JPH0579912A - 光度計用対数増幅システム - Google Patents
光度計用対数増幅システムInfo
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- JPH0579912A JPH0579912A JP24189291A JP24189291A JPH0579912A JP H0579912 A JPH0579912 A JP H0579912A JP 24189291 A JP24189291 A JP 24189291A JP 24189291 A JP24189291 A JP 24189291A JP H0579912 A JPH0579912 A JP H0579912A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- value
- light
- circuit
- logarithmic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】各素子のバラツキを補正するための、光度計用
ＬｏｇＡｍｐ回路のレファレンス電流調整回路を固定回
路に変更して調整工程を省略し、バラツキ補正をソフト
処理により行い、性能を落さずに作業効率を上げる。 【構成】光源ランプ１５から出た光が被測光液２７によ
り吸光され分光用回折格子１６で各波長のスペクトルに
分光されフォトダイオード等光検知器１７に入射し光量
に比例した光電流をＬｏｇＡｍｐ３５に入力する。Ｌｏ
ｇＡｍｐ３５は光電流Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２８のトラス
ダイオード接続トランジスタ３１ａ，ｂの温度補償のた
め温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９を有し、この２つの
Ａｍｐの差を出力する。
ＬｏｇＡｍｐ回路のレファレンス電流調整回路を固定回
路に変更して調整工程を省略し、バラツキ補正をソフト
処理により行い、性能を落さずに作業効率を上げる。 【構成】光源ランプ１５から出た光が被測光液２７によ
り吸光され分光用回折格子１６で各波長のスペクトルに
分光されフォトダイオード等光検知器１７に入射し光量
に比例した光電流をＬｏｇＡｍｐ３５に入力する。Ｌｏ
ｇＡｍｐ３５は光電流Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２８のトラス
ダイオード接続トランジスタ３１ａ，ｂの温度補償のた
め温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９を有し、この２つの
Ａｍｐの差を出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動分析装置等に用いら
れるのに最適な分光光度計用対数増幅回路構成に関す
る。
れるのに最適な分光光度計用対数増幅回路構成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動分析装置の分光光度計には、
ハロゲンランプが用いられている。これは、近紫外線か
ら近赤外線まで波長で約３４０ｎｍ〜８００ｎｍの光の
スペクトルが、ある一定の光量を必要とするためであ
る。またマニュアルの分光光度計には各スペクトルの光
量をより一定にするために約４００ｎｍ付近より短い波
長では水銀ランプ等に切り換えるものもあるが自動分析
装置の場合自動測定をより効率良く行うため、光源には
ハロゲンランプのみを用いている。
ハロゲンランプが用いられている。これは、近紫外線か
ら近赤外線まで波長で約３４０ｎｍ〜８００ｎｍの光の
スペクトルが、ある一定の光量を必要とするためであ
る。またマニュアルの分光光度計には各スペクトルの光
量をより一定にするために約４００ｎｍ付近より短い波
長では水銀ランプ等に切り換えるものもあるが自動分析
装置の場合自動測定をより効率良く行うため、光源には
ハロゲンランプのみを用いている。
【０００３】自動分析装置は、主に生化学項目を測定す
るために３４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を１２個のスペ
クトルに回折格子等の分光器で分光しそれぞれの波長の
スペクトルが入射する位置にシリコンフォトセンサ等の
光検知器を配列し、この光検知器で光電変換された電流
をそれぞれ１２個の対数増幅回路で電流電圧の対数変換
を行う。これは、液体中に溶け込んでいる物質の濃度と
その液体中を透過する光の吸収率つまり吸光度とは対数
の関係にあるためで、液体中に溶け込んでいる部質の濃
度と比例関係にある電圧を得て、このうち測定に必要な
波長に相当する電圧をマルチプレクサで選びＡ／Ｄ変換
してＣＰＵで演算できるようにしている。
るために３４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を１２個のスペ
クトルに回折格子等の分光器で分光しそれぞれの波長の
スペクトルが入射する位置にシリコンフォトセンサ等の
光検知器を配列し、この光検知器で光電変換された電流
をそれぞれ１２個の対数増幅回路で電流電圧の対数変換
を行う。これは、液体中に溶け込んでいる物質の濃度と
その液体中を透過する光の吸収率つまり吸光度とは対数
の関係にあるためで、液体中に溶け込んでいる部質の濃
度と比例関係にある電圧を得て、このうち測定に必要な
波長に相当する電圧をマルチプレクサで選びＡ／Ｄ変換
してＣＰＵで演算できるようにしている。
【０００４】ここで用いられる対数増幅回路は「図４」
のようにシリコンフォトセンサ等の光検知器からの光電
変換された電流（以下光電流と略す）をＬｏｇ電圧変換
するＡｍｐ部とＬｏｇ変換素子の温度依存性を補償する
Ａｍｐ部とから構成される。ここで温度補償なしの光電
流Ｉｐと出力電圧Ｖｏ′との関係は「図５」より
のようにシリコンフォトセンサ等の光検知器からの光電
変換された電流（以下光電流と略す）をＬｏｇ電圧変換
するＡｍｐ部とＬｏｇ変換素子の温度依存性を補償する
Ａｍｐ部とから構成される。ここで温度補償なしの光電
流Ｉｐと出力電圧Ｖｏ′との関係は「図５」より
【０００５】
【数１】
【０００６】となる。
【０００７】 ここで ｑ：電子の電荷 １．６×１０‐19〔Ｃ〕 ｋ：ボルツマン定数１．３８×１０‐23〔Ｊ／Ｋ〕 Ｔ：絶対温度 〔Ｋ〕 Ｉｓ：逆方向エミッタ飽和電流 〔Ａ〕 α：ベース接地電流増幅率 温度補償後の光電流Ｉｐと出力電圧Ｖｏとの関係は
【０００８】
【数２】
【０００９】 ここで ａ：抵抗等の回路定数で決まる正の定数 Ｉｆ：レファレンス電流 〔Ａ〕 となる。なお液体中に溶け込んでいる物質の濃度が高く
なると吸光度が高くなりその液体中を透過して光検知器
に入射する光が低くなり出力電圧が高くなる。
なると吸光度が高くなりその液体中を透過して光検知器
に入射する光が低くなり出力電圧が高くなる。
【００１０】Ｉｐが分母にくるようにしているのは、こ
の濃度と出力電圧とを正の係数で比例させるためであ
る。
の濃度と出力電圧とを正の係数で比例させるためであ
る。
【００１１】これらの技術に関するものとしては、特開
平3−108618 号等が挙げられる。
平3−108618 号等が挙げられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動分析装置で
は上記のように、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を１つ
のハロゲンランプで照射しているため、最も明るい６０
０ｎｍと最も暗い３４０ｎｍでは光検知器の光電流で１
０倍以上の差がある。したがってＬｏｇＡｍｐ回路の出
力電圧をマルチプレクサで選び同一のＡ／Ｄ変換器にか
けるためLogAmp回路の出力電圧は、ほぼ一定のレベルに
合わせる必要があり、レファレンス電流も１０倍以上の
差をもって調整できるように設計されている。
は上記のように、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を１つ
のハロゲンランプで照射しているため、最も明るい６０
０ｎｍと最も暗い３４０ｎｍでは光検知器の光電流で１
０倍以上の差がある。したがってＬｏｇＡｍｐ回路の出
力電圧をマルチプレクサで選び同一のＡ／Ｄ変換器にか
けるためLogAmp回路の出力電圧は、ほぼ一定のレベルに
合わせる必要があり、レファレンス電流も１０倍以上の
差をもって調整できるように設計されている。
【００１３】０〜１０Ｖ入力のＡ／Ｄ変換器を用いる場
合なんらかの変動等が有ってもマイナスに振らないよう
に吸光度０〔ＡＢＳ〕と考えられる純水を装置調整時に
測定し、ＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧が２Ｖになるよう
にレファレンス電流を調整している。またハロゲンラン
プの光量低下に対する寿命をユーザが判断できるよう
に、ユーザ用メンテナンス動作として、純水を測定しそ
の時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を表
示するプログラムを用意している。この値は、本来２Ｖ
に相当する値であるが、ハロゲンランプの光量低下によ
り値が高くなり、ある値例えば４Ｖ相当値を超えた場合
ハロゲンランプの寿命としハロゲンランプ交換の必要性
をアナウンスしている。ここで「数２」のａの値を４
〔Ｖ／ディケード〕になるようにすると光電流が１／１
０つまり１ディケード下がると４Ｖ出力電圧が上がるた
め、本来２Ｖのものが４Ｖになるのは、光電流がルート
１０分の１に低下したこととなり、この値をもってハロ
ゲンランプの寿命としている。このためユーザが新品の
ハロゲンランプに交換した場合ＬｏｇＡｍｐ回路の出力
電圧はほぼ２Ｖになっていなければならず、ハロゲンラ
ンプの発光光量およびヒィラメント位置は正確に管理さ
れていなければならない。また、発光光量の少ない不良
品のハロゲンランプが装置調整時に取り付けられている
と、光電流が少ないままレファレンス電流を少なめに調
整してしまい、データの信頼性を無くすと共に、正規の
新品ハロゲンランプにユーザが交換した場合ＬｏｇＡｍ
ｐ回路の出力電圧が２Ｖからかなり小さめの値となる。
このようなことが発生すると、ユーザにたいして著しく
信頼を欠いてしまうという問題がある。これを防止する
ため、装置調整時に使用するハロゲンランプは、発光光
量およびヒィラメント位置の管理された実装状態で確認
された標準ハロゲンランプを使用し、調整後出荷するハ
ロゲンランプに交換しメンテナンス動作によりＬｏｇＡ
ｍｐ回路の出力電圧が２Ｖになっていることを確認して
から装置を出荷するという面倒な作業工程をとらなけれ
ばならないという問題が有った。
合なんらかの変動等が有ってもマイナスに振らないよう
に吸光度０〔ＡＢＳ〕と考えられる純水を装置調整時に
測定し、ＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧が２Ｖになるよう
にレファレンス電流を調整している。またハロゲンラン
プの光量低下に対する寿命をユーザが判断できるよう
に、ユーザ用メンテナンス動作として、純水を測定しそ
の時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を表
示するプログラムを用意している。この値は、本来２Ｖ
に相当する値であるが、ハロゲンランプの光量低下によ
り値が高くなり、ある値例えば４Ｖ相当値を超えた場合
ハロゲンランプの寿命としハロゲンランプ交換の必要性
をアナウンスしている。ここで「数２」のａの値を４
〔Ｖ／ディケード〕になるようにすると光電流が１／１
０つまり１ディケード下がると４Ｖ出力電圧が上がるた
め、本来２Ｖのものが４Ｖになるのは、光電流がルート
１０分の１に低下したこととなり、この値をもってハロ
ゲンランプの寿命としている。このためユーザが新品の
ハロゲンランプに交換した場合ＬｏｇＡｍｐ回路の出力
電圧はほぼ２Ｖになっていなければならず、ハロゲンラ
ンプの発光光量およびヒィラメント位置は正確に管理さ
れていなければならない。また、発光光量の少ない不良
品のハロゲンランプが装置調整時に取り付けられている
と、光電流が少ないままレファレンス電流を少なめに調
整してしまい、データの信頼性を無くすと共に、正規の
新品ハロゲンランプにユーザが交換した場合ＬｏｇＡｍ
ｐ回路の出力電圧が２Ｖからかなり小さめの値となる。
このようなことが発生すると、ユーザにたいして著しく
信頼を欠いてしまうという問題がある。これを防止する
ため、装置調整時に使用するハロゲンランプは、発光光
量およびヒィラメント位置の管理された実装状態で確認
された標準ハロゲンランプを使用し、調整後出荷するハ
ロゲンランプに交換しメンテナンス動作によりＬｏｇＡ
ｍｐ回路の出力電圧が２Ｖになっていることを確認して
から装置を出荷するという面倒な作業工程をとらなけれ
ばならないという問題が有った。
【００１４】
【課題を解決するための手段】ＬｏｇＡｍｐ回路のＬｏ
ｇ変換素子温度依存性を補償するＡｍｐ部に入力するレ
ファレンス電流の回路を、可変型から固定型に変え、１
２個のＬｏｇＡｍｐ回路の各レファレンス電流をハロゲ
ンランプの各波長に対する適当な電流値にする。この場
合ＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧は、新品の正規なハロゲ
ンランプを使用した場合でも、光検知器の量子効率のバ
ラツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等により
２Ｖの値から多少ばらつく。このためにハロゲンランプ
交換時に必ず行うメンテナンス動作プログラムを追加
し、この動作で純水を測定し得られたＡ／Ｄ変換値と、
２ＶのＡ／Ｄ変換値との差を不揮発性のメモリにいれ
る。このメモリされた２Ｖ補正値を、純水を測定しその
時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を表示
するユーザ用メンテナンス動作時に用い表示値を補正す
る。これによりユーザには、光検知器の量子効率のバラ
ツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等に関係し
ない、従来と同じ関係の表示ができる。さらにハロゲン
ランプ交換時に必ず行うメンテナンス動作プログラムに
おいて得られた２Ｖ補正値が考えられるバラツキ以上の
スレッシュホールドレベルを超えた場合には、不良品ま
たは寿命の過ぎたハロゲンランプを使用した旨のアラー
ムを表示するようにする。以上により前記課題を解決で
きる。
ｇ変換素子温度依存性を補償するＡｍｐ部に入力するレ
ファレンス電流の回路を、可変型から固定型に変え、１
２個のＬｏｇＡｍｐ回路の各レファレンス電流をハロゲ
ンランプの各波長に対する適当な電流値にする。この場
合ＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧は、新品の正規なハロゲ
ンランプを使用した場合でも、光検知器の量子効率のバ
ラツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等により
２Ｖの値から多少ばらつく。このためにハロゲンランプ
交換時に必ず行うメンテナンス動作プログラムを追加
し、この動作で純水を測定し得られたＡ／Ｄ変換値と、
２ＶのＡ／Ｄ変換値との差を不揮発性のメモリにいれ
る。このメモリされた２Ｖ補正値を、純水を測定しその
時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ／Ｄ変換値を表示
するユーザ用メンテナンス動作時に用い表示値を補正す
る。これによりユーザには、光検知器の量子効率のバラ
ツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等に関係し
ない、従来と同じ関係の表示ができる。さらにハロゲン
ランプ交換時に必ず行うメンテナンス動作プログラムに
おいて得られた２Ｖ補正値が考えられるバラツキ以上の
スレッシュホールドレベルを超えた場合には、不良品ま
たは寿命の過ぎたハロゲンランプを使用した旨のアラー
ムを表示するようにする。以上により前記課題を解決で
きる。
【００１５】
【作用】ＬｏｇＡｍｐ回路のＬｏｇ変換素子温度依存性
を補償するＡｍｐ部に入力する各レファレンス電流を、
ハロゲンランプの各波長に対する適当な電流値にし、ハ
ロゲンランプ交換時に必ず行うメンテナンス動作プログ
ラムを追加して、純水を測定して得られたＡ／Ｄ変換値
と２ＶのＡ／Ｄ変換値との差が考えられるバラツキ以上
のスレッシュホールドレベルを超えた場合には、不良品
または寿命の過ぎたハロゲンランプを使用した旨のアラ
ームが表示されるようにする。これにより調整時には、
標準ハロゲンランプで調整し出荷用ハロゲンランプに交
換して再確認すること無く、いきなり出荷用ハロゲンラ
ンプでメンテナンス動作をすれば不良摘出ができる。
を補償するＡｍｐ部に入力する各レファレンス電流を、
ハロゲンランプの各波長に対する適当な電流値にし、ハ
ロゲンランプ交換時に必ず行うメンテナンス動作プログ
ラムを追加して、純水を測定して得られたＡ／Ｄ変換値
と２ＶのＡ／Ｄ変換値との差が考えられるバラツキ以上
のスレッシュホールドレベルを超えた場合には、不良品
または寿命の過ぎたハロゲンランプを使用した旨のアラ
ームが表示されるようにする。これにより調整時には、
標準ハロゲンランプで調整し出荷用ハロゲンランプに交
換して再確認すること無く、いきなり出荷用ハロゲンラ
ンプでメンテナンス動作をすれば不良摘出ができる。
【００１６】さらにハロゲンランプ交換時に必ず行うメ
ンテナンス動作プログラムにより、純水を測定して得ら
れたＡ／Ｄ変換値と２ＶのＡ／Ｄ変換値との差が考えら
れるバラツキ以上のスレッシュホールドレベル以下であ
ればその差を２Ｖ補正値として不揮発性のメモリにいれ
る。ハロゲンランプの光量低下に対する寿命をユーザが
判断できるように、ユーザ用メンテナンス動作として、
純水を測定しその時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ
／Ｄ変換値を表示するプログラムに、この２Ｖ補正値を
用いて表示値を補正する。これによりユーザは従来と同
じ値でハロゲンランプの寿命を管理でき、レファレンス
電流を固定したことによる、光検知器の量子効率のバラ
ツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等による影
響を回避できる。
ンテナンス動作プログラムにより、純水を測定して得ら
れたＡ／Ｄ変換値と２ＶのＡ／Ｄ変換値との差が考えら
れるバラツキ以上のスレッシュホールドレベル以下であ
ればその差を２Ｖ補正値として不揮発性のメモリにいれ
る。ハロゲンランプの光量低下に対する寿命をユーザが
判断できるように、ユーザ用メンテナンス動作として、
純水を測定しその時のＬｏｇＡｍｐ回路の出力電圧のＡ
／Ｄ変換値を表示するプログラムに、この２Ｖ補正値を
用いて表示値を補正する。これによりユーザは従来と同
じ値でハロゲンランプの寿命を管理でき、レファレンス
電流を固定したことによる、光検知器の量子効率のバラ
ツキ・レファレンス電流回路素子のバラツキ等による影
響を回避できる。
【００１７】
【実施例】本発明の一実施例を以下図面を用いて説明す
る。
る。
【００１８】光度計用ＬｏｇＡｍｐシステムは、主に図
１のような自動分析装置に用いられている。試料ディス
ク６に乗った試料カップ７内の試料を試料分注機構４試
料分注ポンプ１０を用いて反応ディスク２に乗った反応
キュベット１に分注する。同様に試薬ディスク８に乗っ
た試薬ボトル９内の試薬を試薬分注機構５・試薬分注ポ
ンプ１１により反応キュベット１に分注し撹拌機構１２
を用いて両者を撹拌する。この化学反応による発色を光
源ランプ１５・分光用回折格子１６・フォトダイオード
等光検知器１７等の光度計で測光する。化学反応のため
恒温水供給装置３により温度を一定にし、測定後は次の
試料を測定するため、リンス機構１３・リンス用純水ポ
ンプ１４により洗浄すると共にこれは光源ランプ１５の
劣化・反応キュベット１の劣化を測定・補正するための
純水を反応キュベット１に入れるのにも用いる。
１のような自動分析装置に用いられている。試料ディス
ク６に乗った試料カップ７内の試料を試料分注機構４試
料分注ポンプ１０を用いて反応ディスク２に乗った反応
キュベット１に分注する。同様に試薬ディスク８に乗っ
た試薬ボトル９内の試薬を試薬分注機構５・試薬分注ポ
ンプ１１により反応キュベット１に分注し撹拌機構１２
を用いて両者を撹拌する。この化学反応による発色を光
源ランプ１５・分光用回折格子１６・フォトダイオード
等光検知器１７等の光度計で測光する。化学反応のため
恒温水供給装置３により温度を一定にし、測定後は次の
試料を測定するため、リンス機構１３・リンス用純水ポ
ンプ１４により洗浄すると共にこれは光源ランプ１５の
劣化・反応キュベット１の劣化を測定・補正するための
純水を反応キュベット１に入れるのにも用いる。
【００１９】光源ランプ１５から発光した光は反応キュ
ベット１を透過し分光用回折格子１６により各波長成分
に分光されフォトダイオード等光検知器１７に入射し光
電変換され光量つまり光のフォトン数に比例した電流を
発生する。この比例定数がフォトダイオード等光検知器
１７の量子と呼ばれるものである。またフォトダイオー
ド等光検知器１７からの電流は光電流と呼ばれＬｏｇＡ
ｍｐマルチプレクサユニット２５により濃度に比例した
電圧にするため対数変換し必要な波長を選ぶ。これをＣ
ＰＵ１９で処理できるようＡ／Ｄ変換器２６でディジタ
ル値にしインターフェイスバス１８をとうしてＣＰＵ１
９でメモリ２０・プリンタ２１・CRT２２・キーボード
２３等とインターフェイスしながら処理される。また装
置電源を切っても残したいデータはＦＤやＨＤまたはバ
ッテリーバックアップしたCARM等の不揮発性メモリ２４
に残す。
ベット１を透過し分光用回折格子１６により各波長成分
に分光されフォトダイオード等光検知器１７に入射し光
電変換され光量つまり光のフォトン数に比例した電流を
発生する。この比例定数がフォトダイオード等光検知器
１７の量子と呼ばれるものである。またフォトダイオー
ド等光検知器１７からの電流は光電流と呼ばれＬｏｇＡ
ｍｐマルチプレクサユニット２５により濃度に比例した
電圧にするため対数変換し必要な波長を選ぶ。これをＣ
ＰＵ１９で処理できるようＡ／Ｄ変換器２６でディジタ
ル値にしインターフェイスバス１８をとうしてＣＰＵ１
９でメモリ２０・プリンタ２１・CRT２２・キーボード
２３等とインターフェイスしながら処理される。また装
置電源を切っても残したいデータはＦＤやＨＤまたはバ
ッテリーバックアップしたCARM等の不揮発性メモリ２４
に残す。
【００２０】測光ＬｏｇＡｍｐ回路の詳細を図２を用い
て説明する。光源ランプ１５から発光された多数の波長
成分を有する光は、反応キュベット１内の被測光液２７
で吸光され減光された光が分光用回折格子１６で各波長
に分光されフォトダイオード等光検知器１７で光電変換
された光電流がＬｏｇＡｍｐ３５の光電流Ｌｏｇ変換Ａ
ｍｐ部２８で電流電圧の対数変換され、ここで生じた温
度依存性を温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９で補正す
る。これは、図５から分かるように単独のＬｏｇＡｍｐ
回路では光電流Ｉｐはオペアンプ３２のフィードバック
ループに挿入されたトラスダイオード接続トランジスタ
３１に流れ出力はこの−ＶＢＥになりこのため温度依存
性が出る。これを特性温度の均一なペアのトラスダイオ
ード接続トランジスタ３１ａ，３１ｂを用いて補正す
る。個々で温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９への入力電
流は定電圧源３７と高抵抗３８によりなるレファレンス
電流源回路３０から各波長の光電流に適した一定の値を
作り出している。また実際には外部光の影響を無くすた
め図３のように分光用回折格子１６とフォトダイオード
等光検知器１７を必要な位置にアレイ化した光検知器ア
レイ３４とを暗箱３３に入れて用いる。各フォトダイオ
ード等光検知器１７はそれぞれLogAmp35に入力されマル
チプレクサ３６で必要な波長に対応するＬｏｇＡｍｐ３
５出力を選びＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化してＣＰ
Ｕ１９に送る。
て説明する。光源ランプ１５から発光された多数の波長
成分を有する光は、反応キュベット１内の被測光液２７
で吸光され減光された光が分光用回折格子１６で各波長
に分光されフォトダイオード等光検知器１７で光電変換
された光電流がＬｏｇＡｍｐ３５の光電流Ｌｏｇ変換Ａ
ｍｐ部２８で電流電圧の対数変換され、ここで生じた温
度依存性を温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９で補正す
る。これは、図５から分かるように単独のＬｏｇＡｍｐ
回路では光電流Ｉｐはオペアンプ３２のフィードバック
ループに挿入されたトラスダイオード接続トランジスタ
３１に流れ出力はこの−ＶＢＥになりこのため温度依存
性が出る。これを特性温度の均一なペアのトラスダイオ
ード接続トランジスタ３１ａ，３１ｂを用いて補正す
る。個々で温度補償Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部２９への入力電
流は定電圧源３７と高抵抗３８によりなるレファレンス
電流源回路３０から各波長の光電流に適した一定の値を
作り出している。また実際には外部光の影響を無くすた
め図３のように分光用回折格子１６とフォトダイオード
等光検知器１７を必要な位置にアレイ化した光検知器ア
レイ３４とを暗箱３３に入れて用いる。各フォトダイオ
ード等光検知器１７はそれぞれLogAmp35に入力されマル
チプレクサ３６で必要な波長に対応するＬｏｇＡｍｐ３
５出力を選びＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化してＣＰ
Ｕ１９に送る。
【００２１】ここで装置出荷用確認およびユーザの光源
ランプ１５交換時の確認用メンテナンスプログラムを用
意し、これによりリンス機構１３・リンス用純水ポンプ
１４を動作させ反応キュベット１に純水を入れる。さら
に反応ディスク２を回転され光軸の位置に移動させ純水
の測光を行う。これは光源ランプ１５の明るさを測定し
ていることになるため、万一異常な光量の光源ランプ１
５を用いてしまった場合レファレンス電流源回路３０に
よる一定の電流との比で出力されるためCPU19によりＡ
／Ｄ変換値が正規の光源ランプ１５を用いたときのデー
タと大きくずれていることが判断できプリンタ２１・Ｃ
ＲＴ２２にアラーム表示し異常ランプ使用を警告でき
る。従来では図４のように可変抵抗３９を用いていたた
め、光電流Ｉｐが少なくてもレファレンス電流Ｉｆを小
さく調整できるため、Ａ／Ｄ変換器２６のダイナミック
レンジを考慮した規定値にＬｏｇＡｍｐ３５の出力を調
整できてしまい、光源ランプ１５の不良摘出ができなか
った。これを本発明により解決した。
ランプ１５交換時の確認用メンテナンスプログラムを用
意し、これによりリンス機構１３・リンス用純水ポンプ
１４を動作させ反応キュベット１に純水を入れる。さら
に反応ディスク２を回転され光軸の位置に移動させ純水
の測光を行う。これは光源ランプ１５の明るさを測定し
ていることになるため、万一異常な光量の光源ランプ１
５を用いてしまった場合レファレンス電流源回路３０に
よる一定の電流との比で出力されるためCPU19によりＡ
／Ｄ変換値が正規の光源ランプ１５を用いたときのデー
タと大きくずれていることが判断できプリンタ２１・Ｃ
ＲＴ２２にアラーム表示し異常ランプ使用を警告でき
る。従来では図４のように可変抵抗３９を用いていたた
め、光電流Ｉｐが少なくてもレファレンス電流Ｉｆを小
さく調整できるため、Ａ／Ｄ変換器２６のダイナミック
レンジを考慮した規定値にＬｏｇＡｍｐ３５の出力を調
整できてしまい、光源ランプ１５の不良摘出ができなか
った。これを本発明により解決した。
【００２２】また従来よりユーザにたいして光源ランプ
１５の劣化をモニタできるよう純水の測光をしそのＡ／
Ｄ変換値をプリンタ２１・ＣＲＴ２２に表示しその値が
ある一定値を超えたら光源ランプ１５を交換するようア
ナウンスしている。純水の測光に関する機構系動作は、
上記装置出荷用確認およびユーザの光源ランプ１５交換
時の確認用メンテナンスプログラムと同様なためこのプ
ログラムの開発はデータ処理部のみでよく開発効率向上
になる。
１５の劣化をモニタできるよう純水の測光をしそのＡ／
Ｄ変換値をプリンタ２１・ＣＲＴ２２に表示しその値が
ある一定値を超えたら光源ランプ１５を交換するようア
ナウンスしている。純水の測光に関する機構系動作は、
上記装置出荷用確認およびユーザの光源ランプ１５交換
時の確認用メンテナンスプログラムと同様なためこのプ
ログラムの開発はデータ処理部のみでよく開発効率向上
になる。
【００２３】なおレファレンス電流を固定化したことに
よりＬｏｇＡｍｐ３５の回路構成素子のバラツキ・フォ
トダイオード等光検知器１７の量子効率のバラツキによ
り光源ランプ１５が同一でもＡ／Ｄ変換値が異なり光源
ランプ１５の寿命が見かけ上異なることになる。光源ラ
ンプ１５は比較的高価で寿命の変化はランニングコスト
上大きな問題となる。このため光源ランプ１５交換時の
確認用メンテナンスプログラム実行時にＡ／Ｄ変換値が
正規の光源ランプ１５を用いたときのデータと交換後の
光源ランプ１５を用いたときのデータと差をＣＰＵ１９
により求めこれが考えられるバラツキ以下であれば正常
ランプであるためこの差を不揮発性メモリ２４に記憶し
て、光源ランプ１５の劣化をモニタするための純水測光
プログラム実行時のＡ／Ｄ変換値をこの記憶された差を
用いて補正後プリンタ２１・ＣＲＴ２２に表示すること
によりＬｏｇＡｍｐ３５の回路構成素子のバラツキ・フ
ォトダイオード等光検知器１７の量子効率のバラツキに
よる光源ランプ１５の見かけ上の寿命変動を抑えること
ができる。
よりＬｏｇＡｍｐ３５の回路構成素子のバラツキ・フォ
トダイオード等光検知器１７の量子効率のバラツキによ
り光源ランプ１５が同一でもＡ／Ｄ変換値が異なり光源
ランプ１５の寿命が見かけ上異なることになる。光源ラ
ンプ１５は比較的高価で寿命の変化はランニングコスト
上大きな問題となる。このため光源ランプ１５交換時の
確認用メンテナンスプログラム実行時にＡ／Ｄ変換値が
正規の光源ランプ１５を用いたときのデータと交換後の
光源ランプ１５を用いたときのデータと差をＣＰＵ１９
により求めこれが考えられるバラツキ以下であれば正常
ランプであるためこの差を不揮発性メモリ２４に記憶し
て、光源ランプ１５の劣化をモニタするための純水測光
プログラム実行時のＡ／Ｄ変換値をこの記憶された差を
用いて補正後プリンタ２１・ＣＲＴ２２に表示すること
によりＬｏｇＡｍｐ３５の回路構成素子のバラツキ・フ
ォトダイオード等光検知器１７の量子効率のバラツキに
よる光源ランプ１５の見かけ上の寿命変動を抑えること
ができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、発光光量およびヒィラ
メント位置の管理された実装状態で確認された標準ハロ
ゲンランプを使用して１２個のＬｏｇＡｍｐ回路のレフ
ァレンス電流を調整するというわずらわしい工程が省略
できかつ、ハロゲンランプ等の不良摘出が的確に・容易
に行え、作業効率が大幅に改善される。
メント位置の管理された実装状態で確認された標準ハロ
ゲンランプを使用して１２個のＬｏｇＡｍｐ回路のレフ
ァレンス電流を調整するというわずらわしい工程が省略
できかつ、ハロゲンランプ等の不良摘出が的確に・容易
に行え、作業効率が大幅に改善される。
【００２５】さらにユーザは従来と同じ方法でハロゲン
ランプの寿命管理ができ、同時に輸送中や保存中に万一
発生したハロゲンランプの不良品使用や、使用済みの既
に寿命となったハロゲンランプを誤って使用してしまっ
た場合等もユーザにたいしてより的確なアラーム表示が
可能となる。
ランプの寿命管理ができ、同時に輸送中や保存中に万一
発生したハロゲンランプの不良品使用や、使用済みの既
に寿命となったハロゲンランプを誤って使用してしまっ
た場合等もユーザにたいしてより的確なアラーム表示が
可能となる。
【図１】自動分析装置の構成図である。
【図２】ＬｏｇＡｍｐ回路の構成図である。
【図３】自動分析装置の測光系構成図である。
【図４】従来のＬｏｇＡｍｐ回路図である。
【図５】ＬｏｇＡｍｐ回路の対数変換説明原理回路図で
ある。
ある。
１…反応キュベット、２…反応ディスク、３…恒温水供
給装置、４…試料分注機構、５…試薬分注機構、６…試
料ディスク、７…試料カップ、８…試薬ディスク、９…
試薬ボトル、１０…試料分注ポンプ、１１…試薬分注ポ
ンプ、１２…撹拌機構、１３…リンス機構、１４…リン
ス用純水ポンプ、１５…光源ランプ、１６…分光用回折
格子、１７…フォトダイオード等光検知器、１８…イン
ターフェイスバス、１９…ＣＰＵ、２０…メモリ、２１
…プリンタ、２２…ＣＲＴ、２３…キーボード、２４…
不揮発性メモリ、２５…ＬｏｇＡｍｐマルチプレクサユ
ニット、２６…Ａ／Ｄ変換器、２７…被測光液、２８…
光電流Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部、２９…温度補償Ｌｏｇ変換
Ａｍｐ部、３０…レファレンス電流源回路、３１…トラ
スダイオード接続トランジスタ、３２…オペアンプ、３
３…暗箱、３４…光検知器アレイ、３５…ＬｏｇＡｍ
ｐ、３６…マルチプレクサ、３７…定電圧源、３８…高
抵抗、３９…可変抵抗。
給装置、４…試料分注機構、５…試薬分注機構、６…試
料ディスク、７…試料カップ、８…試薬ディスク、９…
試薬ボトル、１０…試料分注ポンプ、１１…試薬分注ポ
ンプ、１２…撹拌機構、１３…リンス機構、１４…リン
ス用純水ポンプ、１５…光源ランプ、１６…分光用回折
格子、１７…フォトダイオード等光検知器、１８…イン
ターフェイスバス、１９…ＣＰＵ、２０…メモリ、２１
…プリンタ、２２…ＣＲＴ、２３…キーボード、２４…
不揮発性メモリ、２５…ＬｏｇＡｍｐマルチプレクサユ
ニット、２６…Ａ／Ｄ変換器、２７…被測光液、２８…
光電流Ｌｏｇ変換Ａｍｐ部、２９…温度補償Ｌｏｇ変換
Ａｍｐ部、３０…レファレンス電流源回路、３１…トラ
スダイオード接続トランジスタ、３２…オペアンプ、３
３…暗箱、３４…光検知器アレイ、３５…ＬｏｇＡｍ
ｐ、３６…マルチプレクサ、３７…定電圧源、３８…高
抵抗、３９…可変抵抗。
Claims (3)
- 【請求項１】ハロゲンランプ等複数の波長スペクトルを
有するランプを光源とし、そのランプからでた光を反応
キュベットに入射し、反応キュベット内の液体の成分分
析をするため透過した光を回折格子等の分光器で分光
し、必要な波長の透過光をシリコンフォトセル等の光検
知器等で光電変換し、その電気信号を対数増幅回路を用
いて反応キュベット内の液体の濃度に比例した電気信号
に変換する光度計システムにおいて、対数増幅回路のレ
ファレンス電流を各波長の光量に適した値に固定し、対
数増幅回路の手動調整を不要としたことを特徴とする光
度計用対数増幅システム。 - 【請求項２】請求項１において、吸光度０の純水を測定
した場合のときの対数増幅回路の出力をモニタするプロ
グラムを備え、吸光度０の場合に得られるはずの出力が
得れないような不良のランプが使用された場合に、対数
増幅回路の出力値によりランプが不良である旨のアラー
ムを出力するプログラムを有することを特徴とする光度
計用対数増幅システム。 - 【請求項３】請求項１に、対数増幅回路の出力値をＣＰ
Ｕにてソフト処理できるようＡ／Ｄ変換器を備え、さら
にランプの光量低下に対する寿命をユーザが判断できる
ようユーザ用メンテナンス動作として、装置使用前に純
水を測定しその時のＡ／Ｄ変換値を表示するプログラム
を有した装置において、ランプ交換時に純水を測定して
得られたＡ／Ｄ変換値と吸光度０の場合に得られるはず
のＡ／Ｄ変換値との差をＦＤやＨＤまたはバッテリーバ
ックアップしたＣＡＲＭ等不揮発性のメモリに記憶させ
るプログラムを有し、このメモリに記憶された差の値を
用いてランプの光量低下判断のための表示値を補正する
プログラムを有し、レファレンス電流を固定したことに
より発生するバラツキによる影響を補正し、ユーザは従
来と同じ表示値でランプの寿命を管理できるようにした
ことを特徴とする光度計用対数増幅システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189291A JPH0579912A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 光度計用対数増幅システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189291A JPH0579912A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 光度計用対数増幅システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579912A true JPH0579912A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17081108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189291A Pending JPH0579912A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 光度計用対数増幅システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125953A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Jeol Ltd | 生化学自動分析装置 |
| JP2008058151A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 化学分析装置 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24189291A patent/JPH0579912A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125953A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Jeol Ltd | 生化学自動分析装置 |
| JP2008058151A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 化学分析装置 |
| JP4723439B2 (ja) * | 2006-08-31 | 2011-07-13 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 化学分析装置 |
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