JPH0242328A - 溶液の色調分析方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶液の色調分析方法及び装置に係り、特に複数
波長で測定した吸光度または透過率を演算処理して、溶
液の色調を自動的に判別する溶液の色調分析方法及び装
置に関する。

〔従来の技術〕

溶液の色調の判別は多くの分野で行なわれている重要な
分析手段である。例えば、臨床化学の分野では、尿の色
の判別は最も基本的な検査である。

すなねち、尿は病態や薬物投与などによって色調が変化
するので、尿の色調の分析によって病態を把握すること
ができる。第１表に尿の色調とその原因を示す。（南江
堂刊、正常値ハンドブック。

１９８５より） 第　　１　　表 さらに、尿の色調は生化学検査時において、分析項目の
測定結果に影響を与えることが多いため、尿の色調を分
析することは臨床検査結果の判定を行なう上で重要であ
る。

このように、尿の色調の分析は臨床掌上重要な位置を占
めているが、従来はほとんど目視によって分析が行なわ
れていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術のように目視によって例
えば尿の色調の分析を行なうと、見誤りがあり、しかも
定量的な分析を行なうことができないという問題があっ
た。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、溶液の
色調を正確かつ迅速に測定し、分析を行なうことのでき
る溶液の色調分析方法及び装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、溶液の色調分析方
法において、溶液の吸光度または透過率を複数波長で測
定し、これらの測定された吸光度または透過率をコンピ
ュータに内蔵された計算式により演算処理して色情報へ
の変換を行ない、これらの色情報の対照テーブルに従っ
て色調を判別するようにしたものである。また溶液の吸
収スペクトルまたは透過率の波長スペクトルを測定し。

色情報に変換することにより色調を判別するようにして
もよい。あるいは、１つの試料を複数のセルに分注し、
それぞれ固定波長で複数の吸光度または透過率を測定し
てもよい。さらに、複数波長で測定した溶液の吸光度ま
たは透過率から、未測定の他の波長による吸光度または
透過率を推定することもできる。

一方、溶液の色調を判別する溶液の色調分析装置として
、本発明はＡ／Ｄ変換機能及びｌｏｇ変換機能を有する
多波長分光光度計と、該分光光度計によって測定した吸
光度または透過率を色情報に変換する計算式及び色を判
別するための色情報の対照テーブルを内蔵したコンピュ
ータとを具備して構成したものである。また溶液の吸光
度または透過率を色情報に変換する計算式、及び色を判
別するための色情報の対照テーブルを内蔵したコンピュ
ータ単体としても用いることができる。

〔作用〕

色を数値で表わす方法として、三色表色系がある。三色
表色系とは、適当に選んだ三つの原刺激の加法混色によ
って、試料の色刺激と等色させ、それぞれの混合量で試
料の色刺激を表示する表色系である。国際照明委員会（
ＣＩ　Ｅ）では、すべての実在する色刺激を、原刺激の
正量の加法混色によって等色とすることができるような
原刺激Ｘ。

Ｙ、Ｚを決定し、ＸＹＺ表色系とした。このＸＹＺ表色
系では、視感透過率と色度座標により色を表示している
。以下にＸＹＺ表色系における溶液の色の表示法を示す
。

溶液はその色に特有な分光透過率曲線を有する。

溶液の分光透過率をτ（λ）とすれば、物体の三刺激値
Ｘ、Ｙ、Ｚは下記の式（１）によって求められる。

Ｓ：照明光のスペクトル密度 Ｘ（λ）、ｙ（λ）、２（λ）： ＸＹＺ表色系の等色間数 である。

また、色度座標ｘ、ｙは下記の式（２）で算出される。

ここで、Ｙ刺激値はその溶液の視感透過率を示す。

上記の式（１）で示す三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの計算式は、
実際上は積分の代わりに下記の式（３）で示すように加
算によって近似することができる。

上記各式から求めた色度塵ＪＩＡｘ＊ｙ及び視感透過率
Ｙにより、色を判別することができる。第４図に明度Ｖ
＝７、視感透過率Ｙ＝０．４０６　　における溶液から
の透過光の色刺激と色名との関係を示す。例えば、視感
透過率Ｙ＝４３．０６％、色度塵ＪｆＡｘ＝０．３０．
ｙ＝０．２０の溶液は、　Ｈａ６１に示すように鮮やか
な紫色を呈することが判る。

本発明によれば１分析しようとする溶液の分光透過率τ
（λ）または吸光度を多波長分光光度計によって測定し
、Ａ／Ｄ変換、ｌｏｇ変換した後前記式（２）、　（３
）によって色情報としての三刺激値Ｘ。

Ｙ、Ｚに変換し、視感透過率Ｙ及び色度座標Ｘ。

ｙを得ることができる。そしてこれらの視感透過率Ｙ及
び色度座標ＸｖＹから、第４図に示す対照テーブルを用
いて色調を分析する。前記Ａ／Ｄ変換機能及びｌｏｇ変
換機能は前記多波長分光光度計が有しており、また前記
各計算式及び前記対照テーブルは、色調分析装置に設け
られたコンピュータに内蔵されており、多波長分光光度
計によって複数の波長における分光透過率で（λ）を測
定することにより、溶液の色調を定量的に分析すること
ができる。また複数波長で測定した溶液の透過率または
吸光度から、未測定の他の波長による透過率または吸光
度を推定することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る溶液の色調分析方法及び装置の一実
施例を図面を参照して説明する。

第１図に本発明に係る溶液の色調分析装置の−実施例の
構成を示す。本装置はＡ／Ｄ変換機能及びｌｏｇ変換機
能を有する多波長分光光度計１と、各々の測定波長によ
る試料溶液の、該多波長分光光度計１により測定した透
過率または吸光度を演算処理して色情報への変換を行な
う計算式、及びこの色情報により色調を判別する対照テ
ーブルとが、それぞれ内蔵されたコンピュータ２と、こ
のコンピュータ２により判別された色調を図示せぬ外部
装置に出力する出力手段３とから構成されている。

次に上記のように構成された色調分析装置を用いて、試
料溶液の色調を分析する色調分析方法の第１の実施例に
ついて説明する。溶液の分光透過率を複数の波長の光源
により多波長分光光度計により測定し、Ａ／Ｄ変換、ｌ
ｏｇ変換して分光透過率スペクトルまたは吸光度スペク
トルを得る。

このとき吸光度スペクトルを得た場合は、下記の式（４
）によって吸光度Ａｂｓを透過率Ｔに変換してから次の
ステップに進む。

Ｔ　＝　１　（）（！−Ａｂｓ）　　　　　　　　　　
　・・・（４）この分光透過率スペクトルから得られた
各波長における分光透過率τ（λ）により、前記式（３
）を用いて三刺激値ｘ、ｙ、ｚを求め、視感透過率Ｙを
得る。同時にこれらの三刺激値ｘ、ｙ、ｚにより、前記
式（２）を用いて色度座標Ｘｓ’／を得る。

これらの計算は計算式（２）、　（３）が内蔵されたコ
ンピュータ２によって自動的に行なわれる。次に前記視
感透過率Ｙに応じた対照テーブルを、コンピュータ２に
内蔵された対照テーブル中から選択し、この対照テーブ
ルを用いて前記色度座標Ｘ＋　ｙの数値から色調を分析
し、出力手段３を介して分析結果を出力する。この色調
の分析もコンピュータ２によって自動的に行なわれる。

第２図に上記の分析方法によって得られた色調分析例を
示す。この測定には試料溶液としてチモールブルー指示
薬によるｐＨ９の溶液を用いた。

光源として３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの複数種類の
波長のものを用い、各波長における分光透過率τ（λ）
を多波長分光光度計１を用いて測定した。この分光透過
率τ（λ）から式２，３により計算して得られた色情報
は、Ｙ＝４３．２　　、ｘ＝０．２６．ｙ＝０．２５で
あり、これらの情報から対照テーブルを用いて得られた
溶液の色調はＮα５２のｖｅｒｙ　ｌｉｇｈｔ　ｐｕｒ
ｐｕｌｉｓｈ　Ｂｌｕｅであることが判る。

第３図は測定波長として１１の波長を同時に検出できる
、例えば特開昭５０−１８０９０号公報に記載されたよ
うな多波長分光光度計を用いて、第２図に示した場合と
同様な試料溶液の分光透過率を測定した第２の実施例を
示す。第３図に示す波長λ１は３７６ｎｍ、λ２は４１
５ｎｍ、λ３は４５０ｎｍ、１番は４８０ｎｍ、λ５は
５０５ｎｍ、λＢは５４６ｎｍ、λ７は５７０ｎｍ、λ
８は６００ｎｍ、λＢは６６０ｎｍ、λ１ｏは７００ｎ
ｍ、λ１１は８００ｎｍである。測定したこれらの１１
の波長の透過率から未測定の波長の透過率を計算して推
定し、式２，３によって演算して得られた色情報は、Ｙ
　＝４２．２．　ｘ＝０．２７゜）ｒ＝０．２５　であ
った。これは第１の実施例の測定結果とほぼ一致し、対
照テーブルによりこの溶液は第２図に示す測定結果と同
様にｖｅｒｙ　ｌｉｇｈｔｐｕｒｐｕｌｉｓｈ　Ｂｌｕ
ｅであることが判別できる。このように、複数波長の分
光透過率または吸光度から、未測定の波長についても分
光透過率または吸光度を推定し、第１の実施例の場合と
同様の方法で色調を分析することができる。

また、本発明の他の実施例として、ある溶液を複数個の
セルに分注し、これらの溶液を固定波長でそれぞれ分光
透過率または吸光度を測定し、測定した分光透過率また
は吸光度から未測定の波長の分光透過率または吸光度を
推定し、前述した場合と同様の方法で色調を分析するこ
ともできる。

下記第２表に１０種類の尿検体を測定した結果を１実験
例として示す。

第 表 上記第２表からもわかるように、 目視による潤 定結果と、第１及び第２の実施例による測定結果とはよ
く一致しており、上記各実施例による分析方法によれば
、確実にかつ定量的に試料溶液の色調の分析を行なうこ
とができ、目視による誤認を防止することができる。

上記各実施例では、主として尿検体の色調分析について
説明したが、分析する試料溶液は尿検体に限定されるも
のではなく、他の一般の溶液の分析についても応用する
ことができ、同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明に係る溶液の色調
分析方法及び装置によれば、多波長分光光度計によって
測定した溶液の透過率または吸光度を、コンピュータに
内蔵された計算式及び対照テーブルによって色情報への
変換及び色調判別を行なうようにしたので、溶液の色調
の定量的な分析を自動的に行なうことができ、目視によ
る分析の場合に発生する誤認を防止し、溶液の色調を正
確かつ迅速に分析することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る溶液の色調分析装置の構成及び分
析方法の流れの一実施例を示すブロック図、第２図及び
第３図はそれぞれ本発明に係る溶液の色調分析方法の第
１及び第２の実施例による測定結果を示す分光透過率曲
線、第４図は第１及び第２の実施例に用いられる色刺激
の色名と色度座標との関係を示す参照テーブルである。 （２，１ 杢 図 第２−凹 ｊ−一巴力千１え

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶液の色調を判別する溶液の色調分析方法において
   、溶液の吸光度または透過率を複数波長で測定し、これ
   らの測定された吸光度または透過率をコンピュータに内
   蔵された計算式により演算処理して色情報への変換を行
   ない、これらの色情報の対照テーブルに従つて色調を判
   別することを特徴とする溶液の色調分析方法。 ２、溶液の吸収スペクトルまたは透過率の波長スペクト
   ルを測定し、色情報に変換することにより色調を判別す
   ることを特徴とする請求項１記載の溶液の色調分析方法
   。 ３、１つの試料を複数のセルに分注し、それぞれ固定波
   長で複数の吸光度または透過率を測定することを特徴と
   する請求項１または２記載の溶液の色調分析方法。 ４、複数波長で測定した溶液の吸光度または透過率から
   、未測定の他の波長による吸光度または透過率を推定す
   ることを特徴とする請求項１または２または３記載の溶
   液の色調分析方法。 ５、溶液の色調を判別する溶液の色調分析装置において
   、Ａ／Ｄ変換機能及びｌｏｇ変換機能を有する多波長分
   光光度計と、該分光光度計によつて測定した吸光度また
   は透過率を色情報に変換する計算式及び色を判別するた
   めの色情報の対照テーブルを内蔵したコンピュータとを
   具備したことを特徴とする溶液の色調分析装置。 ６、溶液の吸光度または透過率を色情報に変換する計算
   式及び色を判別するための色情報の対照テーブルを内蔵
   したコンピュータを具備したことを特徴とする請求項５
   記載の溶液の色調分析装置。