JPH1137931A

JPH1137931A - 吸光光度計

Info

Publication number: JPH1137931A
Application number: JP20382897A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yasunaka; 敏男安中; Mamoru Fujita; 守藤田; Chizuko Oshina; 千鶴子大科; Yasushi Yamada; 泰山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Tokimec Inc
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Tokimec Inc
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】集光効率の良い吸光光度計を実現する。【解決手段】光源からの光を試料に照射して透過光の
光度を検出しこの検出光度に基づいて試料の吸光度を求
める吸光光度計において、光源として設けられた発光ダ
イオード３２と、その光を光学的には直接に試料へ照射
させる照射機構３５とを備え、発光ダイオード３２の照
射前方に又は該当受光素子３４の受光面前方に開口した
導光路３５ｂ，３６ｂを鋭角のテーパ状に形成する。

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
どの分析のために一点又は多点の測定を行う吸光光度計
について、分析を精度良く行う等のために集光率の向上
を図る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸光光度計としての比濁計の外観図を図
１０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１１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１２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（ＢＰＦ）を付加したものであり、これによっ
て、テープ６（被検体）に対する連続的な透過光の光度
測定が肉眼での監視下で行えるのである。この吸光光度
計では、ＬＥＤ７からの照射光を受光部へ集中させるた
めに、ＬＥＤ７とテープ６との間に集光レンズが設けら
れている。

【０００６】他方、図１３にブロック図を示すとともに
図１４に測定部の拡大断面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、ＬＥＤ７（発光ダイオード）及びＰＤ８（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。

【０００７】この吸光光度計では、対向する各対のＬＥ
Ｄ７及びＰＤ８が同軸芯上に形成されたそれぞれの貫通
穴に挿入されて、ＰＤ８は貫通穴の先端側の保持部８ａ
に保持され、ＬＥＤ７は貫通穴の先端側における導光路
７ｃ及び段差部７ｂに後続の保持部７ａに保持されてい
る。そして、ＬＥＤ７から照射されプレート１を通過し
てＰＤ８に到る照射光がＬＥＤ７の受光面よりも大きく
広がるのを抑制するために、導光路７ｃは細長く形成さ
れている。

【０００８】

【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１
１）、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。

【０００９】一方、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１
２）、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、ＬＥＤ発
光強度に変調処理等を施したことにより、自然光を遮る
ための機構が不要となった。また、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１３，１４）、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。

【００１０】しかしながら、光源としてＬＥＤを採用し
た場合、ランプやレーザに較べて光量が不足しがちであ
る。導光路が細く絞られていると尚更である。このた
め、試料によっては、Ｓ／Ｎ比が低下することもありう
る。かかる場合、精度に不満があると、ＬＥＤの採用が
控えられてしまう。このままでは、この方式の利点を生
かし切れずに、その適用範囲が限られてしまう。そこ
で、ＬＥＤからの照射光を出来るだけ多く集めて受光部
へ導くことが課題となるが、個別に集光レンズを付設す
るのは、コストやメンテナンス等の観点から避けたい。

【００１１】また、マトリクス状の多数の測定部位を測
定する多点測定のためにそのマトリクスの全要素に対応
した数の光源を備えることは、大きな照射機構やマルチ
プレクサ等を必要とするので、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。このため、マトリクス状多点測定を行う
装置については、速やかに多点測定を済ませることに加
えて、照射機構や搬送機構を簡略化・簡素化すること
も、課題となる。

【００１２】さらに、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が、処理効率向上のためには多
点または複数点を同時並列に測定するのが望ましい。し
かし、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度変調を結合させ
ても、そのまま単に組み合わせただけでは、不十分であ
る。多点を同時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や隣の隣
のＰＤなどに対する非該当ＬＥＤからの漏洩光によって
測定精度が悪化してしまうからである。そこで、該当Ｌ
ＥＤからの照射光を集光するのに加えて非該当ＬＥＤか
らの漏洩光は逆に排除するよう工夫ことも、さらなる課
題となる。

【００１３】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、集光効率の良い吸光光度計を
実現することを目的とする。また、本発明は、集光効率
の良いことに加えてマトリクス状多点の吸光度測定を速
やかに行える吸光光度計を簡素な構成で実現することも
目的とする。さらに、本発明は、集光効率の良いことに
加えてマトリクス状多点の吸光度測定を複数点同時に行
える吸光光度計を実現することをも目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第６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。

【００１５】［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）、光源
からの光を試料に照射して透過光の光度を検出しこの検
出光度に基づいて前記試料の吸光度を求める吸光光度計
において、前記光源として設けられ発光波長が前記試料
の吸収波長域に対応した発光ダイオードと、測光に際し
て前記発光ダイオードからの光を光学的には直接に前記
試料へ照射させる照射機構とを備え、前記発光ダイオー
ドの照射前方に開口した導光路が、（先細りの）鋭角の
テーパ状に形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１６】ここで、上記の「発光波長が試料の吸収波
長域に対応」としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）の発
光スペクトルにおけるピーク波長が試料の吸収スペクト
ルにおける吸収極大に一致していることや、複数吸収極
大に囲まれていること、これらの近傍にあることなどが
挙げられる。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、「導光
路」は、直円錐台の側面形に限らず円錐台の側面形や角
錐台の側面形であってもよい。また、「鋭角のテーパ」
とは、円錐でいえばその頂角が鋭角になっていることを
いう。

【００１７】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、照射機構によって発光ダイオ
ードからの光が直接的に照射される位置に試料が置か
れ、この試料に対してその吸収波長域に対応した光がＬ
ＥＤから照射される。このとき、照射光は、多くが導光
路の広い入り口で集められて導光路に入り、真っ直ぐに
又は導光路内壁面で反射して進むが、導光路が鋭角のテ
ーパ状になっていることから、反射した光もほとんど戻
ることなく、ほぼ総てが導光路の狭い出口へ進んで試料
へ照射されることになる。

【００１８】これにより、個別の集光用レンズを用いな
くても、多くの照射光を集光するとともに、それを細く
絞り込んで試料へ導くことができる。したがって、この
発明によれば、集光効率の良い吸光光度計を簡素な構成
で実現することができる。

【００１９】［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）、光源
からの光を試料に照射して透過光の光度を検出しこの検
出光度に基づいて前記試料の吸光度を求める吸光光度計
において、前記光源として設けられ発光波長が前記試料
の吸収波長域に対応した発光ダイオードと、測光に際し
て前記発光ダイオードからの光を光学的には直接に前記
試料へ照射させる照射機構と、前記透過光の光度検出用
に設けられた受光素子とを備え、この受光素子の受光面
前方に開口した導光路が、（入り口が広くて受光面に近
いほど細くなる）鋭角のテーパ状に形成されていること
を特徴とするものである。

【００２０】このような第２の解決手段の吸光光度計に
あっては、試料測定時に、照射機構によって発光ダイオ
ードからの光が直接的に照射される位置に試料が置か
れ、この試料に対してその吸収波長域に対応した光がＬ
ＥＤから照射され、さらに、試料を透過した透過光が受
光素子に達する。このとき、照射光のうちの透過光は、
多くが導光路の広い入り口で集められて導光路に入り、
真っ直ぐに又は導光路内壁面で反射して進むが、導光路
が鋭角のテーパ状になっていることから、反射した光も
ほとんど戻ることなく、ほぼ総てが導光路の狭い出口へ
進んで受光素子により検出されることになる。

【００２１】これにより、個別の集光用レンズを用いな
くても、多くの透過光を集光するとともに、それを細く
絞り込んで受光素子へ導くことができる。したがって、
この発明によれば、集光効率の良い吸光光度計を簡素な
構成で実現することができる。

【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又は第２の吸光光度計であって、前記導光路は、
内壁面が軸芯方向に沿った表面仕上げ処理が施されたも
のであることを特徴とするものである。

【００２３】このような第３の解決手段の吸光光度計に
あっては、表面仕上げによって導光路の内壁面における
微細な凹凸までも、軸芯方向に沿ったものとなる。これ
により、導光路内面で反射した光は、鏡面仕上げ面での
反射に近い高率で多くのものが導光路の出口へ向かって
前進するようになる。しかも、一般に、かかる表面仕上
げは鏡面仕上げよりも容易である。したがって、この発
明によれば、集光効率の一層良い吸光光度計を簡素な構
成で実現することができる。

【００２４】［第４の解決手段］第４の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項４に記載の如く）、上記
の第１〜第３の吸光光度計であって、所定周波数の交流
成分を含んだ駆動電流を前記発光ダイオードに供給する
駆動回路と、前記試料を透過した光度を検出しこの検出
光度から前記所定周波数の該当成分を抽出して出力する
フィルタ回路等の弁別抽出手段とを備え、この弁別抽出
手段の出力に基づいて前記試料の吸光度を求めることを
特徴とするものである。

【００２５】ここで、上記の「交流成分」は、正弦波等
の三角関数形が一般的であるが、これに限らず、直交符
号で符号化されたデジタル波形を繰り返すものであって
もよい。また、「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Ｋ
Ｈｚ以上で、回路簡素化等の観点からは数ＭＨｚ以下が
望ましい。「その該当成分」は、バンドパスフィルタ等
で分離抽出される狭い帯域の成分の他に、外光や別途検
出の周波数成分と混同しなければハイパスフィルタ等で
分離抽出される高調波を含んでいるようなものであって
もよい。

【００２６】このような第４の解決手段の吸光光度計に
あっては、吸光度測定に際し、駆動回路によって、発光
ダイオードからの照射光が所定の周波数で変調される。
そして、透過光の強度が検出されるが、このとき、弁別
抽出手段によって通常低周波数の太陽光や蛍光灯からの
外乱光と所定周波数の変調光とが弁別されて、変調され
た該当成分の光度だけが抽出される。これにより、白日
の下であっても、手軽に吸光度測定を行うことができ
る。

【００２７】しかも、太陽光や蛍光灯からの外乱光がＬ
ＥＤからの光と共に検出されても、テーパ状導光路によ
って照射光や透過光の集光力が向上しているので、Ｓ／
Ｎ比の低下等も、かなり抑制・防止される。これによ
り、白日の下であっても、正確に吸光度測定を行うこと
ができる。したがって、この発明によれば、集光効率が
良くて明るくても手軽に正確な吸光度測定を行える吸光
光度計を簡素な構成で実現することができる。

【００２８】［第５の解決手段］第５の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項５に記載の如く）、上記
の第４の吸光光度計であって、試料を保持する複数の測
定部位がマトリクス状に配設された被検体を前記マトリ
クスの列方向（又は行方向）に沿って一方向又は往復双
方向等の直線的に移送する移送手段を備え、前記発光ダ
イオードは、複数個が設けられ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。

【００２９】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、「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行分等の複数ライン状
であってもよい。なお、ライン状の複数の発光ダイオー
ドは、被検体の移送方向と直交する方向に限られずこれ
と斜めの方向に沿って配設されていてもよく、この場
合、移送手段は、被検体を定速で送るものであり、発光
素子の選択切換は、移送手段による被検体の移送に同期
して且つその移送方向の順に従って駆動電流供給対象を
選択し切り換えるが望ましい。

【００３０】このような第５の解決手段の吸光光度計に
あっては、発光ダイオードの数が被検体の測定部位の数
より少ないので、照射機構の規模を抑制することができ
る。さらには、発光素子選択切換手段等の付随する回路
についても、その規模を抑制することができる。なお、
発光ダイオードの数が被検体の測定部位の数より少なく
ても、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、
単一の又は複数のラインごとに、複数のＬＥＤ光での吸
光度測定が済ませられる。しかも、テーパ状導光路によ
って照射光や透過光の集光力が向上しているので、照射
時間が短くてもＳ／Ｎ比が低下するのを防止して正確に
吸光度測定を行うことが可能となり、その分だけ移送速
度も上げられることとなる。

【００３１】これにより、直線的な移送と小規模な照射
機構との組み合せに加えて、集光効率アップも達成した
ことから、簡素な機構であっても、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。し
たがって、この発明によれば、集光効率の良いことに加
えてマトリクス状多点の吸光度測定を速やかに行える吸
光光度計を簡素な構成で実現することができる。

【００３２】［第６の解決手段］第６の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項６に記載の如く）、上記
の第４の吸光光度計であって、前記発光ダイオードは、
試料を保持する被検体においてマトリクス状に配設され
た複数の測定部位の総て又はその一部に対応して複数個
が設けられたものであり、前記駆動回路は、（周波数又
は位相若しくは波形の異なる）弁別可能な交流成分を含
んだ複数の駆動電流を生成するとともにこれらを前記複
数の発光ダイオードのうちの隣接するものに対し並行し
て送出するものであることを特徴とするものである。

【００３３】このような第６の解決手段の吸光光度計に
あっては、試料測定時に、同時駆動される隣接の発光ダ
イオードに対して弁別可能な異なる交流成分を含んだ駆
動電流が供給される。そこで、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、これらの成分は該当発光ダイオードから
の成分と弁別して除去しうる。これにより、外光ばかり
か隣の発光ダイオードにも影響されることなく、複数の
測定部位における試料の吸光度が並行して求まる。

【００３４】しかも、導光路がテーパ状になっていてそ
の内壁面が傾斜しているので、比較的遠くの方から斜め
に入射してきた光は、大部分が導光路内壁面で反射した
際に導光路の外へ返されてしまう。特に、導光路軸芯に
対する導光路内壁面の傾斜角よりも導光路軸芯の直交面
に対する傾斜角が小さい入射光は、ほぼ確実に跳ね返さ
れる。これにより、隣の発光ダイオードよりも遠くに位
置する他の発光ダイオードからの漏洩光は、例え導光路
の入り口まで到達しても出口まで前進することがない。
そこで、これらの測定部位を同時に測定したとしても、
これらは特に分別するまでもない。該当発光ダイオード
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。

【００３５】このように、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光
強度変調の結合に加えてテーパ状の導光路をも組み合わ
せたことにより、複数点同時測定に際しての他の発光ダ
イオードからの漏洩光との弁別が、隣接する発光ダイオ
ード間での弁別だけで済むこととなった。したがって、
この発明によれば、集光効率の良いことに加えてマトリ
クス状多点の吸光度測定を複数点同時に行える吸光光度
計を実現することができる。

【００３６】

【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。

【００３７】［第１の実施形態］第１の実施形態の吸光
光度計は、上述した解決手段の吸光光度計であって、前
記駆動回路を収納した本体部と、この本体と別に設けら
れ少なくとも前記照射機構を含む探体部と、前記本体部
と前記探体部との間に介在し少なくとも前記駆動回路か
ら前記発光ダイオードへの駆動電流の伝達を行う可撓性
コードとを備えたことを特徴とするものである。

【００３８】このような実施形態の吸光光度計にあって
は、探体部が可撓性コードを介在させて本体とは別に設
けられているので、吸光度測定に当たって、探体部を自
由に動かすことが可能である。また、駆動回路等は本体
部に収納され、発光ダイオードはコードを介して駆動電
流の供給を受けるので、探体部は小型になる。そこで、
このような探体部には、試料チューブ等にセットするに
際しての場所や，向き，広さ等の制約がほとんどない。
そして、チューブ等を本体にセットする代わりに、探体
部を試料チューブ等にセットすることで、吸光度測定が
行われる。これにより、チューブ等を本体にセットする
面倒や制約から解放される。また、硬いチューブや太い
チューブに対しても容易に適合させることができる。そ
こで、手軽に吸光度測定を行うことができる。したがっ
て、この発明によれば、明るくても手軽に吸光度測定を
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。

【００３９】［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。

【００４０】

【実施例】

［第１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、その測定部を拡大して示した断面図であり、図２
は、その探体部・照射機構としての挟持体の外形図であ
り、図３は、その回路ブロック図である。

【００４１】この吸光光度計は、光源としてのＬＥＤ３
２からの光を透明なチューブ９の試料に照射しフォトダ
イオード３４で透過光量を検出してこの試料の吸光度を
連続的に測るものであるが、被検体としてのチューブ９
を装置外に置いたままで手軽に測光を行えるようにする
ために、本体２０と、一対のＬＥＤ３２及びフォトダイ
オード３４が装着された探体部としての挟持体３０と、
これらの間に介在するフレキシブルなコード３１，３３
とから構成されている（図２参照）。

【００４２】ＬＥＤ３２は、例えば試料が過マンガン酸
カリウムの呈色溶液の場合であれば発光波長のピークが
５３５ｎｍに近いＡｌＰ製のものが用いられ、発光波長
がチューブ９内の試料の吸収波長域に対応したものとな
っている。なお、チューブ９はこの発光波長を含む波長
域で透明であり、フォトダイオード３４はこの発光波長
を含む波長域の光を検出可能なものである。

【００４３】本体２０には、ＬＥＤ３２の駆動用の発振
回路２１と、フォトダイオード３４（受光素子）を用い
た光度検出用のアンプ２２と、フィルタ回路としてのバ
ンドパスフィルタ２３と、検波回路２４と、アンプ２５
とが収納されており、さらに、表示器２６も付設されて
いる（図３参照）。

【００４４】発振回路２１は、発振波形が正弦波であっ
て発振周波数が２０ＫＨｚでありピーク電圧が０．７Ｖ
〜５Ｖである発振回路であり、その電圧発振信号は、図
示しない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、コード３１を介してＬＥＤ３２に送出
される。これにより、この吸光光度計は、所定周波数の
交流成分を含んだ駆動電流を発光ダイオードに供給する
駆動回路と、この駆動回路から発光ダイオードへの駆動
電流の伝達を行う可撓性コードとを備えたものとなって
いる。

【００４５】バンドパスフィルタ２３は、中心周波数を
２０ＫＨｚとする狭帯域の成分のみを通過させるフィル
タである。そして、このフィルタ２３周りの検出系は、
フォトダイオード３４で光電変換されて検出された光度
の信号が、コード３３を介してアンプ２２に入力され、
アンプ２２による増幅後にバンドパスフィルタ２３によ
って２０ＫＨｚ成分のみにされ、さらに検波回路２４に
よって包絡線検波され、最後にアンプ２５で増幅されて
から、表示器２６に表示されるようになっている。な
お、図示は割愛したが、アンプ２５の前または後には、
呈色，退色，比色，沈降，懸濁，比濁などの分析の種類
に応じて吸光度やその２次情報などを算出する演算手段
も設けられている。これにより、この吸光光度計は、検
出光度から所定周波数の該当成分を抽出して出力するフ
ィルタ回路を備えるとともに、このフィルタ回路の出力
に基づいて試料の吸光度を求めるものとなっている。

【００４６】挟持体３０は、切欠を有しＬＥＤ３２が発
光面を切欠側に向けて切欠低部の穿孔内に挿着された挟
持片３５と、やはり切欠を有しフォトダイオード３４が
受光面を切欠側に向けて切欠低部の穿孔内に挿着された
挟持片３６と、それぞれの切欠にチューブ９を挟んだと
きに挟持力を発生するように一端が挟持片３５に連結さ
れ他端が挟持片３６に連結されたスプリング３７と、挟
持片３５，３６間の距離を調整して並行状態を確保可能
とするために挟持片３６を螺合貫通して先端が挟持片３
５に当接したネジ３８とからなる。そして、ＬＥＤ３２
から発した光がチューブ９及び試料を通ってフォトダイ
オード３４に至るようになっている（図２参照）。

【００４７】このようにコード３１，３２を介在させて
本体２０と別に設けられた挟持体３０は、測光に際して
発光ダイオードからの光を光学的には直接に試料へ照射
させる照射機構を含んだものとなっている。なお、ＬＥ
Ｄ３２，フォトダイオード３４は、チューブ９の径や試
料の屈折率によってＬＥＤ光の焦点位置が変化してもそ
の焦点位置にフォトダイオード３４の受光面を一致させ
ることができるように、図示しないネジを操作すること
で穿孔内における挿着位置が調節可能なものとなってい
る。

【００４８】挟持片３５における切欠低部の穿孔は、挿
着ＬＥＤ３２のコード３１が後方へ引き出せるとともに
ＬＥＤ３２からの照射光が前方のチューブ９内試料へ向
けられるように貫通穴となっている（図１参照）。この
貫通穴は、後から前へ順に、ＬＥＤ３２を挿着するため
に大径の保持部３５ａと、ＬＥＤ３２からの照射光をチ
ューブ９側へ導くための導光路３５ｂと、照射光を絞り
込むために小径の導光路先端部３５ｃとが連結した構造
のものである。導光路３５ｂは、保持部３５ａと導光路
先端部３５ｃとの段差が緩やかに変化するように、軸方
向長さがそれらの半径差の２倍以上とされる。これによ
り、発光ダイオード３２の照射前方に開口したこの導光
路３５ｂは、鋭角のテーパ状に形成されたものとなって
いる。

【００４９】挟持片３６における切欠低部の穿孔は、挿
着フォトダイオード３４のコード３３が後方へ引き出せ
るとともに前方のチューブ９を透過した透過光がフォト
ダイオード３４へ向けられるように貫通穴となっている
（図１参照）。この貫通穴は、フォトダイオード３４の
保持部３６ａの前方に、透過光をフォトダイオード３４
の受光面へ導くための導光路３５ｂが形成された構造の
ものである。導光路３６ｂは、チューブ９側が挟持片３
６の切欠低面に対応して大径にされ、フォトダイオード
３４側がその受光面に対応して小径にされる。なお、こ
の導光路３６ｂについても、段差が緩やかに変化するよ
うに、軸方向長さがそれらの半径差の２倍以上とされ
る。これにより、受光素子３４の受光面前方に開口した
導光路３６ｂも、鋭角のテーパ状に形成されたものとな
っている。

【００５０】また、これらの導光路３５ｂ，３６ｂは、
何れも、ドリル穿孔後に、その内壁面に対して、軸芯方
向に沿って研削仕上げがなされる。この表面仕上げはド
リル切削痕が消える程度に軽く行われる。これにより、
導光路３５ｂ，３６ｂは、内壁面の微細凹凸が軸芯方向
に揃ったものとなっている（図２における二点鎖線内の
拡大図を参照）。

【００５１】かかる構成の吸光光度計について、その動
作及び使用態様を説明する。

【００５２】先ず、挟持片３５，３６を開いてこれらの
切欠間にチューブ９を挟み込み、スプリング３７の引張
り力によってチューブ９が挟持された状態で、ネジ３８
を回して挟持片３５，３６を並行にさせる。そして、本
体２０の電源を投入する。すると、ＬＥＤ３２からフォ
トダイオード３４に向けて光が照射されるので、可視光
の場合は目視等に基づいて、不可視の場合は表示器２６
への表示値等に基づいて、フォトダイオード３４が照射
光を十分に受光できるように、フォトダイオード３４の
位置等の調整を行う。これで、連続測定の準備が調う。
消灯や戸締めは要らない。

【００５３】次に、チューブ９に試料液を継続的に流
す。この状態で、装置のスタートキー等を操作して、装
置に測定を開始させる。そうすると、発振回路２１の発
振信号に応じてＬＥＤ３２が２０ＫＨｚの周波数で明滅
し、その光がチューブ９の試料に一部吸収され、透過光
だけが外光と共にフォトダイオード３４に到達する。こ
のとき、ＬＥＤ３２から真っ直ぐ前方に発した光は直接
にチューブ９を通ってフォトダイオード３４に到るが、
ＬＥＤ３２から斜め前方に発した光は、導光路３５ｂの
内壁面で反射しながら導光路先端部３５ｃに至り、それ
からチューブ９に照射され、ここで広がりながらも導光
路３６ｂに入り、導光路３６ｂの内壁面で再び反射しな
がらフォトダイオード３４の受光面へ導びかれる（図４
（ａ）参照）。

【００５４】しかも、照射光や透過光が導光路３５ｂ，
３６ｂの内壁面で反射するに際し、内壁面の微細凹凸が
軸芯方向に揃っていることから、反射方向が微細凹凸に
よって乱れたとしても、反射した照射光や透過光は、前
方への進行方向から僅かに傾くに過ぎず（図４（ｂ）参
照）、ドリル切削面のように乱反射して後方へ戻ること
はほとんどない（図（ｃ）参照）。こうして、ＬＥＤ３
２から発した照射光、及びチューブ９を経た透過光は、
多くが無駄なくフォトダイオード３４へ集光される。

【００５５】そして、到達光の検出光度のうち周波数２
０ＫＨｚの成分だけがバンドパスフィルタ２３を通過す
る。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。そこ
で、透過光だけの光度に基づいて吸光度が求められる。
周囲の状態が明るくても暗くても明暗変化しても、安定
して、吸光度が求まる。その結果値やグラフは表示器２
６に表示される。

【００５６】こうして、試料を流している間は、連続し
て試料の吸光度が測定され、試料液の状態変化がリアル
タイムで表示される。したがって、この吸光光度計を使
用すれば、チューブ９を流れる試料液について、明るく
ても手軽に安定して正確に吸光度測定を行うことができ
る。

【００５７】［第２実施例］本発明の吸光光度計の第２
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５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。また、
図６は、その要部のブロック図である。

【００５８】この吸光光度計は、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、その行に対
応して上下４組の発光素子としてのＬＥＤ６２および受
光素子としてのＰＤ６３がライン状に配設されたライン
ホルダ６１等からなる照射機構６０と、プレート１を列
方向に定速で移送する移送機構７０とが、本体５０部分
に、備えられている。

【００５９】ＬＥＤ６２は、それぞれ第１実施例で述べ
たＬＥＤ３２と同様に発光波長がセル１ａの試料の吸収
波長域に対応したものであるが、複数個設けられてい
る。そして、吸光光度計本体５０には、ＬＥＤ６２やＰ
Ｄ６３を電子的に選択切換して駆動する発光素子選択切
換回路および受光素子選択切換回路としてのドライバ８
０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９０も備えられている。

【００６０】また、多数のプレート１を連続して自動測
定するために、吸光光度計本体５０に対し、移送機構７
０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５１が付
設され、移送機構７０のプレート搬出口側には測定後の
プレートを空カセットに順に受け入れる機構を持ったレ
シーバユニット５２が付設された全体構成となってい
る。

【００６１】そして、移送機構７０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
７１によって一定速度で回転するモータ７２と、このモ
ータ７２の出力軸に接続された駆動輪７３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７４と
を備えている。これにより、移送機構７０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。

【００６２】照射機構６０は、「コ」の字状のラインホ
ルダ６１を主体に構成されており、ラインホルダ６１
は、上方水平部材のＬＥＤアレイモジュールと、下方水
平部材のＰＤアレイモジュールと、これらの部材を剛に
連結させる側方垂直部材とからなるものである。

【００６３】そのＬＥＤアレイモジュールは、両面配線
されたプリント基板で構成され、この基板には、プレー
ト１上のセル１ａのマトリクス状配置における行ピッチ
よりも大きなピッチで鉛直に貫通穴が４つ形成され、各
貫通穴にはＬＥＤ６２が発光面を下に向けて挿入され固
定されている。これらの貫通穴は、それぞれ、第１実施
例における保持部３５ａ，導光路３５ｂ，及び導光路先
端部３５ｃを９０゜回転させて上下に連結させた構造と
なっている（図５における右側一点鎖線内の拡大図を参
照）。

【００６４】これらの貫通穴に挿着された各ＬＥＤ６２
は、プリント配線によって、アノードがそれぞれＬＥＤ
選択回路３２の各出力端子に接続され、カソードが総て
接地されている。そして、このＬＥＤアレイモジュール
は、プレート１が移送機構７０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
置に支持されるものである。これにより、照射機構６０
は、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。

【００６５】照射機構６０のＰＤアレイモジュールは、
ＬＥＤアレイモジュールとほぼ同様のものであるが、Ｌ
ＥＤ６２に代えてＰＤ６３が受光面を上にして保持され
ているものである。しかも、その貫通穴は、第１実施例
における保持部３６ａ及び導光路３６ｂを９０゜回転さ
せて上下に連結させた構造となっている（図５における
左側一点鎖線内の拡大図を参照）。そして、ＰＤアレイ
モジュールは移送中のプレート１を挟む対向位置でＬＥ
Ｄアレイモジュールの下方に支持されている。これによ
り、ＰＤアレイモジュールは、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。

【００６６】また、ラインホルダ６１は上下連結側の支
軸１４を中心として水平面内で僅かな摩擦力を持って回
転可能なように軸支されている。これにより、ラインホ
ルダ６１は、非連結側を調整ネジ等で押引することで、
発光ダイオードのライン状配設方向とマトリクスの行方
向との傾き角を変更し得るものとなっており、発光ダイ
オードのライン状配設方向を、マトリクスの行方向に一
致して沿わせることも（図６一点鎖線部分参照）、マト
リクスの行方向からずらせてその斜めの方向に沿わせる
（図６実線部分参照）ことも可能なものである。

【００６７】ドライバ８０は、コントローラ９０から送
出された行アドレスを保持してＬＥＤ選択回路８２及び
ＰＤ選択回路８３に出力するアドレスレジスタ８１と、
第１実施例と同様の発振回路２１から受けたＬＥＤ駆動
電流を入力としＬＥＤ６２ごとの４つの接続ラインを出
力先としアドレスレジスタ８１の保持する行アドレスを
選択信号とするセレクタからなるＬＥＤ選択回路８２と
を備えている。これにより、ドライバ８０は、ＬＥＤ６
２の行アドレスを順次に受けると、これに応じて複数の
発光ダイオードのうちから駆動電流供給対象の発光ダイ
オードを順次に選択して切り換えるものとなっている。

【００６８】また、ドライバ８０は、電源電圧Ｖccから
所定のバイアス抵抗を介して受けたフォトダイオードの
ドライブ電流を入力としＰＤ６３ごとの４つの接続ライ
ンを出力先としアドレスレジスタ８１の保持する行アド
レスを選択信号とするセレクタからなるＰＤ選択回路８
３も備えている。これにより、ドライバ８０は、ＬＥＤ
選択回路８２と同じ行アドレスを受けて、駆動電流供給
対象の発光ダイオードに対応した受光素子を複数の受光
素子のうちから選択するように、測光対象を切り換える
ものとなっている。

【００６９】さらに、ドライバ８０は、ＰＤ選択回路８
３で選択されたＰＤ６３による光度検出信号がアンプ２
２による増幅後に入力されるＢＰＦ（バンドパスフィル
タ）２３と、これに続く検波回路２４及びＡ／Ｄ変換回
路８４とを備えている。ＢＰＦ２３は、第１実施例のも
のと同様、所定周波数の該当成分を抽出するために、中
心周波数を２０ＫＨｚとする狭帯域の成分のみを通過さ
せるフィルタである。そして、ＢＰＦ３５によって２０
ＫＨｚ成分のみにされた光度検出信号は、検波回路２４
によって包絡線検波され、さらにＡ／Ｄ変換回路８４に
よってデジタル値に変換されてから、コントローラ９０
に送出される。

【００７０】コントローラ９０は、余分な発熱を抑制す
るために測光に必要な時以外はＬＥＤ６２への駆動電流
を遮断する処理を行う発光制御プログラム９１と、図示
しないセンサによってプレート１がＬＥＤ６２下へ移送
されて来るとその移送に連れて行アドレスを例えば１，
２，３，４，１，２，…，４の如くプレート１上のマト
リクスの列数分だけ巡回させながら順次にアドレスレジ
スタ８１に送出する処理を行うスキャン制御プログラム
９２と、スキャン制御プログラム９２のアドレス送出に
同期して順次にＡ／Ｄ変換回路８４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９３とを備えて、
４行×４列の測定部位を自動的に順次選択して測定する
制御を行うものとなっている。これにより、この吸光光
度計は、被検体の移送に同期して且つその移送方向の順
に従って駆動電流供給対象の選択切換を行うものとなっ
ている。

【００７１】また、コントローラ９０は、ＲＡＭ上にア
ロケートされた１行×４列のアレイからなりＬＥＤ６２
の非発光時にスキャン制御プログラム９２の処理に応じ
た光度入力プログラム９３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９４と、同じくＲＡＭ
上の１行×４列のアレイからなりＬＥＤ６２の発光時で
あって被検体の不存在時にスキャン制御プログラム９２
の処理に応じた光度入力プログラム９３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９５
とを備えたものとなっている。

【００７２】さらに、コントローラ９０は、０％テーブ
ル９４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９５の各要素における光度データを受
光量１００％として、プレート１のＬＥＤ６２下への移
送時にスキャン制御プログラム９２の処理によってＬＥ
Ｄ６２を順次発光させたときに光度入力プログラム９３
の処理によって入力された光度データから、４行×４列
の各測定部位について呈色，退色，比色，沈降，懸濁，
比濁などの分析の種類に応じて吸光度やその２次情報な
どを算出する処理を行う吸光率演算プログラム９７も備
えている。

【００７３】これにより、コントローラ９０は、ＢＰＦ
２３の出力に基づいて試料の吸光度を求めるものとなっ
ている。そして、算出された吸光率等は、表示制御プロ
グラム９８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。

【００７４】この第２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。

【００７５】先ず、吸光光度計本体５０の前面カバーを
開けて、測定したいプレート１等と同形で試料の入って
いないダミープレートをＬＥＤ６２下のベルト７４に載
せる。そして、吸光光度計本体５０の電源を投入する。
すると、ＬＥＤ６２からＰＤ６３に向けて光が照射され
るので、可視光の場合は目視等に基づいて、不可視の場
合は表示器等への表示値等に基づいて、各ＰＤ６３が何
れも照射光を十分に受光できるように、ラインホルダ６
１の傾斜角等の調整を行う。

【００７６】この調整終了後、ダミープレートを抜き取
って、前面カバーを閉める。なお、測定室の消灯は不要
である。そして、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。

【００７７】この状態で、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９０に初期化処理等
を行わせる。そうすると、各プログラムやドライバ８０
等の初期化に続けて、発光制御プログラム９１の処理に
よってＬＥＤ６２が非発光状態にされたままで、スキャ
ン制御プログラム９２の処理およびこれに従うドライバ
８０によって各ＰＤ６３が順にドライブされるととも
に、各ＰＤ６３からの光度データが光度入力プログラム
９３等によって入力されて０％テーブル９４に記憶され
る。

【００７８】さらに、続けて、発光制御プログラム９１
の処理によってＬＥＤ６２が発光可能状態にされて、ス
キャン制御プログラム９２の処理およびこれに従うドラ
イバ８０によって各ＬＥＤ６２及び対応の各ＰＤ６３が
順にドライブされるとともに、各ＰＤ６３からの光度デ
ータが光度入力プログラム９３等によって１００％テー
ブル９５に記憶される。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ＬＥＤ６２及びＰＤ６
３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準備が調う。

【００７９】そこで、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９０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７４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７４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。

【００８０】各プレート１は、吸光光度計本体５０内で
の移送中に、ラインホルダ６１のＬＥＤアレイモジュー
ルとＰＤアレイモジュールとの間に到達し、この移送に
連れて各セル１ａは順次にＬＥＤ６２とＰＤ６３との間
に位置する。このとき、発光制御プログラム９１の処理
によってＬＥＤ６２が発光可能状態にされて、スキャン
制御プログラム９２の処理およびこれに従うドライバ８
０によって該当位置のＬＥＤ６２とＰＤ６３とが順にド
ライブされる。

【００８１】そうすると、発振回路２１の発振信号に応
じて該当ＬＥＤ６２が２０ＫＨｚの周波数で明滅し、そ
の光が該当セル１ａの試料に一部吸収され、透過光だけ
が外光と共に該当ＰＤ６３に到達する。このとき、ＬＥ
Ｄ６２から真っ直ぐ下方に発した光は直接にセル１ａを
通ってＰＤ６３に到るが、ＬＥＤ６２から斜め下方に発
した光は、照射側の導光路すなわちラインホルダ６１の
貫通穴の内壁面で反射しながら絞り込まれてセル１ａに
照射され、ここで広がりながらも受光側の導光路すなわ
ちラインホルダ６１の貫通穴に入り、その内壁面で再び
反射しながらＰＤ６３の受光面へ導びかれる。こうし
て、ＬＥＤ６２から発した照射光、及びセル１ａを経た
透過光は、ほとんどがＰＤ６３へ集光される。

【００８２】そして、到達光の検出光度のうち周波数２
０ＫＨｚの成分だけがバンドパスフィルタ２３を通過す
る。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。そこ
で、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９３によって入力される。そして、その入力の
度に、吸光率演算プログラム９７の処理によってテーブ
ル９４，９５の該当要素を基準にして吸光率が算出さ
れ、表示制御プログラム９８の処理によってその値が表
示される。

【００８３】こうして、０％テーブル９４及び１００％
テーブル９５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
を測定することができる。

【００８４】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７４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。

【００８５】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、吸光度を測定することができる。

【００８６】［第３実施例］図７に要部を示した第３実
施例の吸光光度計は、上述した第２実施例のものに対
し、ラインホルダ６１が上下のＬＥＤアレイモジュール
６１ａ及びＰＤアレイモジュール６１ｂに分割された
点、ドライバ８０が位相の直交することで弁別可能な交
流成分を含んだ複数の駆動電流を生成するとともにこれ
らを複数のＬＥＤ６２に対し同時並列に送出するように
された点、コントローラ９０が２行×４列の８個の測定
をまとめて処理するようにされた点で相違するものであ
る。以下、これらの相違点を中心に説明する。

【００８７】ＬＥＤアレイモジュール６１ａは、ＬＥＤ
６２挿着用および集光用の２行×４列の８つの貫通穴が
鉛直に形成されている。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６２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。また、ＰＤアレイモジュール６１ｂは、Ｌ
ＥＤアレイモジュール６１ａとほぼ同様のものである
が、ＰＤ６３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。しかも、これらの貫通穴は、上述した
第２実施例におけるものと同様の形状および表面状態の
ものとなっている。

【００８８】ドライバ８０は、ＬＥＤ６２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８５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ＰＤ６３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８５とを備えた回路
である。なお、ドライバ８０に、各ＬＥＤ６２及びＰＤ
６３を選択切換して順次駆動する回路等８１，８２，９
１，９２は無い。

【００８９】ＬＥＤ駆動回路８５は、上述した発振回路
２１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ＬＥＤ６２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８
５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），ｃ
ｏｓ（ωｔ），−ｓｉｎ（ωｔ），−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。

【００９０】具体的には、波形ｓｉｎ（ωｔ）の駆動電
流は１行１列目のＬＥＤ６２及び２行４列目のＬＥＤ６
２に供給され、波形ｃｏｓ（ωｔ）の駆動電流は１行２
列目のＬＥＤ６２及び２行１列目のＬＥＤ６２に供給さ
れ、波形−ｓｉｎ（ωｔ）の駆動電流は１行３列目のＬ
ＥＤ６２及び２行２列目のＬＥＤ６２に供給され、波形
−ｃｏｓ（ωｔ）の駆動電流は１行４列目のＬＥＤ６２
及び２行３列目のＬＥＤ６２に供給されるように、ＬＥ
Ｄ駆動回路３１から各ＬＥＤ６２のアノードへの配線が
なされている。

【００９１】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。

【００９２】光度検出回路８５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
ＰＤ６３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ＰＤ６３と対をなすＬＥＤ６２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
８５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ＰＤ６３及
び２行４列目のＰＤ６３に波形ｓｉｎ（ωｔ）の発振信
号が入力され、１行２列目のＰＤ６３及び２行１列目の
ＰＤ６３に波形ｃｏｓ（ωｔ）の発振信号が入力され、
１行３列目のＰＤ６３及び２行２列目のＰＤ６３に波形
−ｓｉｎ（ωｔ）の発振信号が入力され、１行４列目の
ＰＤ６３及び２行３列目のＰＤ６３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９０へ送出される。

【００９３】コントローラ９０は、第２実施例における
光度入力プログラム９３が、８個のＬＥＤ駆動回路８５
内の各Ａ／Ｄ変換回路から纏めて光度データを入力する
処理を行う光度入力プログラム９３ａに変更されてい
る。また、０％テーブル９４，１００％テーブル９５が
２行×４列分に拡張され、さらに、光度入力プログラム
９３ａ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９６も設けられている。そして、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。

【００９４】［第４実施例］図８に要部を示した第４実
施例の吸光光度計は、上述した第３実施例のものに対
し、ドライバ８０が周波数の異なることで弁別可能な交
流成分を含んだ複数の駆動電流を生成するようにされた
点で相違する。すなわち、ＬＥＤ駆動回路８５がＬＥＤ
駆動回路８７によって置換され、且つ光度検出回路８６
が光度検出回路８８によって置換されたものである。以
下、この相違点を中心に説明する。

【００９５】ＬＥＤ駆動回路８７は、周波数８０ＫＨｚ
で発振する発振回路と、これに従続接続されて４０ＫＨ
ｚの発振信号を生成する分周回路とを具備したものであ
る。これにより、ＬＥＤ駆動回路８７は、異なる所定周
波数の交流成分を含んで弁別可能な複数の駆動電流を生
成するものとなっている。また、ＬＥＤ駆動回路８７
は、８０ＫＨｚの発振信号の変換された電流信号が１行
２列目，１行４列目，２行１列目，２行３列目のＬＥＤ
６２へ送給され、４０ＫＨｚの発振信号の変換された電
流信号が残りのＬＥＤ６２へ送給されるように、ＬＥＤ
アレイモジュール６１ａとの配線がなされている。これ
により、ＬＥＤ駆動回路８７は、弁別可能な交流成分を
含んだ複数の駆動電流を複数の発光ダイオードのうちの
隣接するものに対し並行して送出するものとなってい
る。

【００９６】各光度検出回路８８は、８組が各ＰＤ６３
ごとに対応して設けられており、それぞれ、該当するＰ
Ｄ６２，６３による光度検出信号が増幅後入力されるＢ
ＰＦ（バンドパスフィルタ）と、これに続く検波回路
と、Ａ／Ｄ変換回路とを備えている。ＢＰＦは、それぞ
れ、該当中心周波数を８０ＫＨｚ，４０ＫＨｚの何れか
とする狭帯域の成分のみを通過させるフィルタである。
そして、ＢＰＦによって該当成分のみにされた光度検出
信号は、それぞれ、検波回路によって包絡線検波され、
さらに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９０に送出される。これにより、ド
ライバ８０は、同時に駆動されたＬＥＤ６２から発した
光を同時に検出し、これらの検出光度からそれぞれの駆
動電流の該当周波数成分を弁別して抽出するものとなっ
ている。少なくとも隣接するＰＤ６３については周波数
分離することによって弁別するものとなっている。

【００９７】これら第３，第４実施例の吸光光度計の動
作および使用態様は第２実施例のそれとほぼ同様なの
で、重複する再度の説明は割愛して、以下、複数点同時
測定に伴う特徴的な動作を述べる。すなわち、前後左右
に位置する隣のＬＥＤ６２及びさらにその隣のＬＥＤ６
２からの漏洩光がどうなるかについて、図９を引用して
説明する。

【００９８】図９における左端のＰＤ６３及びその受光
面前方に開口した導光路６３ｂを基準にする。すると、
その隣のＰＤ６３に該当するＬＥＤ６２は図９において
中央のＬＥＤ６２となるが、このＬＥＤ６２からの漏洩
光は、左端の導光路６３ｂへ斜めに入って来た後、一部
が左端の導光路６３ｂの内壁面で何度が反射して弱まり
ながらも左端のＰＤ６３へ達してしまう（図９における
破線を参照）。しかし、この漏洩光は、光度検出回路８
６又は光度検出回路８８によって除去される。

【００９９】また、隣の隣のＰＤ６３に該当するＬＥＤ
６２は図９において右端のＬＥＤ６２となる。そして、
この右端のＬＥＤ６２からの漏洩光は、僅かに左端の導
光路６３ｂへ入って来るが、ほとんど水平に近い傾きの
斜めで入って来るので、導光路６３ｂへ入った後は、ほ
ぼ総てが左端の導光路６３ｂの内壁面で直ちに上方へ反
射して出されることとなる（図９における太矢線を参
照）。

【０１００】こうして、隣接の発光ダイオード以外は、
駆動信号を弁別可能にするまでもなく、漏洩光の影響が
除去される。したがって、マトリクス状多点の吸光度測
定を複数点同時に行う吸光光度計が簡素な構成で具現化
できて、しかも正確な測定精度も確保できる。

【０１０１】

【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，第２の解決手段の吸光光度計にあっては、多く
の照射光を集めるとともにそれを細く絞り込むように導
光路形状を工夫したことにより、集光効率の良い吸光光
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。

【０１０２】また、本発明の第３の解決手段の吸光光度
計にあっては、反射光が高率で前進するように導光路内
壁面の表面仕上げを工夫したことにより、集光効率の一
層良い吸光光度計を簡素な構成で実現できたという有利
な効果を奏する。

【０１０３】さらに、本発明の第４の解決手段の吸光光
度計にあっては、ＬＥＤ光変調にテーパ状導光路を組み
合わせたことにより、Ｓ／Ｎ比の低下等を防止して、集
光効率が良くて明るくても手軽に正確な吸光度測定を行
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。

【０１０４】また、本発明の第５の解決手段の吸光光度
計にあっては、直線的な移送と小規模な照射機構との結
合に加えてテーパ状導光路も組み合わせたことにより、
Ｓ／Ｎ比の低下を招くことなく移送速度が上げられるの
で、集光効率の良いことに加えてマトリクス状多点の吸
光度測定を速やか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を奏する。

【０１０５】さらに、本発明の第６の解決手段の吸光光
度計にあっては、ＬＥＤアレイ及びＬＥＤ発光強度変調
の結合に加えてテーパ状の導光路をも組み合わせて、複
数点同時測定に際して隣の発光ダイオードからの漏洩光
を弁別するだけで済むようにしたことにより、集光効率
の良いことに加えてマトリクス状多点の吸光度測定を複
数点同時に行える吸光光度計を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第１実施例につい
て、その測定部の拡大断面図である。

【図２】その挟持体の外形図である。

【図３】その回路ブロック図である。

【図４】その動作状態図である。

【図５】この発明の吸光光度計の第２実施例につい
て、その全体の正面図である。

【図６】その要部の構成を示すブロック図である。

【図７】この発明の吸光光度計の第３実施例の要部構
成図である。

【図８】この発明の吸光光度計の第４実施例の要部構
成図である。

【図９】その動作状態図である。

【図１０】従来の吸光光度計の外観図である。

【図１１】従来の吸光光度計（ＸＹ走査）のブロック
図である。

【図１２】従来の吸光光度計（ＬＥＤ変調）のブロッ
ク図である。

【図１３】従来の吸光光度計（ＬＥＤアレイ）のブロ
ック図である。

【図１４】その測定部の拡大断面図である。

【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）５マルチプレクサ（ＰＤ選択切換回路）６テープ（被検体）７ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子）７ａ保持部（貫通穴）７ｂ段差部（貫通穴）７ｃ導光路（貫通穴）８ＰＤ（フォトダイオード；受光素子）８ａ保持部（貫通穴）９チューブ（被検体）２０本体２１発振回路２２アンプ２３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ；フィルタ回路；
弁別抽出手段）２４検波回路２５アンプ２６表示器３０挟持体（探子；探触部；探体部；別体）３１コード３２ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；
光源）３３コード３４フォトダイオード（受光素子；受光器；検出素
子）３５挟持片（照射機構）３５ａ保持部（貫通穴）３５ｂ導光路（貫通穴）３５ｃ導光路先端部（貫通穴）３６挟持片（受光素子保持機構）３６ａ保持部（貫通穴）３６ｂ導光路（貫通穴）３７スプリング３８ネジ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６０照射機構（兼受光素子保持機構）６１ラインホルダ６１ａＬＥＤアレイモジュール（発光ユニット；照射
機構）６１ｂＰＤアレイモジュール（受光ユニット；受光素
子保持機構）６２ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；
光源）６２ａ保持部（貫通穴）６２ｂ導光路（貫通穴）６２ｃ導光路先端部（貫通穴）６３ＰＤ（フォトダイオード；受光素子；検出素
子）６３ａ保持部（貫通穴）６３ｂ導光路（貫通穴）６４支軸７０移送機構７１定速駆動回路７２モータ７３駆動輪７４ベルト８０ドライバ（駆動回路）８１アドレスレジスタ８２ＬＥＤ選択回路８３ＰＤ選択回路８４Ａ／Ｄ変換回路８５ＬＥＤ駆動回路（駆動回路）８６光度検出回路（相関演算回路；相関演算手段；
弁別抽出手段）８７ＬＥＤ駆動回路（駆動回路）８８光度検出回路（フィルタ回路；弁別抽出手段）９０コントローラ（制御演算部）９１発光制御プログラム９２スキャン制御プログラム９３光度入力プログラム９３ａ光度入力プログラム９４０％テーブル９５１００％テーブル９６セルテーブル９７吸光率演算プログラム９８表示制御プログラム

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を試料に照射して透過光の光
度を検出しこの検出光度に基づいて前記試料の吸光度を
求める吸光光度計において、前記光源として設けられ発
光波長が前記試料の吸収波長域に対応した発光ダイオー
ドと、測光に際して前記発光ダイオードからの光を光学
的には直接に前記試料へ照射させる照射機構とを備え、
前記発光ダイオードの照射前方に開口した導光路が、鋭
角のテーパ状に形成されていることを特徴とする吸光光
度計。
【請求項２】光源からの光を試料に照射して透過光の光
度を検出しこの検出光度に基づいて前記試料の吸光度を
求める吸光光度計において、前記光源として設けられ発
光波長が前記試料の吸収波長域に対応した発光ダイオー
ドと、測光に際して前記発光ダイオードからの光を光学
的には直接に前記試料へ照射させる照射機構と、前記透
過光の光度検出用に設けられた受光素子とを備え、この
受光素子の受光面前方に開口した導光路が、鋭角のテー
パ状に形成されていることを特徴とする吸光光度計。
【請求項３】前記導光路は、内壁面が軸芯方向に沿った
表面仕上げ処理が施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に記載の吸光光度計。
【請求項４】所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流を
前記発光ダイオードに供給する駆動回路と、前記試料を
透過した光度を検出しこの検出光度から前記所定周波数
の該当成分を抽出して出力するフィルタ回路等の弁別抽
出手段とを備え、この弁別抽出手段の出力に基づいて前
記試料の吸光度を求めることを特徴とする請求項１乃至
請求項３の何れかに記載された吸光光度計。
【請求項５】試料を保持する複数の測定部位がマトリク
ス状に配設された被検体を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
移送する移送手段を備え、前記発光ダイオードは、複数
個が設けられ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４記載の吸光光度計。
【請求項６】前記発光ダイオードは、試料を保持する被
検体においてマトリクス状に配設された複数の測定部位
の総て又はその一部に対応して複数個が設けられたもの
であり、前記駆動回路は、弁別可能な交流成分を含んだ
複数の駆動電流を生成するとともにこれらを前記複数の
発光ダイオードのうちの隣接するものに対し並行して送
出するものであることを特徴とする請求項４記載の吸光
光度計。