JPH1137929A - 吸光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数点同時測定が可能な吸光光度計を実現す
る。 【解決手段】複数の測定部位１ａがマトリクス状に配設
された被検体１について吸光度を測る吸光光度計におい
て、測定部位１ａに対応して配設された複数の発光ダイ
オード１１と、測光に際して複数の発光ダイオード１１
からの光をそれぞれ光学的には直接に被検体１へ照射さ
せる照射機構１０と、２個以上の発光ダイオード１１に
所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流を同時に供給す
るに際し隣接の発光ダイオードに対して直交位相の又は
直交符号化波形の交流成分を含んだ駆動電流を送出する
駆動回路３０と、各発光ダイオード１１からの光を検出
したそれぞれの光度信号と該当発光ダイオードの駆動電
流の該当交流成分との相関値を算出する相関演算手段３
３とを備え、各相関値に基づいて複数の測定部位１ａに
ついての吸光度を求める（４０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸光光度計に関
し、詳しくは、呈色，退色，比色，沈降，懸濁，比濁な
どの分析のために多点測定を行う吸光光度計について、
分析を効率良く処理するために複数点同時測定を行う改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸光光度計としての比濁計の外観図を図
５に示すが、この比濁計２は、複数の測定部位としての
多数のセル又はウェルが上面にマトリクス状配設された
被検体としてのプレート１を挿着されて、その各セルご
とに分配された試料について、特定物質等による濁度を
得るために吸光度を測定するものである。比濁計２に
は、プレート１の自動供給をサポートするために、セン
ダ・レシーバ３が付設されている。

【０００３】この比濁計２は、図６の基本ブロック図に
示した如く、ハロゲンランプ等の光源と、この光源から
の光のうち特定波長域の光だけを選択して透過させる光
学フィルタと、この透過光を測定部位に在る試料にだけ
照射させる絞りと、シャッタを介して到達した照射光を
受け光電変換してその強度を検出する受光器と、検出信
号を増幅する増幅器と、検出・測定した濁度を表示する
表示器とを備えたものである。また、プレート１の各セ
ル総てを順次に測定するために、プレート１をＸ方向お
よびＹ方向の直交２軸方向に移動させるＸＹ移動機構
か、あるいは光学フィルタの透過光をプレート１上でＸ
ＹスキャンさせるＸＹ走査機構を備えている。しかも、
比濁計２の筺体はプレート１の搬入口を閉じると暗箱と
なる筺体を備え、この中に光学系等を収納して、遮光を
行うようになっている。

【０００４】さらに、センダ・レシーバ３は、測定前の
プレートを保持しているカセットから１枚づつプレート
を取り出す払出機構と、この払出機構によって取り出さ
れたプレートをセンダ・レシーバ３から比濁計２まで運
んで比濁計２のＸＹ移動機構に渡すとともに測定後のプ
レートを搬入時と逆方向に運んで比濁計２から運び出す
双方向搬送機構と、このプレートを測定後のプレート保
持用のカセットに収納する受入機構とを備えている。そ
して、１枚のプレート１がセンダ・レシーバ３によって
測定前プレート保持カセットから比濁計２に搬入され比
濁計２によって測定されさらにセンダ・レシーバ３によ
って測定後プレート保持カセットに収納されると、次の
１枚のプレートについて同様の処理が行われる。さら
に、残りの各プレートについて、順次、同様の処理が行
われる。こうして、ＸＹ移動機構またはＸＹ走査機構に
よる多点の光度測定が連続的になされる。

【０００５】また、図７にブロック図を示した吸光光度
計は、特表平５−５０４６２４号公報に記載のものであ
る。これは、ＬＥＤ（発光ダイオード）及びＰＤ（フォ
トダイオード）の対をアレイ状に配設しておき、その各
対の何れかをマルチプレクサ４，５による選択切換によ
って順次駆動するものである。そして、電子回路での選
択切換による多点の光度測定がなされる。

【０００６】他方、図８にブロック図を示した吸光光度
計は、特開昭６２−１００６４６号公報に記載されたも
のである。これは、赤外線の投光側でＬＥＤの発光強度
を一定周期にて変じる変調を施すとともに、受光部側で
変調周波数に応じた電気信号のみを通過させるフィルタ
回路を付加したものであり、これによって、テープ（被
検体１）に対する連続的な光度測定が肉眼での監視下で
行えるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の吸光光度計では、ＸＹ移動機構またはＸＹ走査機
構によって多点測定を行う吸光光度計の場合（図６）、
ＸＹ移動機構等を備えることは、余分な駆動回路や制御
処理等をも必要とするので、装置の複雑化の要因とな
り、さらにはコストアップ要因ともなる。吸光光度計の
ＸＹ移動機構との間でプレートの受渡しを行うセンダ・
レシーバの搬送機構等も、双方向搬送等のために、複雑
な機構となる。また、タングステンハロゲンランプ等の
寿命が短い、大出力の安定化電源が要る、高価な干渉フ
ィルタ等が要る、レンズ系などが複雑になりがち、ラン
プ発熱が大きいなどの種々の不都合がある。なお、ラン
プ及びフィルタに代えて半導体レーザ等を用いることも
考えられるが、これにも、いわゆるモード跳びの現象
や、発熱での共振器の膨張、さらには発振閾値のばらつ
き・変動、波長選択の制約、コスト高などの不都合があ
る。

【０００８】一方、ＬＥＤアレイ及び選択切換回路によ
って多点測定を行う吸光光度計の場合（図７）、光源と
してＬＥＤを採用したことにより、長寿命であって安定
性が高く且つ安価なものとなり、アレイ配置及び選択切
換回路を採用したことにより、ＸＹ移動機構等が不要と
なった。また、ＬＥＤ発光強度の所定周波数での変調に
よって連続測定を行う吸光光度計の場合（図８）、自然
光を遮るための機構が不要となった。

【０００９】しかしながら、多点測定または連続測定を
行うこれらの吸光光度計であっても、各点を順次異なる
時刻に測定するようになっている。処理効率向上のため
に多点または複数点を同時並列に測定しようとすると、
ＰＤと対をなす該当ＬＥＤからの照射光ばかりでなく隣
接ＰＤに対する非該当ＬＥＤからの漏洩光によって測定
精度が悪化してしまうので、これを回避しなければなら
ないからである。ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度変調
を組み合わせてもそのまま結合したのでは同じことであ
る。

【００１０】これに対し、同一出願人により成された特
願平８−７４６１６号の発明は、それぞれ異なる所定周
波数の交流成分を含んだ複数の駆動電流を生成しそれぞ
れの駆動電流を複数の発光ダイオードのそれぞれに対し
て同時に供給する駆動回路と、この駆動回路によって同
時に駆動された各発光ダイオードから発した光を検出し
た検出光度から複数の駆動電流の該当周波数成分を弁別
して抽出するフィルタ回路とを備え、このフィルタ回路
の出力に基づいて複数の測定部位についての吸光度を求
める吸光光度計である。このようにＬＥＤアレイ及びＬ
ＥＤ発光強度変調を組み合わせるに際して、変調周波数
を異ならせることにより、複数点同時測定を可能とした
のである。

【００１１】もっとも、この場合、同時測定点の数が多
いと広い周波数範囲に亘る発振信号を弁別可能な状態で
取り扱う必要があり、ノイズ対策等の面で多少面倒なと
ころもある。そこで、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度
変調の組合せに際して同一周波数で変調しながらも、複
数点同時測定が可能なようにできれば好都合である。

【００１２】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、複数点同時測定が可能な吸光
光度計を実現することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るためになされた本発明は、測定点がマトリクス状の場
合には漏洩光の大部分が前後左右の隣接点からのもので
あることに基づき、隣接ＬＥＤについて特定の変調条件
を適用することにより相互の悪影響を除去・抑制するも
のである。このような第１乃至第３の解決手段につい
て、その構成および作用効果を以下に説明する。

【００１４】［第１の解決手段］第１の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、複数
の測定部位がマトリクス状に配設された被検体について
吸光度を測る吸光光度計において、前記複数の測定部位
の総て又はその一部に対応して配設された複数の発光ダ
イオードと、測光に際して前記複数の発光ダイオードか
らの光をそれぞれ光学的には直接に前記被検体へ照射さ
せる照射機構と、位相または波形の異なる所定周波数の
交流成分を含んだ複数の駆動電流を生成し、それぞれの
駆動電流を前記複数の発光ダイオードのうち２個乃至総
ての何れかの個数すなわち２個以上の発光ダイオードに
対して同時に供給するとともに、この供給に際して、隣
接する発光ダイオードに対して前記複数の駆動電流のう
ち直交位相の又は直交符号化波形の交流成分を含んだ駆
動電流を送出する駆動回路と、この駆動回路によって同
時に駆動された各発光ダイオードから発した光を検出し
て得られたそれぞれの光度信号と該当発光ダイオードの
駆動電流の該当交流成分との相関値を算出する相関演算
手段とを備え、これらの相関値に基づいて前記複数の測
定部位についての吸光度を求めることを特徴とするもの
である。

【００１５】ここで、上記の「マトリクス状」とは、複
数行と複数列とが平面上で直交する格子状の行列に対し
各交点位置にセル等の測定部位が通常等ピッチで設けら
れた状態をいう、従ってマトリクスの「行」と「列」と
は交換可能な相対的概念である。また、「光学的には直
接に」とは、検出波長域において意識的にスペクトル分
布を変化させる物すなわち光学フィルタの如きを介する
ことなくという意味であり、単に汚れや破損から装置を
守るための透明保護膜等の介在までも除外する訳ではな
い。さらに、上記の「所定周波数」は、太陽光の変化す
る周波数や蛍光灯の明滅の周波数よりも弁別可能な程度
に高い周波数であればよいが、高速処理等の観点からは
数ＫＨｚ以上で、回路簡素化等の観点からは数ＭＨｚ以
下が望ましい。その波形は、単一の調和関数形に限られ
ず、高調波を含んでいてもよく、パルス形であってもよ
い。

【００１６】このような第１の解決手段の吸光光度計に
あっては、試料測定時に、発光ダイオードには所定周波
数の交流成分を含んだ駆動電流が駆動回路によって供給
される。そこで、試料への照射光は強度が所定周波数で
変化する。しかも、２個以上の発光ダイオードに対して
同時に、周波数が同一であっても位相等の直交する異な
る交流成分を含んだ駆動電流が供給される。そして、各
発光ダイオードからの透過光の強度がそれぞれ検出され
るが、これらは、それぞれ該当する位相を持っている。
あるいは、それぞれ該当する直交符号で符号化されてい
る。そして、所定の周波数で変化する。ただし、他の発
光ダイオード特に前後左右に隣接した発光ダイオードか
らの漏洩光の存在により、該当しない他の位相等の交流
成分も混入している。一方、太陽光や蛍光灯からの外乱
光はそれらより低い周波数で緩やかに変化するが、検出
光度としては、これら総ての光が纏めて検出される。

【００１７】そして、相関演算手段によって、それぞれ
の検出光度の光度信号と該当発光ダイオードの駆動電流
の該当交流成分との相関値が算出される。さらに、これ
らの相関値に基づいて２ヶ所以上の試料の吸光度が同時
並列的に求められる。このとき、外乱光および隣接測定
部位からの漏洩成分は、該当交流成分に対して相関性が
無いことや位相等が直交していることから、その成分に
ついての相関値が零なので、相関演算で取り除かれる。

【００１８】これにより、隣接する発光ダイオードから
の漏洩光が該当発光ダイオードからの光と共に検出され
ても、さらには太陽光や蛍光灯からの外乱光も共に検出
されても、該当する発光ダイオードの光だけに基づい
て、各測定部位における試料の吸光度が求まる。そこ
で、白日の下でも正確に吸光度を測定することが可能と
なって被検体の搬入出口等に複雑な遮光機構を付設する
必要がなくなり且つその部位を遮閉するための煩雑な操
作や制御等も行う必要がなくなるとともに、同一周波数
ではあるが相関演算によって弁別可能な複数のＬＥＤ光
の電気的・電子的変調に基づいて、隣接していてもよい
２ヶ所以上の測定部位について同時並列的に測光処理が
行われるので、順次に処理したときよりも高速に、処理
を済ませることができる。

【００１９】したがって、この発明によれば、マトリク
ス状多点についての測定を明るくても手軽に行うために
ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度変調を組み合わせるに
際して、同一周波数での変調であっても複数点同時測定
が可能な吸光光度計を簡素な構成で実現することができ
る。

【００２０】［第２の解決手段］第２の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、上記
の第１の解決手段の吸光光度計であって、前記駆動回路
は、同時駆動する複数の発光ダイオードのうち一の発光
ダイオードを挟んで反対側に位置する両隣の発光ダイオ
ードに対する駆動を、逆位相の交流成分を含んだ駆動電
流で行うことを特徴とするものである。

【００２１】このような第２の解決手段の吸光光度計に
あっては、一の発光ダイオードを挟んで反対側に位置す
る両隣の発光ダイオードからその一の発光ダイオード対
応の検出素子へ入って来る漏洩光が、互いに逆位相とな
り、相関演算を施す以前に相殺しあう。これにより、相
関演算の誤差要因等が予め小さくなるので、複数点同時
測定に際し一層正確な測定を行うことができる。

【００２２】［第３の解決手段］第３の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、上記
の第１の解決手段または第２の解決手段の吸光光度計で
あって、前記マトリクスの列方向（又は行方向）に沿っ
て一方向又は往復双方向等の直線的に前記被検体を移送
する移送手段を備え、前記複数の発光ダイオードは、前
記マトリクスの行方向（又は列方向）に沿って少なくと
もライン状に配設されたものであることを特徴とするも
のである。

【００２３】ここで、「少なくともライン状」とは、マ
トリクスの少なくとも１行分をカバーする状態でという
意味であり、２行分の２ライン状、あるいはマトリクス
の全行をカバーする多数ライン状であってもよい。

【００２４】このような第３の解決手段の吸光光度計に
あっては、移送手段によって被検体が直線的に移送され
る間に、被検体におけるマトリクス状の測定部位につい
て、少なくともラインごとに、同一周波数ではあるが相
関演算によって弁別可能な変調が施された複数のＬＥＤ
光での吸光度測定が済ませられる。これにより、固定的
な照射機構と直線的な移送との組み合せに基づいて、被
検体のマトリクス状の測定部位総てを速やかに測定する
ことができる。固定的な照射機構は、可動機構より、簡
易で、信頼性も高い。また、直線的な移送は、移送機構
ばかりか、その駆動回路や制御手順も簡易なので、コス
ト面からも有利である。

【００２５】したがって、この発明によれば、マトリク
ス状多点についての多点同時測定を連続的に行える吸光
光度計を簡素な構成で実現することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の吸光光度計について、これを実施するための形
態を説明する。

【００２７】［第１の実施の形態］本発明の第１の実施
形態は、上述した解決手段の吸光光度計であって、複雑
な集光機構等が無くても簡易な構成で高速かつ確実にマ
トリクス状などの多点の吸光度測定を安定して行うため
に、前記複数の発光ダイオードのそれぞれに対応して設
けられた複数のフォトダイオード又はフォトトランジス
タ等の受光素子と、前記複数の発光ダイオードそれぞれ
の発光面にそれぞれの受光面が対向するような位置に前
記複数の受光素子を保持する受光素子保持機構とを備え
る。

【００２８】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
形態は、上述した解決手段および実施形態の吸光光度計
であって、前記駆動回路は、それぞれの駆動電流に含ま
せる所定周波数の交流成分波形についての直交符号化に
際し、アダマール行列の各行に対応した２値波形を繰り
返す交流成分を生成することを特徴とする。これによ
り、相関演算手段が、プログラム処理での高速アダマー
ル演算によって容易に具現化でき、しかも複数の相関値
を一括して得ることができる。

【００２９】

【実施例】本発明の吸光光度計の第１実施例について、
その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１
は、その要部のブロック図である。また、図２は、その
全体の正面図であり、内部におけるプレートの搬送状態
が破線で示されている。

【００３０】この吸光光度計は、光源としてのＬＥＤ
（発光ダイオード）からの光を試料に照射しＰＤ（フォ
トダイオード）で透過光量を検出して各試料の吸光度を
測るものであるが、被検体としてのガラス製透明プレー
ト１の上面に４行×４列のマトリクス状に配設された複
数の測定部位としての１６個のセル１ａについて各試料
の吸光度を迅速に測るために、上下に対向して設けられ
たＬＥＤアレイモジュール１０及びＰＤアレイモジュー
ル１５等からなる照射機構と、プレート１を列方向に定
速で移送する移送機構２０とが、本体５０部分に、設け
られている。

【００３１】また、吸光光度計本体５０には、ＬＥＤア
レイモジュール１０に配設された複数のＬＥＤ１１を駆
動するとともにＰＤアレイモジュール１５に配設された
光電変換用のＰＤ１６それぞれから光度を検出するドラ
イバ３０と、測定のための装置制御や測定データの演算
等を行うコントローラ４０も備えられている。さらに、
多数のプレート１を連続して自動測定するために、移送
機構２０のプレート搬入口側にはカセットから測定前の
プレートを順に払い出す機構を持ったセンダユニット５
１が付設され、移送機構２０のプレート搬出口側には測
定後のプレートを空のカセットへ順に受け入れる機構を
持ったレシーバユニット５２が付設されている。プレー
ト搬入口や搬出口に遮光機構は設けられていない。

【００３２】移送機構２０は、プレート１をセンダユニ
ット５１から吸光光度計本体５０経由でレシーバユニッ
ト５２に次々に移送するために、定速駆動回路２１によ
って一定速度で回転するモータ２２と、このモータ２２
の出力軸に接続された駆動輪２３によって牽引され乗載
プレート１を運ぶ樹脂製の一対のベルト２４とを備えて
いる。これにより、移送機構２０は、被検体上の測定部
位配設におけるマトリクスの列方向に沿って一方向に被
検体を定速で移送するものとなっている。

【００３３】ＬＥＤアレイモジュール１０は、両面配線
されたプリント基板で構成され、この基板には、２行×
４列の８つの貫通穴が鉛直に形成され、これらの貫通穴
にはそれぞれＬＥＤ１１が発光面を下に向けて挿入され
固定されている。しかも、各貫通穴は位置関係がプレー
ト１上のセル１ａの４行×４列のマトリクス状配置にお
ける２行×４列の部分と一致する部位に穿孔されてい
る。これにより、複数の発光ダイオード１１は、複数の
測定部位１ａの一部に対応して配設され、且つマトリク
スの行方向に沿って２ライン状に配設されたものとなっ
ている。

【００３４】これらのＬＥＤ１１は、プリント配線等に
よって、アノードがそれぞれＬＥＤ駆動回路３１の各出
力端子に接続され、カソードが接地されている。そし
て、このＬＥＤアレイモジュール１０は、プレート１が
移送機構２０によって吸光光度計本体５０を移送されて
いるときにプレート１の上方となる位置に固定的に支持
されて、測光に際して発光ダイオードからの光をそれぞ
れ光学的には直接に被検体へ照射させるものとなってい
る。

【００３５】ＰＤアレイモジュール１５は、ＬＥＤアレ
イモジュール１０とほぼ同様のものであるが、ＬＥＤ１
１に代えてＰＤ１６が受光面を上にして対応位置に保持
されているものである。また、ＰＤ１６は、やはりプリ
ント配線等によって、アノードがそれぞれ光度検出回路
３３の各入力端子に接続され、カソードが接地されてい
る。そして、ＰＤアレイモジュール１５は、移送中のプ
レート１を挟む対向位置でＬＥＤアレイモジュール１０
の下方に当たる位置に固定的に支持されて、複数の発光
ダイオードそれぞれの発光面にそれぞれの受光面が対向
するような位置に複数の受光素子を保持するものとなっ
ている。

【００３６】ドライバ３０は、ＬＥＤ１１に駆動電流を
供給して発光を行わせる駆動回路としてのＬＥＤ駆動回
路３１と、試料透過光等の光度を各測定部位ごとに検出
するために複数のＰＤ１６に対応して複数個設けられた
相関演算手段としての光度検出回路３３とを備えた回路
である。なお、ドライバ３０に、各ＬＥＤ１１及びＰＤ
１６を選択切換して順次駆動する回路（図７におけるマ
ルチプレクサ４，５等）は無い。

【００３７】ＬＥＤ駆動回路３１は、発振波形が正弦波
であって発振周波数が８０ＫＨｚでありピーク電圧が
０．７Ｖ〜５Ｖである発振回路と、これに順次従続接続
されてそれぞれ９０゜づつ発振信号の位相を異ならせる
３段の移相回路とを具備したものである。これらの電圧
発振信号は、それぞれ、図示は割愛したが、バッファア
ンプで電流信号に変換され、電流制限抵抗を経た後、各
ＬＥＤ１１のアノードへ同時並列に送出される。これに
より、ＬＥＤ駆動回路３１は、角速度をωとし時間をｔ
としたとき、同一周波数であるが位相の異なる調和関数
波形ｓｉｎ（ωｔ），ｃｏｓ（ωｔ），−ｓｉｎ（ω
ｔ），−ｃｏｓ（ωｔ）の交流成分を含んだ４つの駆動
電流を生成するものとなっている。

【００３８】具体的には、波形ｓｉｎ（ωｔ）の駆動電
流は１行１列目のＬＥＤ１１及び２行４列目のＬＥＤ１
１に供給され、波形ｃｏｓ（ωｔ）の駆動電流は１行２
列目のＬＥＤ１１及び２行１列目のＬＥＤ１１に供給さ
れ、波形−ｓｉｎ（ωｔ）の駆動電流は１行３列目のＬ
ＥＤ１１及び２行２列目のＬＥＤ１１に供給され、波形
−ｃｏｓ（ωｔ）の駆動電流は１行４列目のＬＥＤ１１
及び２行３列目のＬＥＤ１１に供給されるように、ＬＥ
Ｄ駆動回路３１から各ＬＥＤ１１のアノードへの配線が
なされている。

【００３９】これにより、ＬＥＤ駆動回路３１は、それ
ぞれの駆動電流を複数の発光ダイオードの総てに対して
同時に供給するとともに、この供給に際して、列方向に
連なる任意の２個および行方向に連なる任意の２個の発
光ダイオードすなわち前後左右に隣接する発光ダイオー
ドに対して複数の駆動電流のうち直交位相の交流成分を
含んだ駆動電流を送出するものとなっている。さらに、
列方向に連なる任意の３個のうちで両端に位置する発光
ダイオードすなわち同時駆動する複数の発光ダイオード
のうち一の発光ダイオードを挟んで反対側に位置する両
隣の発光ダイオードに対しては、逆位相の交流成分を含
んだ駆動電流でその駆動を行うものとなっている。

【００４０】光度検出回路３３は、８組がセル１ａのそ
れぞれに対応して設けられており、それぞれ、該当する
ＰＤ１６による光度検出信号が増幅後入力される掛算器
と、これに続くＬＰＦ（ローパスフィルタ）と、Ａ／Ｄ
変換回路とを備えている。掛算器は、それぞれ、光度信
号の他に、該当ＰＤ１６と対をなすＬＥＤ１１へ供給さ
れる駆動信号に含ませられた発振信号もＬＥＤ駆動回路
３１から受けて入力し、光度信号との積をＬＰＦへ出力
するものである。具体的には、１行１列目のＰＤ１６及
び２行４列目のＰＤ１６に波形ｓｉｎ（ωｔ）の発振信
号が入力され、１行２列目のＰＤ１６及び２行１列目の
ＰＤ１６に波形ｃｏｓ（ωｔ）の発振信号が入力され、
１行３列目のＰＤ１６及び２行２列目のＰＤ１６に波形
−ｓｉｎ（ωｔ）の発振信号が入力され、１行４列目の
ＰＤ１６及び２行３列目のＰＤ１６に波形−ｃｏｓ（ω
ｔ）の発振信号が入力される。そして、各ＬＰＦから
は、光度信号と発振信号との局所的な積和演算すなわち
相関演算後の信号が連続して出力される。これにより、
駆動回路によって同時に駆動された各発光ダイオードか
らの光を検出したそれぞれの光度信号と該当発光ダイオ
ードの駆動電流の該当交流成分との相関値が連続的に算
出されるようになっている。これらの相関値はＡ／Ｄ変
換回路によってデジタル値に変換されてからコントロー
ラ４０へ送出される。

【００４１】コントローラ４０は、図示しないセンサに
よってプレート１がＬＥＤ１１下へ移送されて来たこと
が検知されるとそのタイミングで各Ａ／Ｄ変換回路から
光度データを入力する処理を行う光度入力プログラム４
３を備えており、４行×４列の測定部位を２回に分けて
自動的に測定する制御を行う。しかも、２行×４列分の
処理については順次選択する必要がなく並行処理が可能
である。これにより、この吸光光度計は、マトリクス状
の測定部位についての測定を高速に行うものとなってい
る。

【００４２】また、コントローラ４０は、ＲＡＭ上にア
ロケートされた２行×４列のアレイからなりＬＥＤ１１
の非発光時に光度入力プログラム４３の処理によって入
力された光度データを保持する０％テーブル４４と、同
じくＲＡＭ上の２行×４列のアレイからなりＬＥＤ１１
の発光時であって被検体の不存在時に光度入力プログラ
ム４３の処理によって入力された光度データを保持する
１００％テーブル４５と、やはりＲＡＭ上の４行×４列
のアレイからなりプレート１の吸光光度計本体５０内移
送時に光度入力プログラム４３の処理によって入力され
た光度データを保持するセルテーブル４６とを備えてい
る。

【００４３】さらに、コントローラ４０は、０％テーブ
ル４４の各要素における光度データを受光量０％とし、
１００％テーブル４５の各要素における光度データを受
光量１００％として、セルテーブル４６の各要素におけ
る光度データから、各ＬＥＤ１１ごとに４行×４列の各
測定部位についての吸光率を算出する吸光率演算プログ
ラム４７も備えている。これにより、コントローラ４０
は、光度検出回路３３による相関値に基づいて複数の測
定部位についての吸光度を求めるものとなっている。そ
して、得られた吸光度は、表示制御プログラム４８の処
理によってモニタ等に表示され、あるいは他のプログラ
ム処理によってプリンタ等で印刷されるようになってい
る。

【００４４】この実施例の吸光光度計について、その具
体的な動作および使用態様を、説明する。

【００４５】先ず、吸光光度計本体５０のリセットキー
等を操作して、コントローラ４０に初期化処理等を行わ
せる。それから、各プログラムやドライバ３０等の初期
化に続けて、各ＬＥＤ１１が非発光状態のままで各ＰＤ
１６がドライブされ、各ＰＤ１６からの光度データが光
度入力プログラム４３等によって入力されて０％テーブ
ル４４に記憶される。さらに、続けて、各ＬＥＤ１１が
発光状態にされ、各ＰＤ１６からの光度データが光度入
力プログラム４３等によって１００％テーブル４５に記
憶される。

【００４６】こうして、素子特性のばらつきに対応した
受光量の上下限値が各ＬＥＤ１１及びＰＤ１６の対ごと
に求められ、素子特性のばらつきによる変動を排除した
吸光率を算出するための処理が済む。そして、この状態
で、空のカセットをレシーバユニット５２に載せ、測定
したいプレート１等が収納されているカセットをセンダ
ユニット５１に載せる。これで、連続測定の準備が調
う。測定室の消灯は不要である。

【００４７】次に、吸光光度計本体５０のスタートキー
等を操作して、コントローラ４０に移送および測定の制
御を開始させる。そうすると、吸光光度計本体５０で
は、ベルト２４が駆動され、センダユニット５１では、
そのカセットが下降させられて、各プレート１が下方の
ものから順に幾らかの間隙を空けてベルト２４に移載さ
れて吸光光度計本体５０に一定速度で移送される。

【００４８】各プレート１は、吸光光度計本体５０内で
の移送中に、ＬＥＤアレイモジュール１０とＰＤアレイ
モジュール１５との間に到達し、この移送に連れて各セ
ル１ａは、２行×４列単位で順次に、ＬＥＤ１１とＰＤ
１６との間に位置する。詳述すると、先ずプレート１の
第１，２行目のセル１ａがＬＥＤ１１の下を通過し、そ
の次に第３，４行目のセル１ａがＬＥＤ１１の下を通過
する。

【００４９】そうすると、ＬＥＤ駆動回路３１からの各
駆動信号に応じて８個のＬＥＤ１１が８０ＫＨｚの周波
数で明滅し、その光が該当する２行×４列のセル１ａの
試料に一部吸収され、透過光だけが外光と共に該当ＰＤ
１６に到達する。このとき、１列目のＬＥＤ１１及び３
列目のＬＥＤ１１から２列目のＰＤ１６へ漏れてくる光
は逆位相なので互いに相殺しあう。２列目のＬＥＤ１１
及び４列目のＬＥＤ１１から３列目のＰＤ１６へ漏れて
くる光も同様に相殺しあう。そして、各到達光の検出光
度に対して光度検出回路３３で波形ｓｉｎ（ωｔ），ｃ
ｏｓ（ωｔ），−ｓｉｎ（ωｔ），−ｃｏｓ（ωｔ）の
うち該当する波形の発振信号との相関演算が施されて、
周波数および位相の一致する成分だけの相関値が得られ
る。こうして、位相が直交する前後左右の隣接セルから
の漏洩光の成分が除去されて各セル１ａごとの透過光が
確実に弁別して検出される。また、太陽光や蛍光灯から
の外光成分は、周波数が異なるので、除去される。ある
いはその周波数成分が有っても極めて僅かなので、無視
可能なまで低減される。

【００５０】そこで、プレート１が一定速度で止まるこ
となくＬＥＤアレイモジュール１０の下を通過する間
に、４行×４列のセル１ａ総てについて、透過光だけの
光度に基づく光度データが光度入力プログラム４３によ
ってセルテーブル４６に入力される。そして、吸光率演
算プログラム４７の処理によってテーブル４６の各要素
ごとにテーブル４４，４５の該当要素を基準にして吸光
率が算出され、さらに表示制御プログラム４８の処理に
よってその値が表示される。

【００５１】こうして、０％テーブル４４及び１００％
テーブル４５に基づいて自動的に、素子特性のばらつき
が吸光率から除去されるので、複数のＬＥＤ及び複数の
フォトダイオードを用いた多点測定であっても、正確な
測定結果を容易に得ることができる。しかも、明るいと
ころで、プレート移送を継続しながら連続的に、吸光度
等を測定することができる。

【００５２】そして、１つのプレート１に対する測定が
済んだ後は、これに続く次のプレート１が移送されて来
てその測定が行われる。この処理は、センダユニット５
１から吸光光度計本体５０にプレート１が移送されて来
る間、続けられる。また、この間、測定の済んだ各プレ
ート１は、ベルト２４に載せられて吸光光度計本体５０
からレシーバユニット５２へ運び出される。そして、レ
シーバユニット５２では、そのカセットに到達したプレ
ート１がカセットの上方から順にカセットに収納され、
この収納の度にカセットが一段上昇して次のプレート１
の受入に備えるという処理が繰り返し行われる。

【００５３】こうして、センダ側カセットに収納されて
いた総てのプレートを連続的に速やかに測定してレシー
バ側カセットに収納することができる。また、この吸光
光度計は、センダ上のカセットやレシーバ上のカセット
を適宜交換すれば、幾ら多数であっても所望の数のプレ
ートについて、吸光度等測定することができる。

【００５４】なお、図３，図４に他の構成例についての
ＬＥＤアレイモジュールを示したが、図３の例は、多数
のＬＥＤ１１を１ライン状に配置し、各ＬＥＤ１１の駆
動電流に含まれる交流成分が左から右へ順に波形ｓｉｎ
（ωｔ），ｃｏｓ（ωｔ），−ｓｉｎ（ωｔ），−ｃｏ
ｓ（ωｔ）の繰り返しとなるようにしたものである。ま
た、図４の例は、多数のＬＥＤ１１をマトリクス状に配
置し、各ＬＥＤ１１の駆動電流に含まれる交流成分が左
から右へ順に波形ｓｉｎ（ωｔ），ｃｏｓ（ωｔ），−
ｓｉｎ（ωｔ），−ｃｏｓ（ωｔ）の繰り返しになると
ともに上から下へも順に波形ｓｉｎ（ωｔ），ｃｏｓ
（ωｔ），−ｓｉｎ（ωｔ），−ｃｏｓ（ωｔ）の繰り
返しとなるようにしたものである。このように、ＬＥＤ
１１が多数の場合でも、４個の位相直交信号を繰り返し
供給することで、隣接の発光ダイオードに対して直交位
相の交流成分を含んだ駆動電流を供給することができる
のである。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の吸光光度計にあっては、マトリクス
状多点についての測定を明るくても手軽に行うためにＬ
ＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度変調を組み合わせるに際
して、同時に駆動する隣接のＬＥＤ光の電気的・電子的
変調は相関演算によって弁別可能なようにしたことによ
り、同一周波数での変調であっても複数点同時測定が可
能な吸光光度計を簡素な構成で実現することができたと
いう有利な効果が有る。

【００５６】また、本発明の第２の解決手段の吸光光度
計にあっては、複数点同時測定に際して、隣からの漏洩
光が相関演算以前に相殺しあうようにしたことにより、
一層正確な測定を行うことができるという有利な効果を
奏する。

【００５７】さらに、本発明の第３の解決手段の吸光光
度計にあっては、固定的だが複数点同時測定可能な照射
機構等と直線的な移送とを組み合せたことにより、マト
リクス状多点についての多点同時測定を連続的に行える
吸光光度計を簡素な構成で実現することができたという
有利な効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の吸光光度計の一実施例について、
その要部の構成を示すブロック図である。

【図２】 その全体の正面図である。

【図３】 ＬＥＤアレイの変調例である。

【図４】 ＬＥＤマトリクスの変調例である。

【図５】 従来の吸光光度計の外観図である。

【図６】 従来の吸光光度計（ＸＹ走査）のブロック図
である。

【図７】 従来の吸光光度計（ＬＥＤアレイ）のブロッ
ク図である。

【図８】 従来の吸光光度計（ＬＥＤ変調）のブロック
図である。

【符号の説明】

１ プレート（マイクロプレート；測定容器；被検
体） １ａ セル（ウェル；試料室；測定部位） ２ 比濁計（吸光光度計） ３ センダ・レシーバ ４ マルチプレクサ（ＬＥＤ選択切換回路；順次駆動
手段） ５ マルチプレクサ（ＰＤ選択切換回路；順次駆動手
段） １０ ＬＥＤアレイモジュール（発光ユニット；発光
部；光源） １１ ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；光
源） １５ ＰＤアレイモジュール（受光ユニット；受光部；
検出部） １６ ＰＤ（フォトダイオード；受光素子；検出素子） ２０ 移送機構 ２１ 定速駆動回路 ２２ モータ ２３ 駆動輪 ２４ ベルト ３０ ドライバ（駆動回路） ３１ ＬＥＤ駆動回路（駆動回路） ３３ 光度検出回路（相関演算回路；相関演算手段） ４０ コントローラ（制御演算部） ４３ 光度入力プログラム ４４ ０％テーブル ４５ １００％テーブル ４６ セルテーブル ４７ 吸光率演算プログラム ４８ 表示制御プログラム ５０ 吸光光度計本体 ５１ センダユニット ５２ レシーバユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大科 千鶴子 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 山田 泰 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の測定部位がマトリクス状に配設され
   た被検体について吸光度を測る吸光光度計において、前
   記複数の測定部位の総て又はその一部に対応して配設さ
   れた複数の発光ダイオードと、測光に際して前記複数の
   発光ダイオードからの光をそれぞれ光学的には直接に前
   記被検体へ照射させる照射機構と、前記複数の発光ダイ
   オードのうち２個以上の発光ダイオードに所定周波数の
   交流成分を含んだ駆動電流を同時に供給するに際し隣接
   の発光ダイオードに対して直交位相の又は直交符号化波
   形の交流成分を含んだ駆動電流を送出する駆動回路と、
   この駆動回路によって同時に駆動された各発光ダイオー
   ドからの光を検出したそれぞれの光度信号と該当発光ダ
   イオードの駆動電流の該当交流成分との相関値を算出す
   る相関演算手段とを備え、これらの相関値に基づいて前
   記複数の測定部位についての吸光度を求めることを特徴
   とする吸光光度計。
2. 【請求項２】前記駆動回路は、同時駆動する複数の発光
   ダイオードのうち一の発光ダイオードを挟んで反対側に
   位置する両隣の発光ダイオードに対する駆動を、逆位相
   の交流成分を含んだ駆動電流で行うことを特徴とする請
   求項１記載の吸光光度計。
3. 【請求項３】前記マトリクスの列方向（又は行方向）に
   沿って一方向又は往復双方向等の直線的に前記被検体を
   移送する移送手段を備え、前記複数の発光ダイオード
   は、前記マトリクスの行方向（又は列方向）に沿って少
   なくともライン状に配設されたものであることを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載された吸光光度計。