を含む。投光期間Ｔ１において、第１投光期間Ｔ１１が時系列で前半の期間であり、第２投光期間Ｔ１２が時系列で後半の期間である。第１投光期間Ｔ１１と第２投光期間Ｔ１２とは隣接しており、時系列で連続している。投光部１１０は、１つの投光光セットＳ１０を投光した後、所定の時間間隔ＴＩ１を空けて、次の投光光セットＳ１０を投光する。このような投光光セットＳ１０の投光を繰り返す。よって、投光期間Ｔ１と所定の時間間隔ＴＩ１とを合わせた期間が投光周期ＴＰとなり、投光周期ＴＰで投光光セットＳ１０の投光が繰り返される。投光周期ＴＰの１周期で、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２との双方が、１回投光される。

また、受光光セットＳ２０の受光期間Ｔ２は、受光光Ｓ２１が受光される第１受光期間Ｔ２１と、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２が受光される第２受光期間Ｔ２２と、を含む。受光期間Ｔ２において、第１受光期間Ｔ２１が時系列で前半の期間であり、第２受光期間Ｔ２２が時系列で後半の期間である。第１受光期間Ｔ２１と第２受光期間Ｔ２２とは隣接しており、時系列で連続している。受光部１２０は、１つの受光光セットＳ２０を受光した後、所定の時間間隔ＴＩ２を空けて、次の受光光セットＳ２０を受光する。このような受光光セットＳ２０の受光を繰り返す。よって、受光期間Ｔ２と所定の時間間隔ＴＩ２とを合わせた期間が受光周期ＴＲとなり、受光周期ＴＲで受光光セットＳ２０の受光が繰り返される。受光周期ＴＲの１周期で、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２１との双方が、１回受光される。

また、移動機構６０は、界面検出センサ１００による血液サンプルＣに含まれる各層の界面を検出する界面検出動作時（投光動作時及び受光動作時）に、採血管５０をｚ方向に移動可能である。つまり、採血管５０が移動機構６０による移動制御に従ってｚ方向に移動しながら、投光部１１０による投光光セットＳ１０の投光及び受光部１２０による受光光セットＳ２０の受光を行う。

例えば、図５では、採血管５０は、界面検出動作時には、ｚ方向の負側から正側に向かって（上方向）に移動中である。採血管５０は、ｚ方向に一定速度で移動してよい。採血管５０の移動速度が一定速度である場合、一定の投光周期ＴＰで投光光セットＳ１０を投光することで、一定の受光周期ＴＲで受光光セットＳ２０を受光する。

この場合、例えば、投光部１１０は、第１の投光光セットＳ１０の投光時には、第１投光期間Ｔ１１に採血管５０の第１空間領域Ｒ１に投光光Ｓ１１を照射する。受光部１２０は、第１受光期間Ｔ２１に、第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内の最下層に位置する血餅Ｃ１の層の下端付近に位置する。続いて、投光部１１０は、第２投光期間Ｔ１２に、採血管５０の第２空間領域Ｒ２に、投光光Ｓ１１及び投光光Ｓ１２を照射する。受光部１２０は、第２受光期間Ｔ２２に、第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２を受光する。第２空間領域Ｒ２は、採血管５０内の血餅Ｃ１の層の位置に含まれ、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置する。制御部１３０は、第１空間領域Ｒ１及び第２空間領域Ｒ２を合わせた領域内に、血液サンプルＣの界面が存在するか否かを判別する。

そして、投光中の第１の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１２の投光から次の第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１の投光までの期間は、投光光が投光されない時間間隔ＴＩ１が存在する。そのため、受光中の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２２の受光から次の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１の投光までの期間は、受光光が受光されない時間間隔ＴＩ２が存在する。この時間間隔ＴＩ１，ＴＩ２は、第２受光期間Ｔ２２における受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の立下り期間Ｓ２２ａが加味されて定められてよい。立下り期間Ｓ２２ａは、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の受光終了直後から、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の受光量の合計が所定量以下となるまでの期間である。所定量は、値０であってもよいし、値０でなくても、次に受光される受光光セットＳ２０の第１受光期間Ｔ２１の受光光に対して重畳される残存信号が微小であり、次に受光される受光光セットＳ２０の受光に基づく界面検出への影響を無視できる程度であればよい。例えば、第１の受光光セットＳ２０の受光終了時点から、第１の受光光セットＳ２０に後続する第２の受光光セットＳ２０の受光開始時点までの期間は、立下り期間Ｓ２２ａよりも長い、又は立下り期間Ｓ２２ａと同じ長さであってよい。

投光部１１０は、一定の投光周期ＴＰで、投光光セットＳ１０を繰り返し投光する。よって、一定の投光周期ＴＰで、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光も繰り返される。したがって、受光部１２０は、一定の受光周期ＴＲで、受光光セットＳ２０を繰り返し受光する。よって、一定の受光周期ＴＲで、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光も繰り返される。

例えば、投光部１１０は、第１の投光光セットＳ１０の次に、第１の投光光セットＳ１０に後続する第２の投光光セットＳ１０を投光する。図５では、第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内のｚ方向の中間付近に位置する分離材Ｃ２の層の付近に位置する。受光部１２０は、この第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。また、第２の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１及び投光光Ｓ１２が投光される第２空間領域Ｒ２は、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置し、分離材Ｃ２の層の上方に位置する血清Ｃ３の層の下端付近に位置する。受光部１２０は、この第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２を受光する。

同様に、投光部１１０は、第２の投光光セットＳ１０の次に、第２の投光光セットＳ１０に後続する第３の投光光セットＳ１０を投光する。図５では、第３の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される第１空間領域Ｒ１は、採血管５０内のｚ方向の上方に位置する空気の層に位置する。受光部１２０は、この第１空間領域Ｒ１を透過した受光光Ｓ２１を受光する。また、第３の投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１２が投光される第２空間領域Ｒ２は、第１空間領域Ｒ１の上方に第１空間領域Ｒ１に空間的に連続して位置し、空気の層に位置する。受光部１２０は、この第２空間領域Ｒ２を透過した受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２を受光する。

移動機構６０による採血管５０のｚ方向への移動速度が高速である程、繰り返し投光される垂直照射位置の空間的な間隔が広がる。つまり移動機構６０による採血管５０のｚ方向への移動速度が高速である程、検出対象についての検出結果をなるべく多く得るためには、隣り合う投光光セットＳ１０の投光光Ｓ１１が投光される垂直照射位置のｚ方向に沿う距離ｄ２が、短い方が好ましい。一方、距離ｄ２を短くするためには、投光周期ＴＰを短くすることが必要とされる。この場合、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２とが時間的間隔をあけて投光されていると、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２とが混在し易くなる。

これに対し、界面検出センサ１００は、投光光Ｓ１１，Ｓ１２を時系列で重複して投光することで、受光光Ｓ２１，Ｓ２２を時系列で重複して受光でき、投光周期ＴＰ及び受光周期ＴＲを短縮し易くできる。よって、界面検出センサ１００は、なるべく短期間でなるべく多くの投光光Ｓ１１，Ｓ１２を投光でき、なるべく短期間でなるべく多くの受光光Ｓ２１，Ｓ２２を受光できる。よって、距離ｄ２をなるべく短くできる。

また、制御部１３０は、受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状に大きくなるように、投光部１１０に投光させる。つまり、各受光期間Ｔ２において、第１受光期間Ｔ２１に受光される受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光される受光光の受光量の方が大きくなるように、投光部１１０により投光される投光光Ｓ１１，Ｓ１２の特性（例えば投光量又は波長）を調整する。つまり、受光側において、第１受光期間Ｔ２１における受光光Ｓ２１の受光量（光エネルギー）と第２受光期間Ｔ２２における受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の受光量との合計（光エネルギー）が、時系列で上り階段状に大きくなるように調整される。

同一の受光光セットＳ２０内において、時系列で後に受光される第２受光期間Ｔ２２には、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２が重畳して受光される。ここで、受光光Ｓ２１は第１受光期間Ｔ２１から継続して受光されるので、第２受光期間Ｔ２２の際には、受光光Ｓ２１の特性は既知である。したがって、制御部１３０は、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の合計の特性から既知の受光光Ｓ２１の特性を差し引くことで、受光光Ｓ２２の特性を算出可能である。よって、界面検出センサ１００は、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の双方を含む同じ受光光セットＳ２０に基づく界面検出の精度の低下を抑制できる。

また、異なる受光光セットＳ２０内において、先に受光される受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２２が、後に受光される受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１に混在しやすくなる。これに対し、立下りを加味した時間間隔ＴＩ２が確保されることで、界面検出センサ１００は、時系列で前の受光光セット２０の受光光Ｓ２２によって、後の受光光セットＳ２０の受光光Ｓ２１に干渉し、後の受光光セットＳ２０に基づく界面検出の精度の劣化を抑制できる。

さらに、第２受光期間Ｔ２２では、受光光Ｓ２１，Ｓ２２が重畳しているので、第１受光期間Ｔ２１の受光光Ｓ２１の受光量に対して第２受光期間Ｔ２２の受光光Ｓ２２の受光量を容易に大きく調整できる。よって、界面検出センサ１００は、制御部１３０による投光光の投光量制御を簡素化でき、制御部１３０の処理負荷を低減できる。

図５に示した第２動作例によれば、界面検出センサ１００は、時系列で重畳した投光光Ｓ１１，Ｓ１２が採血管５０を透過後に、時系列で重畳した受光光Ｓ２１，Ｓ２２を取得できる。そして、界面検出センサ１００は、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が時系列で上り階段状に大きくなるように調整できる。また、受光光セットＳ２０の立下り鈍りによる界面検出精度の低下を抑制できる。また、界面検出センサ１００は、光パルス照射の繰り返し周期を最大化できるので、ｚ方向に沿って多数の垂直照射位置に対応する受光光セットＳ２０を得ることができ、ｚ方向の界面検出の分解能を向上できる。

図６は、図３に示した第１例の受光光セットＳ２０に含まれる各受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光タイミングと受光量との一例を示す図である。

図３では、各受光光セットＳ２０に含まれる受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が一定量で受信されることを例示したが、実際には各受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が変化し得る。制御部１３０は、受光光セットＳ２０内の受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量を基に、時系列で受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状に大きくなるように、つまり第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が大きくなるように、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光順序を調整してよい。例えば、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が大きい場合、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光順序を変更しなくてよい。現状の状態で上り階段状となっているためである。例えば、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が小さい場合、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光順序を入れ替えてよい。これにより、界面検出センサ１００は、投光順序の入れ替え後に、時系列で受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状に大きくなる可能性が高くなり、界面検出精度の向上が期待できる。また、例えば、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量と第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量とが等しい場合、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の投光順序を入れ替えても入れ替えなくてもよい。

制御部１３０は、受光部１２０により受光光セットＳ２０が受光される毎に、受光光セットＳ２０の時系列での受光量が上り階段状に大きくなるように、つまり第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が大きくなるように、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の順序を調整してよい。この場合、制御部１３０は、受光部１２０による受光状態を投光部１１０に毎回フィードバックするために、受光部１２０による受光状態を常時監視していてよい。そして、制御部１３０は、必要時に、受光部１２０による受光状態に応じて、投光部１１０による投光状態（例えば各投光光の投光量）を制御してよい。

図６では、時系列で１番目の受光光セットＳ２０では、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が大きいので、制御部１３０は投光順序（投光光Ｓ１１、Ｓ１２の順）を入れ替えていない。その結果、時系列で２番目の受光光セットＳ２０では、受光光Ｓ２１、Ｓ２２の順に受光される。また、時系列で２番目の受光光セットＳ２０では、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量と第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量とが等しく、制御部１３０は投光順序（投光光Ｓ１１、Ｓ１２の順）を入れ替えていない。その結果、時系列で３番目の受光光セットＳ２０では、受光光Ｓ２１、Ｓ２２の順に受光される。また、時系列で３番目の受光光セットＳ２０では、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が小さいので、制御部１３０は、投光順序を入れ替え、投光光Ｓ１２、Ｓ１１の順にしている。その結果、時系列で４番目の受光光セットＳ２０では、受光光Ｓ２２、Ｓ２１の順に受光される。また、時系列で４番目の受光光セットＳ２０では、第１受光期間Ｔ２１に受光する受光光の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２に受光する受光光の受光量が大きいので、制御部１３０は投光順序（投光光Ｓ１２、Ｓ１１の順）を入れ替えていない。その結果、時系列で５番目の受光光セットＳ２０では、受光光Ｓ２２、Ｓ２１の順に受光される。

図７は、図５に示した第２例の受光光セットＳ２０に含まれる各受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光タイミングと受光量との一例を示す図である。

図５では、各受光光セットＳ２０に含まれる受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が一定量で受信されることを例示したが、実際には各受光光の受光量が変化し得る。図７では、各受光光セットＳ２０の受光期間Ｔ２に含まれる第１受光期間Ｔ２１では、１つの受光光Ｓ２１を受光し、第２受光期間Ｔ２２では、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２の双方を受光する。そのため、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量が変化しても、第１受光期間Ｔ２１の受光量よりも第２受光期間Ｔ２２の受光量の方が常に大きくなる。そのため、時系列で受光光セットＳ２０の時系列での受光量が、常に上り階段状に大きくなる。よって、上述したような投光順序の調整は不要である。

次に、投光光Ｓ１１，Ｓ１２の光ビーム形状について説明する。

図８は、採血管５０に対する垂直照射位置と、各スキャン位置に配列された円形ビームＢ１及び長方形ビームＢ２と、の一例を示す図である。

投光部１１０により投光される投光光の光ビーム形状は、円形状又は長方形状等があり得る。なお、円形ビームＢ１及び長方形ビームＢ２のｚ方向に垂直なｘ方向に沿う長さｌ１は、受光部１２０の受光口のｘ方向に沿う長さを示す。円形ビームＢ１及び長方形ビームＢ２のｚ方向に沿う長さｌ２は、受光部１２０の受光口のｚ方向に沿う長さを示す。よって、図８を参照すると、円形ビームＢ１の方が、長方形ビームＢ２よりも、受光口により受光されない光ビームの量が多いことが理解できる。つまり、長方形ビームＢ２の方が円形ビームＢ１よりも光のエネルギ利用効率が高い。

図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃは、投光光が円形ビームである場合における採血管５０の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図である。

図９Ａでは、採血管５０内の分離材Ｃ２の層に、垂直照射位置があり、観察面が含まれており、投光光がｙ方向に投光されることを示している。また、図９Ｂは、移動機構６０の保持アーム６１に保持された採血管５０を上方から見た様子を示している。図９Ｂでは、採血管５０がｘｙ平面に平行な方向において位置ずれせずに配置されており、投光光の円形ビームＢ１が採血管５０のｘ方向の中央部を直進して通過することを示している。また、図９Ｃは、移動機構６０の保持アーム６１に保持された採血管５０を上方から見た様子を示している。図９Ｃでは、採血管５０がｘｙ平面に平行な方向において位置ずれして配置されており、投光光の円形ビームＢ１が、採血管５０のｘ方向の中央部から若干ずれて採血管５０内に入射し、採血管５０内で屈折して採血管５０外に出射することを示している。

図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃは、投光光が長方形ビームＢ２である場合における採血管５０の位置ずれの有無に応じた観察面での投光光の進行状態を説明するための図である。

図１０Ａでは、採血管５０内の分離材Ｃ２の層に、垂直照射位置があり、観察面が含まれており、投光光がｙ方向に投光されることを示している。また、図１０Ｂは、移動機構６０の保持アーム６１に保持された採血管５０を上方から見た様子を示している。図１０Ｂでは、採血管５０がｘｙ平面に平行な方向において位置ずれせずに配置されており、投光光の長方形ビームＢ２が採血管５０のｘ方向の中央部を直進して通過することを示している。また、図１０Ｃは、移動機構６０の保持アーム６１に保持された採血管５０を上方から見た様子を示している。図１０Ｃでは、採血管５０がｘｙ平面に平行な方向において位置ずれして配置されており、投光光の長方形ビームＢ２が、採血管５０のｘ方向の中央部から若干ずれて採血管５０内に入射している。しかし、長方形ビームＢ２は、採血管５０内で屈折するものの、受光部１２０の光軸上に長方形ビームＢ２の大部分が存在する状態で、採血管５０外に出射することを示している。

したがって、図１０Ｃでは、図９Ｃの円形ビームＢ１の場合と比較すると、採血管５０のｘｙ平面での位置ずれが発生しても、受光部１２０の光軸ＯＣ上に長方形ビームＢ２の大部分が存在する。よって、界面検出センサ１００は、受光部１２０が長方形ビームＢ２としての受光光の大部分を受光でき、界面検出精度の低下を抑制できる。

図１１Ａは、投光光が円形ビームＢ１である場合の、投光光に対応する受光光の受光量の一例を示す図である。

円形ビームＢ１は、ｘ方向の長さとｚ方向の長さが等しいので、採血管５０の幅に合わせてｘ方向の長さを長くすると、ｚ方向の長さも長くなる。この場合、ｚ方向の広範囲において血液サンプルＣ内の各層の状態に影響を受け易い。例えば、実際には血清Ｃ３の層の成分の検出を希望する場合でも、血清Ｃ３の上下に存在する分離材Ｃ２の層と空気の層とを透過した受光光が取得され得る。そのため、血液サンプルＣ内の各層の界面付近の受光量が、滑らかに変化する傾向がある。

図１１Ｂは、投光光が長方形ビームＢ２である場合の、投光光に対応する受光光の受光量の一例を示す図である。

長方形ビームＢ２は、ｘ方向の長さよりもｚ方向の長さを短くできる。図１１Ｂでは、採血管５０の幅に合わせてｘ方向の長さを長くする一方、ｚ方向の長さをｘ方向よりも短くしている。この場合、界面検出センサ１００は、ｚ方向の広範囲において血液サンプルＣ内の各層の状態に影響を受けることを抑制できる。そのため、血液サンプルＣ内の各層の界面付近を透過した受光光の受光量が、鋭く変化する傾向がある。よって、界面検出センサ１００は、受光光の受光量に基づく界面検出精度を高くできる。

なお、円形ビームＢ１及び長方形ビームＢ２のｘ方向の長さは、採血管５０の幅よりも短いことが好ましい。採血管５０内を通らない光を受光することで、界面検出の精度が低下することを回避するためである。

なお、波長λ１の投光光Ｓ１１及び波長λ２の投光光Ｓ１２は、血餅Ｃ１に対する透過率がいずれも低い。また、波長λ１の投光光Ｓ１１は、血清Ｃ３に対する透過率が低く、波長λ２の投光光Ｓ１２は、血清Ｃ３に対する透過率が高い。また、波長λ１の投光光Ｓ１１及び波長λ２の投光光Ｓ１２は、分離材Ｃ２に対する透過率がいずれも高い。また、波長λ１の投光光Ｓ１１及び波長λ２の投光光Ｓ１２は、空気に対する透過率が、分離材Ｃ２に対する透過率よりもさらに高い。そのため、時系列で先に投光光Ｓ１１が投光され、後に投光光Ｓ１２が投光されることで、受光光セットＳ２０の時系列での受光量は、上り階段状に大きくなり易い。

受光部１２０により受光された受光光セットＳ２０は、血液サンプルＣを透過した受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２との双方を含む。よって、受光光セットＳ２０の受光量は、小さい方から順に並べると、血餅Ｃ１、血清Ｃ３、分離材Ｃ２、及び空気の順となる。

このように、投光光のビーム形状のｚ方向の長さが、このビーム形状のｘ方向の長さよりも短いことで、界面検出センサ１００は、界面検出のための各垂直照射位置でのデータの測定性及びデータの測定の安定性を向上できる。界面検出センサ１００は、ｚ方向におけるスキャン（検出）間隔を短くすることができ、検出分解能を向上させることができる。したがって、ｚ方向の変化に対する感度を高くできる。また、ビーム形状のｘ方向の長さを確保することで、採血管５０内の血液サンプルＣを透過した受光光を広く取得でき、採血管５０が多少位置ずれしても、光軸ＯＣ上に光が含まれやすいので、測定安定性が向上する。なお、ビーム形状のｚ方向の長さが、このビーム形状のｘ方向の長さよりも短い場合、ビーム形状は、長方形状に限られず、その他の形状（例えば楕円形状）を含んでもよい。

次に、本実施形態における時間的隣接及び空間的隣接の効果について説明する。

図１２は、受光光セットＳ２０内の複数の受光光Ｓ２１，Ｓ２２の時間的隣接の効果を説明するための図である。

図１２では、比較例として、時系列で隔絶して交互に２つの異なる波長の２つの受光光Ｓ２１Ｘ，Ｓ２２Ｘが得られる場合と、本実施形態として、時系列で隣接して交互に２つの異なる波長λ１，λ２の２つの受光光Ｓ２１、Ｓ２２が得られる場合と、を示している。図１２の時系列で隔絶される場合と時系列で隣接する場合とでは、受光周期は同じであることを想定する。また、界面を検出するための２つの受光光を抽出するサンプリング間隔ＳＩは、受光周期の半分程度の間隔であることを想定する。また、移動機構６０によって、採血管５０がｚ方向に連続して一定速度で移動されることを想定する。

この場合、図１２に示すように、比較例のように時系列で隔絶される場合には、１つのサンプリング間隔ＳＩの内側に、２つの異なる波長のうちのいずれかの波長の１つの受光光だけが含まれる。一方、実施形態のように時系列で隣接する場合には、１つのサンプリング間隔ＳＩの内側に、２つの異なる波長の２つの受光光Ｓ２１，Ｓ２２（受光光セットＳ２０）がいずれも含まれる。

よって、比較例では、血液サンプルＣにおける空間的なサンプリング間隔に対応する空間領域に含まれる１つの受光光の受光量に基づいて界面検出するので、この空間領域における界面の検出精度が不十分となる。これに対し、本実施形態の界面検出センサ１００は、血液サンプルＣにおける空間的なサンプリング間隔に対応する空間領域に含まれる２つの受光光の受光光に基づいて界面検出することで、この空間領域における界面を高精度に検出できる。

また、血餅Ｃ１の層は、白血球及び血小板を含むバフィーコートＣ１２の層と、赤血球Ｃ１１を含む層と、を含む。バフィーコートＣ１２の層のｚ方向の長さは、赤血球Ｃ１１の層のｚ方向の長さよりも極めて短く、極めてｚ方向の厚みが薄い空間領域となっている。本実施形態の界面検出センサ１００は、血液サンプルＣにおける空間的なサンプリング間隔に対応する空間領域にこのようなバフィーコートＣ１２が含まれる場合でも、バフィーコートＣ１２の層の界面を高精度に検出できる。このように、界面検出センサ１００は、ｚ方向の長さが短い微小領域の透過光量（受光量）測定を、２つの異なる波長λ１，λ２を有する２つの受光光Ｓ２１，Ｓ２２を用いて高精度を実施できる。

図１３は、血液サンプルＣのｚ方向に並ぶスキャン領域の空間的隣接の効果を説明するための図である。図１３では、投光部１１０による投光周期ＴＰを一定（例えば上限、最短）にした状態で、採血管５０のｚ方向の移動速度（スキャン速度）がＶ１，Ｖ２，Ｖ３である場合の、ｚ方向における２つの投光光を照射する垂直照射位置（空間領域）のパターンを、複数例示している。ここでは、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１の順に高速（つまりＶ３＞Ｖ２＞Ｖ１）である。

図１３では、比較例として、空間的に隔絶された２つの垂直照射位置を示している。また、本実施形態として、空間的に隣接した２つの垂直照射位置を示している。界面検出のためには、波長の異なる２つの受光光が必要となる。

図１３では、空間的に垂直照射位置が隔絶している場合、波長の異なる２つの受光光を得るために必要なｚ方向の長さが長くなり、この２つの受光光に基づく界面検出の対象となる空間領域が広範囲になる。または、同じ垂直照射位置で異なる波長の受光光が得られるまで待機し、同じ垂直照射位置で得られた２つの受光光のペアを用いて界面検出しようとすると、界面検出に要する時間が長時間化する。さらに、スキャン速度Ｖ３のように高速である場合、同じ垂直照射位置では波長の異なる受光光のペアを得ることができないこともある。

これに対し、空間的に垂直照射位置が隣接している場合、波長の異なる２つの受光光を得るために必要なｚ方向の長さが短くなり、この２つの受光光に基づく界面検出の対象となる空間領域が狭範囲になる。したがって、空間的に垂直照射位置が隔絶している場合よりも、本実施形態のように空間的に垂直照射位置が隣接する方が、界面検出の精度が高くなる。さらに、界面検出センサ１００は、スキャン速度に依存せずに、隣接する２つの垂直照射位置で受光される受光光Ｓ２１，Ｓ２２を得ることができるので、採血管５０のｚ方向の移動速度を高速化しても、界面検出精度が低下することを抑制でき、スキャン速度の選択性を向上できる。

このように、本実施形態の界面検出センサ１００によれば、血液サンプルＣ中の血餅Ｃ１又は血清Ｃ３等の下面又は上面等の界面を検出できる。そして、界面検出センサ１００は、例えば検出された血清Ｃ３の下面及び上面の界面を基に、血清量を容易に取得できる。また、界面検出センサ１００は、タクトタイム（例えば検出対象全体の界面検出に要する時間）の向上と界面検出精度の向上とを実現できる。また、界面検出センサ１００は、ｚ方向での単位長さ当たりの垂直照射位置の数、つまりｚ方向の単位長さあたりの光パルスの数を維持又は増加等させることができる。そのため、タクトタイム向上のため検出対象を収容する採血管５０のスキャン速度を高速化する場合でも、界面検出精度を維持又は向上できる。また、単位時間当たりに照射される光の総量総パワー（平均パワー）の増大を抑制して、効率良く界面を検出できる。

また、界面検出センサ１００は、投光光セットＳ１０として２つの投光光Ｓ１１，Ｓ１２を連続して投光することで、採血管５０のスキャン速度が高速化されても、照射される光パルスの間隔が広がることを抑制でき、２つの投光光Ｓ１１，Ｓ１２の時間的及び空間的な一致性が低下することを抑制できる。よって、界面検出センサ１００は、微小な層（例えば、バッフィーコート（約１mm厚）、メニスカス（約２mm厚）の検出データが取得できなったり、微小な層の界面判定の精度が低下したりすることを抑制できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

上記実施形態では、採血管５０は、採血管５０に収容された血液サンプルＣの界面検出動作時に、ｚ方向の負側から正側に向かう方向（上方向）に移動することを例示したが、この逆方向（下方向）に移動してもよい。

上記実施形態では、図３、図４Ａ～図４Ｃ、及び図５では、投光部１１０が、基本の投光動作として、波長λ１を有する投光光を時系列で先に投光し、波長λ２を有する投光光を時系列で後に投光することを例示したが、これに限られない。投光部１１０は、基本の投光動作として、波長λ２を有する投光光を時系列で先に投光し、波長λ１を有する投光光を時系列で後に投光してもよい。

上記実施形態では、界面検出センサ１００と採血管５０とのｚ方向に沿う相対的な位置関係を変更可能であることを例示したが、これに限られない。例えば、界面検出センサ１００が採血管５０の長さをカバーするように長尺のもので、ｚ方向に複数の投光素子及びその複数の投光素子に対応する受光素子を備えた、いわゆる多光軸光電センサを構成して、界面検出センサ１００は、界面検出センサ１００（例えば投光部１１０又は受光部１２０）と採血管５０とのｚ方向に沿う相対的な位置関係が不変であってもよい。この場合、制御部１３０が、投光部１１０から投光される投光光の投光方向を順次変更することで、採血管５０への投光光の照射位置を順次変更するようにしてもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ等のプロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、上記実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。また、複数のプロセッサが１つのプロセッサで構成されてもよい。

以上のように、上記実施形態の界面検出センサ１００は、投光部１１０と、受光部１２０と、制御部１３０と、を備える。投光部１１０は、複数の層を有する血液サンプルＣ（検出対象の一例）に、波長λ１（第１波長の一例）を有する投光光Ｓ１１（第１の投光光の一例）と波長λ２（第２波長の一例）を有する投光光Ｓ１２（第２の投光光の一例）とを含む投光光セットＳ１０を順次投光する。受光部１２０は、投光光Ｓ１１が検出対象を透過した信号である受光光Ｓ２１（第１の受光光の一例）と、投光光Ｓ１２が検出対象を透過した信号である受光光Ｓ２２（第２の受光光の一例）と、を含む受光光セットＳ２０を順次受光する。制御部１３０は、投光部１１０による投光タイミングと受光部１２０による受光タイミングとを同期させ、順次受光された受光光セットＳ２０に基づいて、検出対象に含まれる複数の層（例えば血餅Ｃ１、分離材Ｃ２、血清Ｃ３の各層）の界面を検出する。投光部１１０は、投光光Ｓ１１の投光中又は投光終了時に投光光Ｓ１２の投光を開始する。

これにより、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２との受光期間が時間的に連続しているので、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２による検出対象の検出領域が空間的に連続した領域となる。そのため、界面検出センサ１００は、受光光セットＳ２０による検出領域がスキャン方向（例えばｚ方向）に沿った微小な長さを有する微小領域であっても、この検出領域での界面検出精度を維持できる。また、受光光Ｓ２１及び受光光Ｓ２２による検出領域が空間的に連続した領域となることで、スキャン速度に依存せずに、受光光セットＳ２０による検出領域に対して２つの受光光Ｓ２１，Ｓ２２に基づいて界面検出できる。よって、界面検出センサ１００は、スキャン速度の高速化を実現できる。このように、界面検出センサ１００は、検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制できる。また、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２との投光タイミングが完全に一致しないことで、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２１との受光タイミングが完全に一致しない。そのため、界面検出センサ１００は、例えば各受光光を含む受光光セットＳ２０の特性から既知の受光光の特性を差し引くことで、未知の受光光の特性を得ることができ、それぞれの受光光Ｓ２１，Ｓ２２を識別できる。

また、受光部１２０は、投光部１１０による投光光セットＳ１０の投光に同期して、受光光Ｓ２１の受光中又は受光終了時に受光光Ｓ２２の受光を開始してよい。制御部１３０は、受光光セットＳ２０の受光量のうち、受光光Ｓ２２の受光開始前の受光部１２０による受光光の受光量よりも、受光光Ｓ２２の受光開始以降の受光部１２０による受光光の受光量が大きくなるように、投光部１１０に投光光セットＳ１０を投光させてよい。

これにより、受光光Ｓ２２の受光開始前の期間である第１受光期間Ｔ２１での受光光の受光量よりも、受光光Ｓ２２の受光開始以降の期間である第２受光期間Ｔ２２での受光光の受光量が大きくなる。つまり、受光光セットＳ２０の受光量は、時系列で上り階段状に大きくなる。また、受光光Ｓ２１と受光光Ｓ２２とが連続して受光されるので、第１受光期間Ｔ２１に受光される受光光Ｓ２１の立下りが第２受光期間Ｔ２２に残存し得る。この場合でも、受光量が上り階段状に大きくなることで、残存する受光光Ｓ２１の立下り成分が第２受光期間Ｔ２２の受光量に対して十分に小さい。したがって、界面検出センサ１００は、第１受光期間Ｔ２１に受光される受光光が第２受光期間Ｔ２２に受光される受光光に干渉し、双方の受光光を含む同じ受光光セットＳ２０に基づく界面検出の精度の低下を抑制できる。また、受光光セットＳ２０の特性から既知の受光光Ｓ２１の特性を差し引くことで、未知の受光光Ｓ２２の特性を得て、界面検出精度の低下が抑制されてもよい。

また、受光部１２０は、第１の受光光セットＳ２０に後続して第２の受光光セットＳ２０を受光してよい。第１の受光光セットＳ２０の受光終了時点から第２の受光光セットの受光開始時点までの第１の期間は、第１の受光光セットＳ２０の受光終了時点の受光量の立下りに要する立下り期間Ｓ２２ａよりも長い、又はこの立下り期間Ｓ２２ａと同じ長さでよい。

これにより、界面検出センサ１００は、第２受光期間Ｔ２２に受光した受光光（少なくとも受光光Ｓ２２）の立下りが第２受光期間Ｔ２２以降に残存しても、次に受光される受光光セットＳ２０を受光するまでに時間間隔ＴＩ２が確保されることで、後続の受光光セットＳ２０に基づく界面検出精度の低下を抑制できる。なお、第２受光期間Ｔ２２に受光した受光光の立下りは、受光光セットＳ２０の受光終了時点の受光量の立下りに相当する。

また、投光部１１０は、検出対象に対する投光光Ｓ１１の透過率と、検出対象に対する投光光Ｓ１２の透過率と、に基づいて、投光光Ｓ１１の投光量と、投光光Ｓ１２の投光量と、を決定してよい。

これにより、界面検出センサ１００は、各投光光の透過率を加味して、各投光光の投光量を様々な投光量に調整できる。例えば、界面検出センサ１００は、検出対象に対する投光光の透過率が大きい程、検出対象を透過し易く減衰し難いので、投光光の投光量を小さく決定できる。一方、界面検出センサ１００は、検出対象に対する透過率が小さい程、検出対象を透過し難く減衰し易いので、投光光の投光量を大きく決定できる。この場合でも、界面検出センサ１００は、受光光セットＳ２０の受光量が時系列で上り階段状に大きくなることで、界面検出精度の低下を抑制できる。

また、制御部１３０は、受光光セットＳ２０の受光量に含まれる、受光光Ｓ２２の受光開始前の受光部１２０による受光光の受光量である第１の受光量と、受光光Ｓ２２の受光開始以降の受光部１２０による受光光の受光量である第２の受光量と、を比較してよい。制御部１３０は、第１の受光量が第２の受光量よりも大きい場合、投光光Ｓ１１と投光光Ｓ１２との投光順序を入れ替えるよう投光部１１０に指示してよい。

これにより、界面検出センサ１００は、実際の第１受光期間Ｔ２１の受光光の受光量と第２受光期間Ｔ２２の受光光の受光量とに応じて、受光光セットＳ２０の受光量が時系列で上り階段状に大きくなるように、投光部１１０にフィードバックできる。よって、界面検出センサ１００は、予め各投光光の特性を把握しておかなくても、投光部１１０による各投光光の投光順序を、受光側で上記の上り階段状になるように調整できる。また、予め各投光光の特性を把握して各投光光の投光順序を調整した場合であって、検出対象の検出環境によって意図せずに各受光光の受光量の大きさが逆転し得る。この場合でも、界面検出センサ１００は、実際の各受光光の受光量に応じて、投光部１１０による各投光光の投光順序を、受光側で上記の上り階段状になるように調整できる。

また、検出対象は、採血管５０（収容器の一例）に収容されて第１の方向（例えばｚ方向、鉛直方向）に沿って延在してよい。第１の方向に沿って投光部１１０に対する検出対象の位置が移動可能であってよい。投光部１１０は、検出対象の第１の方向に沿った連続する位置（例えば垂直照射位置）に対して、第１の方向に垂直な方向（例えばｙ方向）に、投光光セットＳ１０を順次投光してよい。

これにより、界面検出センサ１００は、検出対象の第１の方向に沿った連続する位置で異なる波長を有する複数の受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光量を検出でき、検出された受光量に応じて界面検出できる。よって、界面検出センサ１００は、空間的に連続する狭領域において、界面検出できる。

また、投光部１１０により投光される投光光Ｓ１１及び投光光Ｓ１２の、第１の方向に平行な方向の長さは、第１の方向に対して垂直且つ投光光Ｓ１１及び投光光Ｓ１２の進行方向（例えばｙ方向）に対して垂直な方向（例えばｘ方向）の長さよりも短い、

投光光Ｓ１１，Ｓ１２のビームのｚ方向の長さとｘ方向の長さとが同じ（例えばビーム形状が円形又は正方形状）である場合には、ｚ方向の検出間隔を狭めて界面検出精度を高めるようとすると、投光光のビームのｚ方向及びｘ方向の長さが短くなる。そのため、例えば検出対象が収容された採血管５０に軸ずれが発生するなどして検出対象がｘ方向にずれた場合には、受光光Ｓ２１，Ｓ２２が受光部１２０に受光されない可能性が高くなる。そのため、受光光Ｓ２１，Ｓ２２の受光の安定性が低下し、界面検出精度が低下し得る。これに対し、界面検出センサ１００は、各投光光Ｓ１１，Ｓ１２のビームのｚ方向の長さをｘ方向よりも短くすることで、空間的な検出間隔を狭めて界面検出精度を向上でき、且つ、検出対象のｘ方向のずれが発生しても受光光の受光の安定性を維持できる。このように、投光光のビームの光エネルギの利用効率を高くできる。

また、検出対象は、血液サンプルＣでよい。複数の層は、血清Ｃ３の層及び血餅Ｃ１の層を含んでよい。

血液サンプルＣ中の血清Ｃ３及び血餅Ｃ１では、波長λ１及び波長λ２での透過率が異なる。界面検出センサ１００は、この透過率の差分を利用して、例えば、血液サンプルＣ中の血清Ｃ３の層及び血餅Ｃ１の層との界面や、他の層との界面を検出できる。
（項目１）
複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光と第２波長を有する第２の投光光とを含む投光光セットを順次投光する投光部と、
前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを順次受光する受光部と、
前記投光部による投光タイミングと前記受光部による受光タイミングとを同期させ、順次受光された前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出する制御部と、
を備え、
前記投光部は、前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に前記第２の投光光の投光を開始する、
界面検出センサ。
（項目２）
前記受光部は、前記投光部による前記投光光セットの投光に同期して、前記第１の受光光の受光中又は受光終了時に前記第２の受光光の受光を開始し、
前記制御部は、前記受光光セットの受光量のうち、前記第２の受光光の受光開始前の前記受光部による受光光の受光量よりも、前記第２の受光光の受光開始以降の前記受光部による受光光の受光量が大きくなるように、前記投光部に前記投光光セットを投光させる、
項目１に記載の界面検出センサ。
（項目３）
前記受光部は、第１の受光光セットに後続して第２の受光光セットを受光し、
前記第１の受光光セットの受光終了時点から前記第２の受光光セットの受光開始時点までの第１の期間は、前記第１の受光光セットの受光終了時点の受光量の立下りに要する立下り期間よりも長い、又は前記立下り期間と同じ長さである、
項目２に記載の界面検出センサ。
（項目４）
前記投光部は、
前記検出対象に対する前記第１の投光光の透過率と、前記検出対象に対する前記第２の投光光の透過率と、に基づいて、前記第１の投光光の投光量と、前記第２の投光光の投光量と、を決定する、
項目２又は３に記載の界面検出センサ。
（項目５）
前記制御部は、
前記受光光セットの受光量に含まれる、前記第２の受光光の受光開始前の前記受光部による受光光の受光量である第１の受光量と、前記第２の受光光の受光開始以降の前記受光部による受光光の受光量である第２の受光量と、を比較し、
前記第１の受光量が前記第２の受光量よりも大きい場合、前記第１の投光光と前記第２の投光光との投光順序を入れ替えるよう前記投光部に指示する、
項目２～４のいずれか１項に記載の界面検出センサ。
（項目６）
前記検出対象は、収容器に収容されて第１の方向に沿って延在し、
前記第１の方向に沿って前記投光部に対する前記検出対象の位置が移動可能であり、
前記投光部は、前記検出対象の第１の方向に沿った連続する位置に対して、前記第１の方向に垂直な方向に、前記投光光セットを順次投光する、
項目１～５のいずれか１項に記載の界面検出センサ。
（項目７）
前記投光部により投光される前記第１の投光光及び前記第２の投光光の、前記第１の方向に平行な方向の長さは、前記第１の方向に対して垂直且つ前記第１の投光光及び前記第２の投光光の進行方向に対して垂直な方向の長さよりも短い、
項目６に記載の界面検出センサ。
（項目８）
前記検出対象は、血液サンプルであり、
前記複数の層は、血清の層及び血餅の層を含む、
項目１～７のいずれか１項に記載の界面検出センサ。
（項目９）
複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光を投光するステップと、
前記検出対象に、前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に、第２波長を有する第２の投光光の投光を開始することで、前記第２の投光光を投光するステップと、
前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを受光するステップと、
前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出するステップと、
を有する界面検出方法。

本開示は、検出対象を走査するスキャン速度を高速化しつつ、検出対象内の界面検出精度の低下を抑制できる界面検出センサ及び界面検出方法等に有用である。

５ 血液界面検出システム
５０ 採血管
６０ 移動機構
６１ 保持アーム
１００ 界面検出センサ
１１０ 投光部
１１１ ドライバ
１１２ 投光素子
１１３ レンズ
１１４ 合波器
１２０ 受光部
１２１ レンズ
１２２ 受光素子
１２３ 増幅器
１３０ 制御部
１３１ 増幅器
１３２ ＡＤ変換器
１３３ ＣＰＵ
１３４，１３５ 出力部
Ｂ１ 円形ビーム
Ｂ２ 長方形ビーム
Ｃ 血液サンプル
Ｃ１ 血餅
Ｃ１１ 赤血球
Ｃ１２ バフィーコート
Ｃ２ 分離材
Ｃ３ 血清
Ｓ１０ 投光光セット
Ｓ１１，Ｓ１２ 投光光
Ｓ２０ 受光光セット
Ｓ２１，Ｓ２２ 受光光

Claims (8)

1. 複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光と第２波長を有する第２の投光光とを含む投光光セットを順次投光する投光部と、
   前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを順次受光する受光部と、
   前記投光部による投光タイミングと前記受光部による受光タイミングとを同期させ、順次受光された前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出する制御部と、
   を備え、
   前記投光部は、前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に前記第２の投光光の投光を開始し、
   前記受光部は、前記投光部による前記投光光セットの投光に同期して、前記第１の受光光の受光中又は受光終了時に前記第２の受光光の受光を開始し、
   前記制御部は、前記受光光セットの受光量のうち、前記第２の受光光の受光開始前の前記受光部による受光光の受光量よりも、前記第２の受光光の受光開始以降の前記受光部による受光光の受光量が大きくなるように、前記投光部に前記投光光セットを投光させる、
   界面検出センサ。
2. 前記受光部は、第１の受光光セットに後続して第２の受光光セットを受光し、
   前記第１の受光光セットの受光終了時点から前記第２の受光光セットの受光開始時点までの第１の期間は、前記第１の受光光セットの受光終了時点の受光量の立下りに要する立下り期間よりも長い、又は前記立下り期間と同じ長さである、
   請求項１に記載の界面検出センサ。
3. 前記投光部は、
   前記検出対象に対する前記第１の投光光の透過率と、前記検出対象に対する前記第２の投光光の透過率と、に基づいて、前記第１の投光光の投光量と、前記第２の投光光の投光量と、を決定する、
   請求項１又は２に記載の界面検出センサ。
4. 前記制御部は、
   前記受光光セットの受光量に含まれる、前記第２の受光光の受光開始前の前記受光部による受光光の受光量である第１の受光量と、前記第２の受光光の受光開始以降の前記受光部による受光光の受光量である第２の受光量と、を比較し、
   前記第１の受光量が前記第２の受光量よりも大きい場合、前記第１の投光光と前記第２の投光光との投光順序を入れ替えるよう前記投光部に指示する、
   請求項１に記載の界面検出センサ。
5. 前記検出対象は、収容器に収容されて第１の方向に沿って延在し、
   前記第１の方向に沿って前記投光部に対する前記検出対象の位置が移動可能であり、
   前記投光部は、前記検出対象の前記第１の方向に沿った連続する位置に対して、前記第１の方向に垂直な方向に、前記投光光セットを順次投光する、
   請求項１に記載の界面検出センサ。
6. 前記投光部により投光される前記第１の投光光及び前記第２の投光光の、前記第１の方向に平行な方向の長さは、前記第１の方向に対して垂直且つ前記第１の投光光及び前記第２の投光光の進行方向に対して垂直な方向の長さよりも短い、
   請求項５に記載の界面検出センサ。
7. 前記検出対象は、血液サンプルであり、
   前記複数の層は、血清の層及び血餅の層を含む、
   請求項１に記載の界面検出センサ。
8. 界面検出方法であって、
   複数の層を有する検出対象に、第１波長を有する第１の投光光と第２波長を有する第２の投光光とを含む投光光セットを順次投光するステップと、
   前記第１の投光光が前記検出対象を透過した信号である第１の受光光と、前記第２の投光光が前記検出対象を透過した信号である第２の受光光と、を含む受光光セットを順次受光するステップと、
   前記受光光セットに基づいて、前記検出対象に含まれる前記複数の層の界面を検出するステップと、
   を有し、
   前記投光光セットを順次投光するステップは、
   前記第１の投光光の投光中又は投光終了時に前記第２の投光光の投光を開始するステップを含み、
   前記受光光セットを順次受光するステップは、
   前記投光光セットの投光に同期して、前記第１の受光光の受光中又は受光終了時に前記第２の受光光の受光を開始するステップを含み、
   前記界面検出方法は、更に、
   前記受光光セットの受光量のうち、前記第２の受光光の受光開始前の受光光の受光量よりも、前記第２の受光光の受光開始以降の受光光の受光量が大きくなるように、前記投光光セットを投光させるステップを有する、
   界面検出方法。

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