JPH11511557A - Method and apparatus for characterizing a specimen under ambient light - Google Patents

Method and apparatus for characterizing a specimen under ambient light

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JPH11511557A
JPH11511557A JP9510404A JP51040497A JPH11511557A JP H11511557 A JPH11511557 A JP H11511557A JP 9510404 A JP9510404 A JP 9510404A JP 51040497 A JP51040497 A JP 51040497A JP H11511557 A JPH11511557 A JP H11511557A
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スパウルデイング，グレン，エフ．
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Abstract

(57)【要約】 周期的に変動する環境光（３４）のもとに位置する標本（２２）から出る光の光学的強度を測定する装置（２０）。この装置（２０）は、標本（２２）を照明する状態のオン・オフを切り替えできる選択的に照明する光源（２６ａ、２６ｂ）を含む。検出器（３６）が、照明光源（２６ａ、２６ｂ）の効果により第１複数回、標本（２２）の光学的強度を検出して、複数の集合光強度測定値を生成し、照明光源（２６ａ、２６ｂ）の効果なしに第２複数回、複数の環境光強度測定値を生成する。多重の集合強度測定値および多重の環境光強度測定値に基づいて、プロセッサが、照明光源（２６ａ、２６ｂ）から結果する集合光強度測定値の各々の強度の量を定量的に決定する。 (57) Abstract: An apparatus (20) for measuring the optical intensity of light emitted from a specimen (22) located under periodically fluctuating environmental light (34). The device (20) includes a selectively illuminating light source (26a, 26b) that can be switched on and off to illuminate the specimen (22). A detector (36) detects the optical intensity of the sample (22) a first plurality of times under the effect of the illumination light source (26a, 26b), generates a plurality of aggregated light intensity measurements, and generates a plurality of aggregated light intensity measurements. , 26b) to produce a plurality of ambient light intensity measurements a second plurality of times without the effect of 26b. Based on the multiple aggregate intensity measurements and the multiple ambient light intensity measurements, the processor quantitatively determines the amount of intensity of each of the aggregate light intensity measurements resulting from the illumination light sources (26a, 26b).

Description

【発明の詳細な説明】 環境光の下での標本の特性を決定する方法と装置発明の背景 この発明は、一般に環境光の下で標本から出る光の強度(intensity)を検出す る方法に関し、標本の比色計量的または蛍光的な光の強度、すなわち、前記強度 が環境証明条件下で測定されるときに、検出される強度に基づき標本内の微粒子 の量を決定するのに有用である。そうした光の強度の測定は、多様な標本の多様 な特性を決定するのに有用である。 色は、私たちの生活における識別器として使用されてきた。ペンキは色に基づ いて選ばれる。織物と化粧品は色に基づいて選ばれる。研究所では、色はしばし ば変化した環境パラメータの間接的な尺度として使用される。多くのテストにお ける色の有効性は、種々の変化する照明条件の下での強度または波長の微妙な変 化を識別する目の無比の能力に、現在は依存している。しかしながら、人間の目 は、正確または定量的であるわけではなく、環境光の変化は、色を適切に識別す る能力に影響し得る。 ある標本内に含まれる顕微鏡でしか見えない微粒子と肉眼で見える微粒子は、 光を屈折し、反射し、透過し、散乱し、蛍光を発し、燐光を発し、または光を吸 収し得る。蛍光と燐光の場合において、放射光は、典型的に入射光と異なった波 長のものである。吸収され、散乱され、透過し、蛍光を発し、燐光を発する光の 量は、入射光が向けられた物質のある物理的特性の表示を提供し得る。散乱され た光の量、入射光に対する反射光の角度は、微粒子の濃度と大きさの指標として 使用できる。光の散乱と透過の性質を測定する現在の計測器は、複雑である。こ れらの計測器は、典型的に非ソリッドステートの照明光源を使用し、効率が悪い 。そうした計測器は、比濁分析、濁度、バクテリア懸濁効力検定、バイオマス測 定に有用である。 多くの研究所と病院の試験は、光度計の技法から利益を得ているかも知れず、 これは、通常の研究所の環境照明条件の下における色の彩度(intensity)の相違 を量的に検出できる。比色計の指示と比色的な変化に依存する多くの化学試験は 、溶液内のアナライト(analyte)の量に関係している。一般的な比色定量分析の 例には、（臨床試験と生物学試験に有用な）ＥＬＩＳＡ、臨床および環境の効力 検定に使用できる抗体でコートされた試験管、直接の測定（例えば、ｐＨの場合 は、比色計の指示器がアナライトの酸素含有量の濃度を直接に検知する）、種々 の臨床試験、免疫学的試験、特異的疾患のための試験、ある化合物または物質内 の個別の成分の濃度を測定する比色定量分析試験の諸種類が含まれる。 光度計による測定は、伝統的に分光光度計により行われてきた。分光光度計の 照明光源は、典型的にタングステン素子灯かまたは希ガス灯を含み、広帯域の出 力と高い強度を有する。しかしながら、これらの計測器のエネルギー保存効率は 低く、これらは一般に１２０ボルト交流電源により動力を供給され、とてつもな い熱を浪費する。その上、タングステン素子照明光源は比較的に寿命が短く、振 動から損傷を受けやすく、周波数と強度のドリフトを経験する。そうしたドリフ ト安定させるのに必要な回路は比較的高価で複雑である。ほとんどの交流動力で 動かす計測器の動力要件は１００ワットを越える。このタイプのいくつかの計測 器はフラッシュ型白熱電球を組込んでいて、これは広い帯域の照明を提供するの で、特定の光度計または比色計の測定を破壊する恐れのある波長を除去するため のバンドパスフィルタが必要である。 一般に、ほとんどの試験において、狭帯域の照明のみが望ましい。こうして、 広帯域の照明光源を使用するときは、例えば回折格子を使用して、望ましくない 波長を除去しなければならない。しかしながら、回折格子は一般に熱的に安定な 光学ベンチによってコリメートされた光を必要とするので困難を伴う。光学的組 立部品も柔軟に設計することができない。タングステン素子灯からの広帯域の光 は、一般に狭帯域バンドパス二色性フィルタにより濾過できる。しかしながら、 入射光の角度が変化すると、二色性フィルタはバンドパス波長をシフトする。こ のように、不安定な光路、タングステン素子の移動、ランプの周波数ドリフト、 加熱された素子からガラスランプの封入内面への微粒子の沈積などによって、不 安定なシステムとなってしまう。そうした不安定なシステムの解像力は低いもの となる。 光度計と分光光度計は、一般に光学台上に位置する固定された設計を有する。 この設計を変更するには、光学台を変更しなければならない。増幅器利得の変更 を受け入れるために、しばしば構成部品の値を変更しなければならず、また新設 計が熱の消失を受け入れることを確実にするために、熱分析を完了しなければな らない。筐体もまた適切に修正されなければならない。 分光光度計の解像力は、部分的には、迷走環境光を退ける計測器の能力に依存 する。周囲の環境からの環境光は、測定される光信号に人工的なオフセットを追 加するかも知れない。それゆえ製造者達は、標本容器と光の通路を環境光から通 常遮蔽してきた。この遮蔽は、高価で煩雑なものであった。 いくつかの先行技術は、高い環境光レベルの効果を取り去りまたは統合しよう としてきた。例えば、点滅する光源からの光が当たる標本からの光の強度は、前 者が環境光の測定値であるので、後者から差し引かれる。この結果は、環境光の 強度が一定な状況において、照明光強度（光源だけにより生成される光の強度） と等しい。しかしながら、もし環境光の強度が一定でなく、正弦曲線的に変化す る蛍光または白熱の照明であるとすれば、前記の引き算は、異なる時間と異なる 位相において、異なる結果をもたらす。 集合光強度と環境光強度は、信号処理構成要素の別々のセットを同時に必要と する。各セットはそれ自体の不正確さとノイズエラーにさらされる。従って、単 純な信号の引き算は、必ずしも照明光強度のレベルの正確な指示をもたらさない 。この欠点を克服する一つの戦略は、拡張された期間にわたり構成要素の両方の セットから多くの信号を測定し、これによりノイズの効果を統合することである 。しかしながら、そうした統合の技法は、高周波および超低周波に適していると 考えられており、標準の交流電源に関連する交流要素の除去に適しているもので はない。 組織培養法用品の商業市場は非常に大きい。それでもｐＨ検出器、ピペットチ ップ吸収読み取り器、比色定量分析フローセル、蛍光効力検定は、環境光の下で の定量的使用のために一般に商業的に利用できない。多くの商用の測定器は大電 力の光源（典型的に１ワットを超える）、特別な光シールド、および／または光 電子倍増管またはアバランシェフォトダイオードを必要とする。現在の捕捉シス テムは、典型的に５ボルトから１５ボルトにわたる二重電源を必要とする。 一つの信号から他の信号を差し引くために使用できるタイプの消去回路は、当 分野で知られている。ベサーほか筆、［ｐＨ測定のための光ファイバ分光測光セ ル」、英国生体医学誌、第III巻、１９８８年３月は、フェノールレッドｐＨ測 定に使用できる一組の遮蔽されたフォトダイオードと二つの発光ダイオードを（ ５６５および６３５ナノメートルで）記述している。一つのフォトダイオードの 陽極は、演算増幅器の逆相入力端子に接続され、もう一つのフォトダイオードの 陽極は演算増幅器の正相入力端子に接続される。反対側のフォトダイオード端子 は接地される。一つのフォトダイオードが光の強度を検出し、一方他のフォトダ イオードが光源の揺らぎを正規化する。計測増幅器を上記の演算増幅器に置き換 えることができる。温度および濃度の変化に対する等吸収点の感度、およびその 使用は、この論文に記述されていない。またこの論文は、後方散乱モードまたは 環境光の下における作動を記述していない。フォトダイオードの応答の不均衡と 、ベサーほかのシステムに本来備わっているノイズが、大きなノイズ値と狭い動 作範囲へ導く。 環境光の強度が変化する（典型的には５０ヘルツまたは６０ヘルツで正弦曲線 的に変化する）ところで、環境光の下で、照明される標本の光の強度を定量的に 測定できる装置への需要があることを、これまでの説明から理解すべきである。 この発明は、この需要を充たす。発明の要約 この発明は、周期的に変化する環境光の下に位置する標本から出る光の光学的 強度を測定する装置に関する。この装置は、標本を照明するオン・オフ状態の間 を切り換え可能な選択的に照明する光源を含む。一つの検出器が、前記照明光源 の効果により前記標本の光学的強度を、第１の複数回、検出して、複数の集合光 強度測定値を生成し、また、第２の複数回、前記光源の効果なしに、複数の環境 光測定値を生成する。一つのプロセッサが、多数の集合光強度測定値と多数の環 境光強度測定値に基づき、前記照明光源から結果する各前記集合光強度測定値の 強度の量を定量的に測定する。 この発明の一つの特徴は、上記の検出を環境光に直面して行うことを含む。環 境光は、高周波数成分と、電源周波数から結果する６０ヘルツ成分と、低周波数 成分を有する。規定された各周波数において光のフィルタリングを提供する３つ のフィルタリング技法がある。これらのフィルタリング技法は、環境光の効果を 濾過するハイパスフィルタリング、ロウパスフィルタリング、ノッチパスフィル タリングを含む。これらのフィルタが機能する周波数は、提供される環境光の詳 細特性および標本の光学的強度により調節できる。 この発明のもう一つの特徴は、標本がｔフラスコ、ピペット、キュベットその 他良く知られたタイプの容器で光を通すものに入れられていても、システムが効 果的に機能することである。この発明は、標本それ自体、標本とそれに含有され る薬剤、標本とその中の微粒子、またはどんな他のタイプの標本の光学的強度を 測定するのに応用できる。測定された強度は、蛍光発光、透過率、微粒子屈折、 または他のタイプの光学的現象の結果であり得る。 この発明のその他の長所は、この発明の諸原則を例示の方法で図解する添付図 面と共になされる、以下の発明の詳細な説明から明らかになるはずである。図面の簡単な説明 図１は、この発明の光強度測定装置の一実施例の透視図である。 図２は、図１の断面線２−２に沿う部分断面図であり、光強度測定装置の上に 配置された標本を保持する容器と共にある。 図３は、図１および図２の光強度測定装置へ応用できるこの発明の光強度測定 装置の一実施例のブロック図である。 図４は、図１および図２の光強度測定装置へ代案として応用できるこの発明の 光強度測定装置の代わりの一実施例のブロック図である。 図５は、この発明の光強度測定装置の代わりの一実施例における光の通路を図 解する側面図である。 図６は、この発明の光強度測定装置の代わりの一実施例における光の通路を図 解する上面図である。 図７は、この発明の光強度測定装置の最後の一実施例における光の通路を図解 するブロック図である。好ましい実施例の説明 例示の諸図面、特に図１と図２に示すように、保存液または標本２２から出る 特定波長の光の強度を測定する装置２０の第１の実施例が示されている。標本は 容器２４の中に収納され、強度が変化している背景の環境光に露光されている。 一対の発光ダイオード（ＬＥＤ）２６ａと２６ｂおよび一対のフォトダイオード ２８ａと２８ｂが印刷回路基板３０上に配置され、印刷回路基板３０は容器（こ の例ではｔフラスコ）のすぐ下に配置される。従ってこの仕様書では「ＬＥＤ」 の用語はそこにレーザーダイオードが置き換えられても使用され、またこの用語 はここでは両方のタイプの発光ダイオードを含むことを意図している。ＬＥＤか らの光はサンプルへ上向きに向けられ、たとえばかなりの量の光を標本／空気イ ンタフェイス３２から反射することにより応答する。反射される光は多くの方向 へ進み、その一つはフォトダイオードへ向かう。フォトダイオードへ帰還する光 の量は、多様な標本の多様な物理的属性に関係し得る標本の定量可能な物理的特 性である。複数のフォトダイオードは、それらがたとえば光源３４からの背景、 環境光の実質的に相等しい量を受け取るように配置される。フォトダイオード２ ８ａは、二つのＬＥＤの間にたとえば１ないし５ミリメートル（ｍｍ）離れて配 置され、またフォトダイオード２８ｂはたとえばさらに５ないし２５ミリメート ル離れて配置され、これがサンプルから相対的に一層少ない光を受けるようにさ れる。図１と図２には二つのＬＥＤが図示されているが、どんな数のＬＥＤも使 用できる。 装置２０は光強度検出回路３６を含み、その一実施例は図３に描かれている。 この回路は、フォトダイオード２８ａと２８ｂに当たる光の強度を測定し記憶す る。フォトダイオード２８ｂから作られる測定値は、特にフォトダイオード２８ ｂとＬＥＤ２６ａおよび２６ｂの間の距離が増加したときに、背景の環境光の強 度に正確に対応する。この回路はアナログおよびディジタル回路を組み込んでい て演算増幅器（ｏｐ−ａｍｐ）３８、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）４０ 、集積ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）部分４２を有するマイクロコントロ ーラ４４を含んでいる。 より詳しくは、二つのフォトダイオード２８ａと２８ｂは並列に配列され、逆 バイアス関係を有し、一方の端子は演算増幅器の逆相入力端子に接続され、他の 端子は抵抗器４６を通じて、第１レジスタデバイダ４８により供給される調整可 能な基準電圧へ接続される。抵抗器４６は好ましくは約４メガオームの抵抗を有 する。第２レジスタデバイダ５０が演算増幅器の正相入力端子に接続され、第２ 抵抗器５２が演算増幅器の出力と逆相入力端子の間に接続される。光強度検出回 路３６を校正するためにこれら二つのレジスタデバイダが調節されて、演算増幅 器の二つの入力端子へ希望する直流電圧を供給する。 フォトダイオード２８ａと２８ｂの抵抗は、一般に入射光の強度と共に線形に 変化する。こうしてもし二つのフォトダイオードが相等しい量の光を受ければ、 正味の電流は何も生み出されない。他方、もし一つのダイオードがもう一つより も多くの入射光を受ければ、正味の正または負の電流が生み出され、演算増幅器 ３８は、これを対応する振幅の電圧出力信号へ変換する。ＡＤＣ４０は、規定の サンプルレートでこの電圧をディジタルな語の対応するシーケンスへ変換し、こ れらの語は、さらなる処理のためにオンラインでマイクロコントローラ４４／Ｄ ＳＰ４２へ供給される。ＬＥＤ２６ａと２６ｂおよびＡＤＣの作動は、マイクロ コントローラ４４／ＤＳＰ４２により制御される。 温度の変化に関わりなく各ＬＥＤ２８ａ、２８ｂからのほぼ一定な光強度出力 を維持するために、ＬＥＤ出力補償回路（図示なし）が含まれている。商用の定 電流電源が電圧供給源からノードへ接続され、ノードへ一定電流を供給する。Ｌ ＥＤと並列接続の抵抗器が、ノードから接地へ並列に接続される。ＬＥＤから出 る光の強度は、内部温度と外部温度の両方の関数として変化する。発せられた光 の強度が変化すると、ＬＥＤの内部抵抗もまた変化する。この並列接続の抵抗器 は、１０から５０００オームの間の抵抗を有していて、電流分路として機能する 。こうしてたとえば、もし温度の変化がLＥＤの抵抗を減少させて、その光の強 度を減少させれば、電流が並列接続の抵抗器からＬＥＤへ分路される。この増加 された電流は、温度に依存する強度の変化を補償する。その結果として、ＬＥＤ はその強度を調節するための独立のサーボ機構を必要としない。その代わりにＬ ＥＤは、並列接続の抵抗器との間で電流を分路してやり取りし、それ自身の内部 分路機構を通じて自己調節する。 作動において、マイクロプロセッサ４０／ＤＳＰ４２は、ＬＥＤ２６ａと２６ ｂを、２０００Ｈｚで１０％のデューティサイクルで、電流のパルスを受け取る ように制御する。電流のパルスは、好ましくは２から２００ミリアンペアである 。他の周波数およびデューティサイクルを代わりに使用できる。テストされる標 本２２の特定の性質により、ＬＥＤは好ましくは４２０から３９００ｎｍの間の 波長を有する光を発する。 一層遠くにある光検出器２８ｂは典型的に光検出器２８ａよりも一層低い標本 からの照明光を受ける。ＬＥＤ２６ａと２６ｂから出るいくつかの照明光は両方 の光検出器によって受け取られるので、環境光の差し引きに関連する計算が非常 に複雑になるように見える。しかしながら校正は、未知の標本の複数の結果の出 力光を、既知の光学的特性を有する標本の一つまたはそれ以上の結果の出力光強 度と比較するために、使用し得る。そうした既知の光学特性は、たとえば既知の ｐＨを有する制御標本を使用することから生じる。既知のｐＨを有する基準サン プルにより追加の校正ステップを加えれば、改良された正確さが得られる。たと えば塩基四量体および酸四量体の中に存在する色の変化で、ｐＨに関連する値を 得るために比率をとるなど、他の構成技法もまた使用できる。 図４は、光強度検出回路５６のもう一つの実施例を示し、これは環境光とＬＥ Ｄ６１から選択的に生成された光に直面した、標本２２から出る光の強度を測定 するためのものである。この実施例はディジタル回路のみを組み込んでいる。図 ４の回路が図３の回路３６と異なるのは、上記のように標本から出る光が二つの フォトダイオードにより検出されず、むしろ一つの光−周波数変換器５８によっ て、当たった光の強度と実質的に一緒に周波数が変動するディジタル信号を生成 することである。光−周波数変換器は同一基板に組み込まれた光検出器と電圧制 御発振器を含む。一つのふさわしい光−周波数変換器として、テキサスインスル メンツ社の部品番号ＴＳＬ２３０を利用できる。 図４のマイクロコントローラ４４のＤＳＰ部分６０は、規定の時限に光−周波 数変換器５８により生成されるパルスの数を数えるように構成され、この時限は 好ましくは１秒の６０分の１の正数倍にわたり持続する。これは、前記変換器に 当たる光の強度の測定を提供する。光強度検出回路５６は、ＯＦＦにバイアスさ れたＬＥＤ６１により光学測定値を作り、環境光の貢献を測定する。この回路は またＯＮにバイアスされたＬＥＤにより光学測定値を作って、環境光とＬＥＤか らの光の結合された効果を測定する。 環境光特性とディジタルフィルタリング技法 この節では、マイクロコントローラのＤＳＰ部分４２（図３）またはＤＳＰ部 分６０（図４）の信号処理技術を説明する。ＬＥＤ２６ａ、２６ｂ（図３）、ま たはＬＥＤ６１（図４）により生成される照明光を正確に測定しながら、環境光 の効果を濾過するために、両方の技術を効果的に使用できる。環境光は、典型的 に時間と共にかなり変動し、低周波数（または直流）成分と、交流線成分（米国 では６０Ｈｚ）成分と、高周波数成分を含む。 この発明の好ましい実施例は、３つの顕著なＤＳＰフィルタリング技法を使用 する。各フィルタリング技法は、環境光の独立した一成分の効果を除去する。信 号は、コンピュータまたは多様な電子媒体へ転送されて、記憶され監視されて、 更なるシステム能力を提供する。 第１のフィルタリング技法は、ＤＳＰ４２または６０によりインプリメントさ れ、これはハイパスフィルタリングに類似し、図４の光−周波数変換器によるサ ンプリングに同期してＬＥＤ６１により生成される信号を変調し、復調すること 、および図３の光検出器と図４の光−周波数変換器を使用して、交流電流の周期 速度よりもかなり早い速度で、光の強度を測定することを含む。こうして、強度 測定の第１セットは（図３と図４の両方の実施例において）、ＬＥＤがオフの間 になされ、強度測定の第２セットはＬＥＤがオンの間になされる。ＬＥＤのオン とオフのこの循環、およびフォトダイオードまたは光−周波数変換器による光の 強度の測定は、好ましくは１秒の６０分の１内で１００回を越すような非常な高 速度で起こる。 第２のフィルタリング技法は、ノッチフィルタリングに類似していて、交流電 力の周波数および交流電力周波数の高潮波で起こる、環境光の変動による異常を 除去する。この技法は、演算増幅器３８（図３）、または光−周波数変換器５８ （図４）により、６０分の１秒のサンプリング周期、またはその倍数（６０分の １秒、６０分の２秒、６０分の３秒、……６０分の６０秒、数秒までを含む）で 生成される信号のサンプリングを含む。６０分の１秒のサンプリング周期は、６ ０Ｈｚノッチフィルタの効果を提供する。 第３のフィルタリング技法は、ローパスフィルタリングに類似していて、比較 的に高い周波数で起こるノイズを除去する。それは、しばしば比較的に短い持続 時間、例えば６０分の１秒よりもかなり短い周期に１２８回の信号をサンプリン グし、それから多くのサンプルを平均することにより達成される。高周波ノイズ 成分から結果する瞬間的な逸脱が除去される。代わりに、この平均化は、ディジ タルローパスフィルタリングで置き換えることができる。 この発明の好ましい実施例は、先行の３つのパラグラフに説明した３つのフィ ルタリング技法を結合する。これら３つのフィルタリング技法の独自な結合は、 環境光と照明光源から結果する光との結合された光の強度を表現する信号から、 環境光の効果を効果的に濾過する。 この独自な組み合わせは、例えば、ｐＨ濃度と温度誤差は、フェノールレッド の等吸収点（約４６０から４８０ｎｍ）に近い状態にあるフェノールレッド色彩 計測定器内で測定し、制御できることの発見に導いたが、以下にこれを説明する 。 代案の構成とアプリケーション 図１ないし４は、保存液または標本２２から出る低レベルの照明光を装置が測 定できることを示しており、この保存液または標本２２は、比較的に高レベルの 環境光に露出されている。この節ではこの発明の代案の実施例が説明される。こ れらの実施例は図５、図６、図７に図示されていて、各々は図３のアナログの光 強度検出回路３６とでも、図４のディジタル光強度検出器５６と共にでも使用で きる。 ある標本のある属性の一例であって、サンプルの照射光の強度が重要な情報を 提供するものとして、ｐＨがある。標本のｐＨは、標本の色を変える薬剤（たと えばフェノールレッド）を加え、それから規定の波長で標本から出る照射強度を 検出することにより試験できる。医学試験分野で知られているように、フェノー ルレッドは好ましくは５ｎｇ／ｍｌから２０ｍｇ／ｍｌの濃度で利用される。フ ェノールレッドは温度と濃度に基づいて色を変え、４７０ｎｍの波長で標本のｐ Ｈにわずかに影響されるだけである。従って、フェノールレッドが濃度および温 度の変化の制御として作用するとき、それは独自な基準であり、種々の濃度と 温度において比色定量的なｐＨ測定を正規化するのに使用できる。６３０ｎｍよ りも大きい波長においては色の強度が温度または濃度の変化に感じやすいことは ベサー、ｓ．ｓ．ａ．他、「ｐＨ測定のための単純な光ファイバー分光光度計セ ル」英国生物医学誌第１１巻、１９８８年３月に記述されているとおりである。 その結果としてこれらの変化は正規化できない。 好ましい実施例において、平均６３０ｎｍは平均４７０ｎｍの吸収信号基準に より除算されて、温度と濃度の変動を修正した。この結果は標本のｐＨに関係す る。 図２の実施例を再び参照すると、セル培養基に使用されるｔフラスコ２４に収 められたサンプル２２のために、特別な有効性を装置２０が有している。ＬＥＤ ２６ａが４７０ｎｍの波長で光を出し、ＬＥＤ２６ｂが６３０ｎｍの波長で光を 出す。４７０ｎｍのＬＥＤは基準として使用される。ＬＥＤ２６ａおよび２６ｂ からの光はｔフラスコの底壁２４へ向けられ（これを通る）。規定量のフェノー ルレッドを含む２ないし２５ｍｌのセル培養基標本(cell culture sample)を有 する２５ｍｌのｔフラスコが適当であることがわかった。ＬＥＤ２６ａと２６ｂ からのＬＥＤの光は標本を通るそれぞれの道６６ａと６６ｂをたどり、標本／空 気のインタフェイス３２で反射して、標本の中へ反射の道７７ａ、７７ｂを戻る 。道７０ａと７０ｂをたどる光は、各々の道が光強度検出回路３６により検出さ れるように後方散乱される。標本内に存在するフェノールレッドは、ランバート の法則に基づき標本を通過するいくらかの光を吸収する。すなわちＴ＝１０- αc x ここでＴは透過率、αは吸収係数、ｃは吸収剤の濃度、ｘは吸収するサンプル の全体的な厚さである。光強度測定装置により受信された光強度は、信号処理の 節に説明されたように処理されて、環境光が頭上から照射する状態の下での信号 強度を得る。各ＬＥＤ２６ａと２６ｂにより生成される光は、同様な仕方で処理 される。ＬＥＤ２６ａにより生成される光は、標本内の薬剤の温度と濃度の変動 を正規化するために使用される。ＬＥＤ２６ｂからの光は、フェノールレッド（ 波長５００ｎｍないし５９０ｎｍが役立つ）を含有する標本に吸収されて、サン プルの結果としての強度に関係する。 図５の実施例において、５６５ｎｍのＬＥＤ７４の光の出力は、ピペットチッ プ７８を通る少なくとも一つの光の道７６に沿って、（図３と図４に各々に図示 されたタイプの）光強度検出回路８０の中へ向けられている。２００μｌピペッ トチップ（ミズリー州セントルイスのシグマ社で製造されているような）が適当 である。水を入れたピペットチップ７８が、ＬＥＤと光強度測定装置の間の光の 通路の中に制御として働くように挿入される。信号処理の後に数えられるパルス の数は、１００％の光の透過に比例する。類似のサイズとデザインの第２のピペ ットチップが、標本（たとえば２％の赤の染料と仮定する）で満たされ、前記の ように光の道７６に挿入される。赤の染料が５６５ｎｍの緑の光を吸収し、従っ て光強度測定装置により受信される緑色の光を減少させる。信号処理の後、光強 度測定装置からカウントされる出力パルスの数は、１００％の透過基準によりカ ウントされる数よりも少ない。検出器により受信される光の減少は、ランバート の法則に支配されるとおり、赤の染料の濃度に関係している。ＬＥＤの波長にお ける光の出力がピペットチップ内のサンプルにより如何に良く吸収されるか、ま た信号に応答してパルスを生成するために電圧−周波数変換器にとって充分な強 度である光の出力であるか、に基づきＬＥＤが選択される。この実施例は、好ま しくは６８ＨＣ７０５Ｐ９マイクロコントローラ（ＤＳＰ部分を組み込んでいる ）およびＴＳＬ２３０光−周波数変換器を使用する。４２０ｎｍ、５６５ｎｍ、 ５９０ｎｍのＬＥＤが４桁のディスプレイと組み合わせて使用できる。または、 ４００ｎｍ、５００ｎｍ、または７００ｎｍのＬＥＤを全可視スペクトルのため に使用できる。この計測器は、９ボルトの電池で駆動され、種々の変動する環境 光条件の下で作動する。この実施例は、標本に利用された比色定量指示体の光学 的効果、および標本の回折の測定に最も適している。 図６の実施例において、ＬＥＤ８０からの光（種々の波長を使用し得るが、好 ましくは４５９ｎｍ）が、光の通路８２に沿ってコンテナ８６に収納された標本 ８４へ向けられて、標本の蛍光を測定する。（図３と図４に図示するタイプの） 光強度検出回路８８は、標本に面する光の通路８２に直角に向けられている。標 本に出会ういくらかの光は、蛍光の原理に基づいてサンプルに光を出させる。こ の蛍光は、光の道９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄおよび器の周辺に配置された 図示されてない他の光の通路をたどる。９０ａ、９０ｂ、９０ｃの通路をたどる 光の波長は、通路８２をたどる光の波長と通常異なる。吸収フィルタ９２が、光 強度検出回路８８と容器８６の間に挿入される。このフィルタは、光を入射波長 で濾過するが、蛍光波長で光を通過させる。吸収性フィルタと光強度測定装置は 光の通路８２に９０度に向けられていて、フィルタ上の励起光子を空間的に縮小 させる。吸収性フィルタは、二色性フィルタまたは吸収フィルタであり得る。吸 収性フィルタは蛍光性放射の波長範囲の光を通過させるとともに、ＬＥＤ８０か ら直接に生成される波長範囲の光を吸収するように、選択される。光強度測定装 置が受信する光は、環境光と濾過された蛍光だけである。このフィルタ波長選択 は、当分野で一般に知られている。光強度測定装置で受信された光は、出力信号 へ変換され、この出力信号は、前記のように、マイクロコントローラのＤＳＰ部 分により処理される。蛍光性放射のレベルは、パルスの数に関係する。こうして 、ＬＥＤ光の大部分は、フィルタに達しないが、しかし、球状に放射された蛍光 励起光はフィルタに達して、検出器へ向かって通過する。 図６に示すものからの代案の実施例において、多数の光検出器が一つのピペッ トの周りに配置されて、ＬＥＤの直接の光の通路にこの検出器が存在しないよう にしたものがある。各検出器は、標本の方を向き、（上記９２と同様に）検出器 とピペットチップの間に挿入された一つの吸収性の光学フィルタを有する。各フ ィルタは、異なるバンドパス特性を有し、各検出器が、異なる色の蛍光により供 給される光の強度を検査するようになっている。この設計を使用し、前記の信号 処理機能を有することにより、同一の標本から同時に集められたいくつかの蛍光 色を同時に処理できる。一つまたはそれ以上の蛍光染料もまた、ピペットチップ 中に収納された標本に使用できる。 図７の実施例において、標本の回折／透過特性を測定するために、標本９８を 保持する容器９６の周りの異なった位置に、多重の光強度検出装置９４ａ、９４ ｂ、９４ｃが配置されている。光強度検出回路９４ａの法線１０６は、標本挿入 穴１０８の中央にある法線１０４と、平行で、一致している。微粒子物質を収納 する容器が、標本挿入穴の内に配置される。標本容器に入って、図７に示すよう に左へ約９０°、入射光から散乱される光は、この９０°の光強度検出回路９４ ｂにより集められる。標本内の微粒子により散乱され、それから光強度検出回路 ９４ｃにより受信される光の強度は、微粒子物質の微粒子のサイズと濃度に関係 し、また、光強度検出回路９４ａ、９４ｂにより検出された他の光の強度と比較 され得る。一つまたはそれ以上の光−周波数変換器９４ａ、９４ｂ、９４ｃを種 々の角度に配置することにより、溶液内の微粒子のサイズと濃度の評価が得られ る。散乱および吸収率は、濁度、比色定量濃度、溶液中のバクテリアの数、汚染 の濃度、バイオマス、分子または化合物の濃度を計算するのに有用である。 標本穴は標本容器を指示するように構成され、例えば試験管用には丸く、キュ ベットには正方形であり得る。代わりにインサートを標本穴に挿入して、当分野 で一般に知られているような種々のサイズと形の容器を保持することができる。 正方形のキュベット標本ガイドを使用できる。キュベット標本ガイドが、当分野 で一般に知られている方法により、標準の商用エンクロージャの頂部に成形され る。標本穴は、印刷基板上に形成される標本挿入穴を通じて壁から約２ｃｍ下に 伸び得る。置き換えできるフォーク（図示無し）が、反対側の壁へ向かって伸び 得て、キュベットが標本挿入穴へ挿入されたときに、それらが挿入され、置き換 えられ、または破壊されるようになっている。この仕方で、光強度検出回路装置 は、キュベットが標本挿入穴に挿入されるときに作動にされる。標本ガイド壁の 中の光の通路は、光がＬＥＤ（図１参照）から一つまたはそれ以上の光−周波数 変換器へ通過できるように配置される。光の通路は、標本ガイド壁のどこにでも 配置できる。 この発明のいくつかの実施例は、多様なアプリケーションに応用できる。例え ば、ＥＬＩＳＡ試験のためには、商用のＴＭＢTMがクロモゲンとして使用される 。触媒としてセイヨウワサビペルオキシダーゼを使用して、キュベット内で標本 が反応する。ポジティブな反応について、ＴＭＢTMが色を反転し、停止された。 比色定量測定は、図７の装置内で行われた。諸変化は定量され、ＬＣＤディスプ レイに表示された。試験された波長は４５０ｎｍであったが、代わりに一つまた はそれ以上の波長を使用することもできた。 ここに示された光強度測定デバイスは、他のｐＨ環境でない定量にも同様に使 用できる。例えば、既知の毒素（例えばＰＣＢ）に対する抗体が試験管の内壁に 塗布される。それから未知の量のＰＣＢが試験管に加えられる。それから抗体の ラベルを付けた酵素が試験管に加えられ、反応がなされる。反応の後に、ノンバ ウンドの抗体は除去されて、クロモゲンが追加される。クロモゲンは、ＰＣＢの 濃度に関係する色の変化を生成する。この発明の標本ガイドへ標本容器を挿入し 、どれだけの光が反応したクロモゲンに吸収されたかを既知の基準に比較するこ とにより、（図１、２、５、７に図示された実施例を使用するであろう）比色定 量測定がなされる。この結果は、溶液中のＰＣＢの未知の濃度についての正確な 指示を供給するであろう。比色定量測定は、ＰＣＢ濃度についての他の標本に対 して、校正され得る。他の比色定量指示体は、代謝および細胞の大量測定のため のＡｌａｍａｒ ＢｌｕｅTM、ＥＬＩＳＡのためのＴＭＢTM、ＥＬＩＳＡのため のＢＣＩＰ／ＮＢＴTMを含むが、これらに限定されない。（図６の実施例により 測定されるような）燐光性および蛍光性の化合物は、酸素、ＤＮＡ、ＲＮＡの測 定に使用できる。（図７の実施例により測定されるような）光の散乱は、狭い角 度（＜９０°）および広い角度（ほぼ９０°）でとられて、サイズ、濃度、バク テリア懸濁、濁度、バイオマスの測定に使用される。 バクテリア懸濁は、抗生物質および毒性の試験に使用され得る。既知の濃度の バクテリア懸濁物質は、溶液中に懸濁され、６３０ｎｍの光の散乱について分析 される。光の散乱の基準が確立された後に、毒性のアナライトをバクテリア懸濁 物質に追加できる。毒物への露出からバクテリアが染色されるにつれて、溶液は 透明になり、より低い強度が、ＬＥＤ法線に垂直に配置されたフォトダイオード または光−周波数変換器により読み取られる。光の散乱の減少は毒物の濃度に関 係する。バクテリアは、特定の物質に対する不耐性について前もって選ばれるか 、または、特定の物質に対して耐性を有するように遺伝子的に変えることができ る。毒物は、多様な有機的および無機的物質を含む。毒物は、有毒なバクテリア または細胞、無機的な汚染物質、抗生物質、ペプチド、タンパク質、疎水性物質 、感熱材料を含む。 代案として、この発明は、マックファーランド標準に対する接種原密度を調節 するために使用できる。この発明を、マックファーランド標準で校正することが できる。未知のバクテリア濃度からの光の散乱は、既知のバクテリア濃度を有す る対照標準と比較できる。それからバクテリア懸濁は、追加のバクテリアを加え るか、または溶液を薄めるかして調節されて、希望する光の散乱を達成する。 散乱試験のために、図７に図示したように、ＬＥＤの法線に対して９０°に位 置する光強度検出回路と、ＬＥＤの法線に並列する第２の光強度検出回路を有す る。商用の比濁分析標準または濁度測定用校正標準が、丸い試験管内に配置され 、また装置内へ配置される。光の散乱が測定され、ＬＣＤディスプレイに表示さ れる。その上、商用のマックファーランド標準が得られて、バクテリア懸濁校正 を確立する。この標準が丸い試験管内に配置され、散乱が測定される。結果がＬ ＣＤディスプレイ上に表示される。その結果の解像度は、０．１から５．０の範 囲で０．１マックファーランド単位を解像するのに充分である。代案として、入 射光に対して垂直に向けられた光検出器（図３）または光−周波数変換器（図４ ）からの集光を使用して、標本の蛍光または燐光を得ることができる。試験され た波長は、５９０ｎｍ、６３０ｎｍ、６６０ｎｍであり、６２５ｎｍを含む一つ またはそれ以上の他の波長を含むことが可能であった。 各光強度検出回路によるＬＥＤの同期的な変調および復調は、マイクロコント ローラにより制御される。ＬＥＤへの電力は、マイクロコントローラによりオン ／オフされて、信号を同期的に変調し復調する。ＬＥＤからの光は、光強度検出 回路に向けられ、これにコントロールされて、標本容器の内容物によりどれだけ の光が吸収され、散乱され、透過され、または蛍光を発しているかを測定する。 標本容器は、標本挿入穴の内に配置された標本ガイドにより定位置に保持される 。マイクロコントローラは、信号が集められた時に光強度測定回路へ電力を通じ 、光強度制御装置が不要の時に電力を遮断し、こうして電池の力を保存する。光 −周波数変換器は入射光に比例する周波数において、５０％のデューティーサイ クルを提供する。その上、マイクロコントローラは、光強度検出装置から出力信 号を集める。光強度検出装置の出力は、０Ｈｚから５００，０００Ｈｚまでの入 力に比例した範囲の周波数を有する。この信号は、固定時限の間に生成されるパ ルスの数を数えるときに得られる。数えられたパルスの数は、入射光の波長に関 係し、標本から出る結果の光強度に関係する。 代案として、実施例５のピペットチップ内の標本は、細胞を収納する標本に置 き換えられる。これらの細胞は、比色計量ステインまたは蛍光ステインにより染 色されている。染色強度、蛍光、または色の強度は、ステインが結びつけられた 機能に関連する。比色計量指示体の一例はＡｌａｍａｒ ＢｌｕeTMで、細胞の 色吸収を５７０ｎｍと６００ｎｍの波長の間のどこかへシフトし、その特定の波 長は標本内に収納された細胞の生存能力に依存する。Ａｌａｍａｒ Ｂｌｕｅは また標本内の細胞の生存能力の関数としての励起／放射の複数のスペクトルの変 化を、それぞれ５６０ｎｍと５９０ｎｍの間の波長のどこかに有する。この装置 に細胞を応用するもう一つの例は、標本を生／死Ｆｅｒｔ ＬｉｇｈｔTM（オレ ゴン州、モレキュラー社製）に置き換えることにより、２色の蛍光を使用して、 精子の生存能力を検出することである。 代案の実施例において、組込まれたハウジングの内に形成された二つまたはそ れ以上のＬＥＤを、単一の波長を有する上記のいずれかのＬＥＤに置き換えるこ とができる。単比を使用した透過率の比、または２次方程式を、湿度の検出、ま たは水、２酸化炭素、または可視波長と近赤外スペクトル内の波長における他の 吸収物質の検出に使用できる。これらの検出は、環境光条件の下で起こる。水は 、ほぼ９７０ｎｍ±４０ｎｍの吸収帯域を有する。９７０ｎｍの吸収帯域におけ る光を出すＬＥＤは、水の吸収帯域外にある一層低い波長における吸収と比較し て、存在する水の指数を得ることができる。同様な方法は、２酸化炭素または他 のガスのレベルを検出するのに使用できる。 上記のいずれの実施例における標本も、種々の容器に収納することができる。 これらの容器は、キュベット、ピペット、ｔフラスコ、試験管を含むが、これら に限定されるものではなく、標本の光学的特性が測定できるように、光が通過で きる実質上あらゆる容器が使用できる。その上、蛍光比色定量測定、回折、透過 率、反射率のような、種々なメカニズムの下での標本から出る光を測定するのに 、種々な構成が使用できる。比色定量測定と蛍光測定は、特別な信号処理法と結 合させて、外部温度調節なしに、環境光の下で標本のｐＨを光学的に検出するの に使用できる。代案の実施例において、静的な流れを有する容器は、流体が流れ る管で置き換え得る。比色定量的、蛍光的、回折的、透過率的、および反射率的 な変化は、時間を通じて監視され得る。 この発明の好ましい実施例は、少なくとも１０００分の０．５部まで分析し、 ３．０光学濃度を超える動作範囲を有し、全範囲にわたり直線性から１％の偏差 を有し、数千回の試験に充分な２年間の電池寿命を有する。生成された装置は、 ソリッドステートで、ポケット計算器のサイズで、光学アセンブリを有さず、４ 桁の結果を表示し、環境光の遮蔽が不要である。これらの特性は、このシステム を、先行技術のシステムよりも使いやすいものにしている。ＬＥＤ照明光源は、 好ましくはソリッドステートで、効率的で、狭帯域で、本来的な高能率のゆえに 低電力消費であり、暖機運転時間を必要としない。好ましい実施例は、マイクロ コントローラを使用し、これにより、常時部分的にオンであり、必要に応じて望 みの構成部品をオンまたはオフにする。この発明は、標準の印刷回路基板上でＬ ＥＤを使用し、光学台、視準部、焦点調節部、または散乱格子を必要としない。 この発明の精神と範囲から離れることなく、この発明の種々な変更がなされ得 ることは当業者に明らかであり、従ってこの発明は、この発明の好ましい実施例 として図面と明細書に示されたものにより限定されず、添付の請求の範囲に示さ れたものによってのみ限定される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION               Method and apparatus for characterizing a specimen under ambient lightBackground of the Invention   The invention generally detects the intensity of light exiting a specimen under ambient light. The intensity of the colorimetric or fluorescent light of the specimen, i.e. the intensity Particles in a specimen based on the intensity detected when measured under environmental certification conditions Useful for determining the amount of Such light intensity measurements are Useful for determining important characteristics.   Color has been used as a discriminator in our lives. Paint is color based Is chosen. Textiles and cosmetics are selected based on color. In the lab, colors are often It is used as an indirect measure of environmental parameters that have changed. Many tests The effectiveness of the color in the light is sensitive to subtle changes in intensity or wavelength under varying lighting conditions. It currently relies on the eye's unrivaled ability to identify chemicalization. However, the human eye Is not accurate or quantitative, and changes in ambient light Ability can be affected.   Microscopic particles and macroscopic particles contained in a specimen Refracts, reflects, transmits, scatters, fluoresces, phosphoresces, or absorbs light. I can get it. In the case of fluorescence and phosphorescence, the emitted light is typically a different wave than the incident light. The long one. Absorbed, scattered, transmitted, fluoresced, phosphorescent The quantity may provide an indication of certain physical properties of the substance to which the incident light is directed. Scattered The amount of reflected light and the angle of reflected light relative to the incident light are used as indices of the concentration and size of fine particles Can be used. Current instruments for measuring the scattering and transmission properties of light are complex. This These instruments typically use non-solid state illumination sources and are inefficient . Such instruments include nephelometry, turbidity, bacterial suspension potency assays, and biomass measurements. It is useful in certain cases.   Many laboratory and hospital tests may benefit from photometric techniques, This is due to differences in color intensity under normal laboratory ambient lighting conditions. Can be quantitatively detected. Many chemical tests that rely on colorimeter readings and colorimetric changes , The amount of analyte in the solution. General colorimetric analysis Examples include ELISA (useful for clinical and biological tests), clinical and environmental efficacy Test tubes coated with antibodies that can be used in assays, direct measurements (eg, for pH Is that the indicator of the colorimeter directly detects the concentration of the oxygen content of the analyte) Clinical tests, immunological tests, tests for specific diseases, within certain compounds or substances Includes a variety of colorimetric assays that measure the concentrations of the individual components.   Photometric measurements have traditionally been made with a spectrophotometer. Spectrophotometer Illumination light sources typically include tungsten element lamps or noble gas lamps, and With power and high strength. However, the energy conservation efficiency of these instruments is Low, they are generally powered by a 120 volt AC power supply and are Waste heat. In addition, tungsten element illumination light sources have a relatively short life, Vulnerable to motion, experiencing frequency and intensity drift. Such a drift The circuitry required to stabilize the device is relatively expensive and complex. With most AC power The power requirements of moving instruments exceed 100 watts. Some measurements of this type The device incorporates a flash-type incandescent bulb, which provides a wide range of illumination To remove wavelengths that could destroy certain photometer or colorimeter measurements Is required.   Generally, for most tests, only narrow band illumination is desired. Thus, When using a broadband illumination light source, for example, using a diffraction grating, The wavelength must be removed. However, diffraction gratings are generally thermally stable. Difficulties arise with the need for light collimated by the optical bench. Optical group Standing parts cannot be designed flexibly. Broadband light from tungsten element lamps Can generally be filtered by a narrow bandpass dichroic filter. However, As the angle of the incident light changes, the dichroic filter shifts the bandpass wavelength. This Such as unstable optical path, movement of tungsten element, frequency drift of lamp, Improper due to deposition of fine particles from the heated element on the inner surface of the glass lamp enclosure, etc. It becomes a stable system. Such unstable systems have low resolution Becomes   Photometers and spectrophotometers generally have a fixed design located on an optical bench. To change this design, the optical bench must be changed. Change amplifier gain Components often have to be changed to accommodate The thermal analysis must be completed to ensure that the meter accepts heat dissipation. No. The housing must also be modified appropriately.   The resolution of a spectrophotometer depends, in part, on the ability of the instrument to repel stray environmental light I do. Ambient light from the surrounding environment adds an artificial offset to the measured optical signal. May add. Therefore, manufacturers must pass the specimen container and light path through ambient light. I have always shielded. This shielding was expensive and cumbersome.   Some prior art attempts to remove or integrate the effects of high ambient light levels I have been. For example, the intensity of light from a sample hit by light from a flashing light source is Is subtracted from the latter because it is a measurement of ambient light. This result is Illumination light intensity (intensity of light generated only by the light source) when the intensity is constant Is equal to However, if the ambient light intensity is not constant, it varies sinusoidally. If it is fluorescent or incandescent lighting, the subtraction will be different at different times In phase, they have different consequences.   Aggregate light intensity and ambient light intensity require separate sets of signal processing components simultaneously. I do. Each set is subject to its own inaccuracies and noise errors. Therefore, simply Pure signal subtraction does not always give an accurate indication of the level of illumination light intensity . One strategy to overcome this shortcoming is to extend both components over an extended period of time. Is to measure many signals from a set and thereby integrate the effects of noise . However, such integration techniques are suitable for high and very low frequencies. It is considered suitable for removing AC components associated with standard AC power supplies. There is no.   The commercial market for tissue culture products is very large. Still pH detector, pipette Absorption reader, colorimetric flow cell, and fluorescence potency assay Is generally not commercially available due to the quantitative use of Many commercial measuring instruments are large Power light source (typically over 1 watt), special light shield, and / or light Requires electron multiplier or avalanche photodiode. Current acquisition system The system requires a dual power supply, typically ranging from 5 volts to 15 volts.   One type of erase circuit that can be used to subtract one signal from another is Known in the field. Beser and other brushes, [Optical fiber spectrophotometer for pH measurement. "UK Biomedical Journal, Volume III, March 1988, phenol red pH measurement A pair of shielded photodiodes and two light emitting diodes ( 565 and 635 nanometers). One photodiode The anode is connected to the opposite-phase input terminal of the operational amplifier, and the other photodiode The anode is connected to the positive-phase input terminal of the operational amplifier. Opposite photodiode terminal Is grounded. One photodiode detects the light intensity while the other photodiode The iod normalizes the fluctuation of the light source. Replace the measuring amplifier with the above operational amplifier Can be obtained. The sensitivity of the isosbestic point to changes in temperature and concentration, and its Use is not described in this article. This paper also describes the backscatter mode or It does not describe operation under ambient light. Photodiode response imbalance and Noise inherent in Bether and other systems, It leads to the work range.   The intensity of the ambient light changes (typically sinusoidal at 50 Hz or 60 Hz) By the way, under ambient light, the light intensity of the illuminated specimen is quantitatively measured. It should be understood from the foregoing that there is a need for a device that can be measured. The present invention fulfills this need.Summary of the Invention   The present invention relates to the optical optics of light emanating from a specimen located under periodically changing ambient light. The present invention relates to an apparatus for measuring strength. This device illuminates the specimen during the on / off state For selectively illuminating the light source. One detector is the illumination light source Detecting the optical intensity of the sample for a first plurality of times by the effect of Generating an intensity measurement and a second plurality of environmental measurements without the effect of the light source. Generate light measurements. A single processor can have multiple aggregated light intensity measurements and multiple Based on the ambient light intensity measurements, each aggregated light intensity measurement resulting from the illumination light source The amount of intensity is measured quantitatively.   One feature of the invention involves performing the above detection in the presence of ambient light. ring The boundary light includes a high frequency component, a 60 Hz component resulting from the power supply frequency, and a low frequency component. With components. Three that provide optical filtering at each specified frequency Filtering techniques. These filtering techniques reduce the effects of ambient light. High pass filtering, low pass filtering, notch pass fill Including tarring. The frequency at which these filters function depends on the ambient light provided. It can be adjusted by fine characteristics and the optical intensity of the specimen.   Another feature of the present invention is that the specimen is a t-flask, pipette, cuvette or the like. The system works well even if it is placed in a light-permeable container of other well-known types. Function effectively. The invention relates to the specimen itself, the specimen and the The optical intensity of the drug, specimen and particulates in it, or any other type of specimen. Applicable to measure. The measured intensities are fluorescence emission, transmittance, particle refraction, Or it may be the result of another type of optical phenomenon.   Other advantages of the present invention are set forth in the accompanying drawings, which illustrate, by way of example, the principles of the invention. It should be apparent from the following detailed description of the invention, taken in conjunction with aspects.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the light intensity measuring device of the present invention.   FIG. 2 is a partial sectional view taken along section line 2-2 of FIG. With the container holding the placed specimen.   FIG. 3 shows a light intensity measurement of the present invention which can be applied to the light intensity measurement device shown in FIGS. It is a block diagram of one Example of an apparatus.   FIG. 4 shows an alternative embodiment of the invention which can be applied to the light intensity measuring device of FIGS. It is a block diagram of one Example instead of a light intensity measuring device.   FIG. 5 is a view showing a light path in an embodiment of the light intensity measuring device according to the present invention. It is a side view to solve.   FIG. 6 is a view showing a light path in one embodiment of the light intensity measuring device according to the present invention. FIG.   FIG. 7 illustrates a light path in the last embodiment of the light intensity measuring apparatus of the present invention. FIG.Description of the preferred embodiment   Exiting the preservation solution or specimen 22, as shown in the exemplary drawings, especially FIGS. A first embodiment of the device 20 for measuring the intensity of light of a specific wavelength is shown. The specimen is It is housed in a container 24 and exposed to ambient light of varying background intensity. A pair of light emitting diodes (LEDs) 26a and 26b and a pair of photodiodes 28a and 28b are arranged on a printed circuit board 30, and the printed circuit board 30 is In the example shown in FIG. Therefore, in this specification, "LED" The term is used even if a laser diode is replaced there, and this term Is intended here to include both types of light emitting diodes. LED or These lights are directed upwards to the sample, e.g. It responds by reflecting from the interface 32. Reflected light in many directions , One of which goes to the photodiode. Light returning to the photodiode The amount of a sample is a quantifiable physical characteristic of the sample that can be related to the various physical attributes of the various samples. Sex. The plurality of photodiodes may have a background, for example, from light source 34, Arranged to receive substantially equal amounts of ambient light. Photodiode 2 8a is located, for example, 1 to 5 mm (mm) apart between the two LEDs. And the photodiode 28b is, for example, an additional 5 to 25 millimeters. Placed so that they receive relatively less light from the sample. It is. Although two LEDs are shown in FIGS. 1 and 2, any number of LEDs may be used. Can be used.   The device 20 includes a light intensity detection circuit 36, one embodiment of which is depicted in FIG. This circuit measures and stores the intensity of light falling on photodiodes 28a and 28b. You. The measurements made from the photodiode 28b are particularly b and the distance between the LEDs 26a and 26b increase, the background ambient light intensity increases. Respond exactly to degrees. This circuit incorporates analog and digital circuits. Operational amplifier (op-amp) 38, analog-to-digital converter (ADC) 40 Microcontroller with integrated digital signal processor (DSP) portion 42 The controller 44 is included.   More specifically, the two photodiodes 28a and 28b are arranged in parallel, It has a bias relationship, one terminal is connected to the opposite-phase input terminal of the operational amplifier, Terminal is adjustable through resistor 46 and provided by first register divider 48 Connected to a functional reference voltage. Resistor 46 preferably has a resistance of about 4 megohms. I do. A second register divider 50 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier, A resistor 52 is connected between the output of the operational amplifier and the negative phase input terminal. Light intensity detection times These two register dividers are adjusted to calibrate the path 36 to provide an operational amplifier. Supply the desired DC voltage to the two input terminals of the vessel.   The resistance of the photodiodes 28a and 28b generally varies linearly with the intensity of the incident light. Change. Thus, if the two photodiodes receive equal amounts of light, No net current is produced. On the other hand, if one diode is more than another Receive too much incident light to produce a net positive or negative current 38 converts this into a voltage output signal of the corresponding amplitude. The ADC 40 has a specified At the sample rate, this voltage is converted to the corresponding sequence of digital words, These words can be used online for further processing by the microcontroller 44 / D It is supplied to SP42. The operation of the LEDs 26a and 26b and the ADC It is controlled by the controller 44 / DSP42.   Almost constant light intensity output from each LED 28a, 28b regardless of temperature change , An LED output compensation circuit (not shown) is included. Commercial A current power supply is connected from the voltage supply to the node and supplies a constant current to the node. L A resistor in parallel with the ED is connected in parallel from the node to ground. Out of LED The light intensity varies as a function of both the internal and external temperatures. The emitted light When the intensity of the LED changes, the internal resistance of the LED also changes. This parallel connected resistor Has a resistance between 10 and 5000 ohms and acts as a current shunt . Thus, for example, if a change in temperature reduces the resistance of an LED, its light intensity Decreasing the current will shunt current from the paralleled resistors to the LED. This increase The applied current compensates for temperature-dependent intensity changes. As a result, LED Does not require a separate servo mechanism to adjust its strength. L instead The ED shunts current to and from a parallel-connected resistor, Self-adjust through shunt mechanism.   In operation, microprocessor 40 / DSP 42 includes LEDs 26a and 26 b, receive a pulse of current at 2000 Hz with a 10% duty cycle Control. The current pulse is preferably between 2 and 200 mA . Other frequencies and duty cycles can be used instead. Mark to be tested Due to the particular nature of book 22, the LED is preferably between 420 and 3900 nm. Emit light having a wavelength.   The farther light detector 28b is typically a lower sample than the light detector 28a. Receive illumination light from Some illumination light from the LEDs 26a and 26b are both Calculations related to the subtraction of ambient light Looks complicated. However, calibration may produce multiple results for unknown samples. The power light is the output light intensity of one or more of the specimens having known optical properties. Can be used to compare to degrees. Such known optical properties are, for example, known Resulting from using a control specimen with a pH. Reference sun with known pH Adding a calibration step by pulling results in improved accuracy. And For example, the change in color present in base and acid tetramers, Other construction techniques can also be used, such as taking ratios to obtain.   FIG. 4 shows another embodiment of the light intensity detection circuit 56, which includes ambient light and LE. Measure the intensity of light exiting from specimen 22 in the face of light selectively generated from D61 It is for doing. This embodiment incorporates only digital circuitry. Figure The circuit of FIG. 4 differs from the circuit 36 of FIG. It is not detected by the photodiode, but rather by one light-to-frequency converter 58. To produce a digital signal whose frequency fluctuates substantially with the intensity of the striking light. It is to be. The optical-to-frequency converter consists of a photodetector integrated on the same Includes control oscillator. One suitable light-to-frequency converter is Texas Instruments Mentor part number TSL230 is available.   The DSP portion 60 of the microcontroller 44 of FIG. It is arranged to count the number of pulses generated by the number converter 58, this time period being It preferably lasts for a positive multiple of 1 / 60th of a second. This is for the converter Provides a measure of the intensity of light falling on it. The light intensity detection circuit 56 is biased OFF. Optical measurements are made by the LED 61 and the contribution of ambient light is measured. This circuit Also make optical measurements with the LED biased ON to determine whether the ambient light and the LED Measure the combined effect of their light.                 Ambient light characteristics and digital filtering techniques   In this section, we will discuss the DSP part 42 (Figure 3) or the DSP part of the microcontroller. The signal processing technique for minute 60 (FIG. 4) will be described. LEDs 26a, 26b (FIG. 3), Or while accurately measuring the illumination light generated by the LED 61 (FIG. 4), Both techniques can be used effectively to filter the effects of Ambient light is typical Fluctuates considerably over time, with low frequency (or direct current) components and AC line components (US 60 Hz) component and a high frequency component.   The preferred embodiment of the present invention uses three prominent DSP filtering techniques. I do. Each filtering technique removes the effects of an independent component of the ambient light. Faith Issues are transferred to a computer or various electronic media, stored and monitored, Provide additional system capabilities.   The first filtering technique is implemented by DSP 42 or 60. This is similar to high-pass filtering and is supported by the optical-to-frequency converter of FIG. Modulating and demodulating the signal generated by the LED 61 in synchronization with the sampling And the period of the alternating current using the photodetector of FIG. 3 and the photo-frequency converter of FIG. Includes measuring the light intensity at a speed much faster than the speed. Thus, strength The first set of measurements (in both embodiments of FIGS. 3 and 4) is performed while the LED is off. And a second set of intensity measurements is made while the LED is on. LED on This circulation of light and off, and the light by the photodiode or light-to-frequency converter Intensity measurements are preferably very high, such as more than 100 times within 1 / 60th of a second. Happens at speed.   The second filtering technique is similar to notch filtering, and Abnormalities caused by fluctuations in ambient light caused by high tides at the power frequency and AC power frequency Remove. This technique uses an operational amplifier 38 (FIG. 3) or an optical-to-frequency converter 58. According to FIG. 4, a sampling period of 1/60 second or a multiple thereof (60/60) 1 second, 2/60 second, 3/60 second, ... 60/60 seconds, up to several seconds) Includes sampling of the generated signal. The 1/60 second sampling period is 6 Provides the effect of a 0 Hz notch filter.   The third filtering technique is similar to low-pass filtering, Eliminate noise that occurs at higher frequencies. It is often relatively short lasting Sampling 128 signals in a period much shorter than the time, for example, 1/60 second And then averaging many samples. High frequency noise Instantaneous deviations resulting from the components are eliminated. Instead, this averaging is It can be replaced by tall low pass filtering.   The preferred embodiment of the present invention incorporates the three figures described in the preceding three paragraphs. Combine the filtering techniques. The unique combination of these three filtering techniques is From the signal representing the combined light intensity of the ambient light and the light resulting from the illumination light source, Effectively filter the effect of ambient light.   This unique combination, for example, pH concentration and temperature error, phenol red Phenol red color close to the isosbestic point (about 460 to 480 nm) Led to the discovery that it can be measured and controlled in a meter, which is explained below. .                       Alternative configurations and applications   Figures 1 to 4 show that the device measures low levels of illumination light from the preservative solution or specimen 22. This preservation solution or specimen 22 has a relatively high level. Exposure to ambient light. This section describes an alternative embodiment of the present invention. This These embodiments are illustrated in FIGS. 5, 6, and 7, each of which is an analog optical signal of FIG. It can be used with the intensity detection circuit 36 or with the digital light intensity detector 56 of FIG. Wear.   An example of an attribute of a specimen, where the intensity of the sample's illumination is important. What is provided is the pH. The pH of the sample is determined by the agent that changes the color of the sample ( For example, phenol red). It can be tested by detecting. As is known in the medical testing field, Lured is preferably utilized at a concentration of 5 ng / ml to 20 mg / ml. H Enol red changes color based on temperature and concentration, and the sample's p at a wavelength of 470 nm. It is only slightly affected by H. Therefore, the concentration and temperature of phenol red When acting as a control of the change in degree, it is a unique criterion, with various concentrations and It can be used to normalize colorimetric pH measurements at temperature. 630nm At higher wavelengths, the intensity of the color is more susceptible to changes in temperature or density. Besar, s. s. a. Others, “A simple fiber optic spectrophotometer cell for pH measurement. "British Biomedical JournalVol. 11, March 1988. As a result, these changes cannot be normalized.   In a preferred embodiment, the average 630 nm is based on the average 470 nm absorption signal. Divided to correct for temperature and concentration variations. This result is related to the pH of the sample. You.   Referring again to the embodiment of FIG. 2, the t-flask 24 used for the cell culture medium is contained in the t-flask 24. Due to the sample 22 obtained, the device 20 has a special effectiveness. LED 26a emits light at a wavelength of 470 nm, and LED 26b emits light at a wavelength of 630 nm. put out. A 470 nm LED is used as a reference. LEDs 26a and 26b Is directed to (passes through) the bottom wall 24 of the t-flask. Specified amount of fenault Have 2 to 25 ml cell culture samples containing lured A 25 ml t-flask proved to be suitable. LEDs 26a and 26b The light from the LEDs from each follows the respective path 66a and 66b through the specimen, The light is reflected by the Qi interface 32 and returns to the specimen through the reflection paths 77a and 77b. . Light following the paths 70a and 70b is detected by the light intensity detection circuit 36 for each path. Backscattered. Phenol red in the specimen is Lambert Absorbs some light passing through the specimen according to the law of That is, T = 10- αc x Where T is the transmittance, α is the absorption coefficient, c is the concentration of the absorbent, and x is the sample to be absorbed. Is the overall thickness. The light intensity received by the light intensity measurement device is used for signal processing. Signals processed under ambient light conditions, processed as described in section Gain strength. The light generated by each LED 26a and 26b is processed in a similar manner Is done. The light generated by the LED 26a is a function of the temperature and concentration of the drug in the specimen. Used to normalize The light from the LED 26b is phenol red ( Wavelengths from 500 nm to 590 nm are useful) It is related to the resulting strength of the pull.   In the embodiment of FIG. 5, the light output of the 565 nm LED 74 is Along at least one light path 76 through a pump 78 (shown in FIGS. 3 and 4 respectively). Into the light intensity detection circuit 80 (of the type described). 200 μl pipette Tipping chips (such as those manufactured by Sigma of St. Louis, MO) are suitable It is. The pipette tip 78 filled with water is used to detect the light between the LED and the light intensity measuring device. It is inserted into the passage to act as a control. Pulses counted after signal processing Is proportional to 100% light transmission. A second pipette of similar size and design A chip (e.g., assuming 2% red dye) Inserted into the light path 76 as shown. The red dye absorbs the 565 nm green light and To reduce the green light received by the light intensity measurement device. After signal processing, light intensity The number of output pulses counted from the degree measurement device is based on the 100% transmission standard. Less than the number to be undone. The reduction in light received by the detector is Lambertian. Governs the concentration of the red dye as governed by the law of LED wavelength How well the light output of the sample is absorbed by the sample in the pipette tip. Strong enough for the voltage-to-frequency converter to generate a pulse in response to the The LED is selected based on whether it is a light output. This embodiment is preferred. Or 68HC705P9 microcontroller (DSP part incorporated ) And a TSL230 light-to-frequency converter. 420 nm, 565 nm, A 590 nm LED can be used in combination with a four digit display. Or 400nm, 500nm or 700nm LED for full visible spectrum Can be used for This instrument is powered by a 9 volt battery and can be used in a variety of changing environments. Operates under light conditions. This example shows the optical measurement of the colorimetric indicator used for the specimen. It is most suitable for measuring the effect and diffraction of a specimen.   In the embodiment of FIG. 6, light from LED 80 (various wavelengths may be used, Preferably 459 nm) of the specimen stored in the container 86 along the light path 82. At 84, the fluorescence of the specimen is measured. (Of the type illustrated in FIGS. 3 and 4) The light intensity detection circuit 88 is oriented at right angles to the light path 82 facing the specimen. Mark Some light that encounters books causes the sample to emit light based on the principle of fluorescence. This Fluorescent light was located around the light paths 90a, 90b, 90c, 90d and around the vessel Follow other light paths not shown. Follow the paths 90a, 90b, 90c The wavelength of the light is typically different from the wavelength of the light following the path 82. The absorption filter 92 It is inserted between the intensity detection circuit 88 and the container 86. This filter filters light at the incident wavelength , But pass light at the fluorescence wavelength. Absorbing filter and light intensity measurement device Directed 90 degrees to the light path 82 to spatially reduce the excitation photons on the filter Let it. The absorbing filter can be a dichroic filter or an absorbing filter. Sucking The absorptive filter allows light in the wavelength range of the fluorescent radiation to pass and Are selected to absorb light in the wavelength range generated directly from them. Light intensity measurement equipment The only light received by the device is ambient light and filtered fluorescence. This filter wavelength selection Are generally known in the art. The light received by the light intensity measurement device is the output signal The output signal is converted to the DSP unit of the microcontroller as described above. Processed in minutes. The level of fluorescent emission is related to the number of pulses. In this way Most of the LED light does not reach the filter, but the spherically emitted fluorescent light The excitation light reaches the filter and passes towards the detector.   In an alternative embodiment from that shown in FIG. 6, multiple photodetectors are connected to one pipette. To ensure that this detector is not in the direct light path of the LED. There is something that I did. Each detector is oriented toward the specimen and (as in 92 above) And one absorptive optical filter inserted between the and the pipette tip. Each The filters have different bandpass characteristics so that each detector is provided with a different color of fluorescence. The intensity of the supplied light is checked. Using this design, the signal With processing capability, several fluorescents collected simultaneously from the same specimen Colors can be processed simultaneously. One or more fluorescent dyes may also be added to the pipette tip. Can be used for specimens stored inside.   In the embodiment of FIG. 7, to measure the diffraction / transmission characteristics of the sample, the sample 98 is Multiple light intensity detectors 94a, 94 are located at different locations around the holding container 96. b and 94c are arranged. The normal 106 of the light intensity detection circuit 94a is It is parallel and coincides with the normal line 104 at the center of the hole 108. Holds particulate matter A sample container is placed in the sample insertion hole. Once in the specimen container, as shown in Figure 7 The light scattered from the incident light by about 90 ° to the left b. The light intensity detection circuit is scattered by the fine particles in the sample and then The intensity of light received by 94c is related to the size and concentration of the particulate matter And compares it with other light intensities detected by the light intensity detection circuits 94a and 94b. Can be done. One or more optical-to-frequency converters 94a, 94b, 94c are seeded. Positioning at various angles gives an estimate of the size and concentration of the particles in the solution You. Scattering and absorption rates are based on turbidity, colorimetric concentration, number of bacteria in solution, contamination Useful for calculating the concentration of biomass, molecules or compounds.   The sample hole is configured to point to the sample container, e.g. The bet can be square. Instead, insert the insert into the sample hole, Can hold containers of various sizes and shapes as commonly known in the art. A square cuvette specimen guide can be used. Cuvette specimen guide in the field Molded on top of a standard commercial enclosure by methods commonly known in You. The specimen hole is about 2 cm below the wall through the specimen insertion hole formed on the printed circuit board. Can stretch. A replaceable fork (not shown) extends toward the opposite wall Then, when the cuvettes are inserted into the specimen insertion holes, they are inserted and replaced. Are to be obtained or destroyed. In this way, the light intensity detection circuit device Is activated when the cuvette is inserted into the specimen insertion hole. Specimen guide wall The light path inside is where light is emitted from the LED (see FIG. 1) by one or more light-frequency It is arranged so that it can pass to the converter. Light path can be anywhere on the specimen guide wall Can be placed.   Some embodiments of the present invention are applicable to a variety of applications. example For example, for an ELISA test, a commercial TMBTMIs used as a chromogen . Specimens in cuvettes using horseradish peroxidase as catalyst Reacts. For positive reactions, TMBTMHas reversed color and stopped. The colorimetric measurement was performed in the apparatus of FIG. Changes are quantified and the LCD display Displayed on Ray. The wavelength tested was 450 nm, but instead Could use more wavelengths.   The light intensity measurement device shown here can be used for quantification in other pH environments as well. Can be used. For example, antibodies against known toxins (eg, PCBs) Applied. An unknown amount of PCB is then added to the test tube. Then of the antibody The labeled enzyme is added to the test tube and the reaction is performed. After the reaction, The antibodies in the und are removed and the chromogen is added. Chromogens are Generates color changes related to density. Insert the sample container into the sample guide of the present invention. Compare how much light was absorbed by the reacted chromogen to a known standard. And colorimetry (which would use the embodiment illustrated in FIGS. 1, 2, 5, and 7). A quantity measurement is made. This result is accurate for unknown concentrations of PCB in solution. Will provide instructions. Colorimetric measurements are performed on other samples for PCB concentration. And can be calibrated. Other colorimetric indicators are used for large-scale measurement of metabolism and cells Alamar BlueTM, TMB for ELISATMFor the ELISA BCIP / NBTTMIncluding, but not limited to. (According to the embodiment of FIG. 6) Phosphorescent and fluorescent compounds (as measured) can measure oxygen, DNA, and RNA. Can be used for certain. The scattering of light (as measured by the embodiment of FIG. 7) is a narrow angle Taken in degrees (<90 °) and wide angles (nearly 90 °), size, density, Used for measuring terrier suspension, turbidity, and biomass.   Bacterial suspensions can be used for antibiotic and toxicity testing. Of known concentration The bacterial suspension is suspended in the solution and analyzed for light scattering at 630 nm. Is done. After criteria for light scattering have been established, toxic analytes can be suspended in bacteria. Can be added to the substance. As bacteria stain from exposure to poisons, the solution Photodiodes that are transparent and have lower intensity, placed perpendicular to the LED normal Or it is read by a light-to-frequency converter. Reduction of light scattering is related to toxic concentration. Be involved. Are bacteria preselected for intolerance to certain substances? Or can be genetically altered to be resistant to certain substances You. Toxins include a variety of organic and inorganic substances. Poisons are toxic bacteria Or cells, inorganic contaminants, antibiotics, peptides, proteins, hydrophobic substances , Including thermosensitive materials.   Alternatively, the invention adjusts the inoculum density relative to the McFarland standard. Can be used to This invention can be calibrated to Mac Farland standard it can. Light scatter from unknown bacterial concentrations has a known bacterial concentration Can be compared to a control. Then the bacterial suspension, add additional bacteria Or by diluting the solution to achieve the desired light scattering.   For the scatter test, as shown in FIG. And a second light intensity detection circuit arranged in parallel with the normal of the LED. You. A commercial nephelometric or turbidimetric calibration standard is placed in a round tube. , And also located within the device. The light scatter is measured and displayed on the LCD display. It is. In addition, a commercial MacFarland standard was obtained and a bacterial suspension calibration was performed. To establish. This standard is placed in a round test tube and the scatter is measured. The result is L It is displayed on the CD display. The resulting resolution ranges from 0.1 to 5.0. The box is sufficient to resolve 0.1 McFarland units. As an alternative, A photodetector (FIG. 3) or a light-to-frequency converter (FIG. 4) oriented perpendicular to the emitted light ) Can be used to obtain the fluorescence or phosphorescence of the specimen. Tested Wavelengths are 590 nm, 630 nm, and 660 nm, including 625 nm. Or more other wavelengths could be included.   The synchronous modulation and demodulation of the LED by each light intensity detection circuit is performed by microcontroller. Controlled by rollers. LED power is turned on by microcontroller / Off to synchronously modulate and demodulate the signal. Light intensity from LED is detected How much is directed into the circuit and controlled by it, depending on the contents of the specimen container To determine whether the light is absorbed, scattered, transmitted, or fluoresces. The specimen container is held in place by a specimen guide located within the specimen insertion hole . The microcontroller passes power to the light intensity measurement circuit when the signal is collected. Power is turned off when the light intensity control device is not needed, thus conserving battery power. light The frequency converter has a 50% duty cycle at a frequency proportional to the incident light; To provide a kuru. In addition, the microcontroller outputs signals from the light intensity detector. Collect issues. The output of the light intensity detector is between 0 Hz and 500,000 Hz. It has a range of frequencies proportional to the force. This signal is generated during a fixed time period. Obtained when counting the number of lus. The number of counted pulses is related to the wavelength of the incident light. And the resulting light intensity from the specimen.   Alternatively, the sample in the pipette tip of Example 5 is placed on a sample containing cells. Be replaced. These cells are stained with colorimetric or fluorescent stains. Have been colored. Staining intensity, fluorescence, or color intensity, stain tied Related to functions. An example of a colorimetric indicator is Alamar BlueTMIn the cell Shift the color absorption to somewhere between the 570 nm and 600 nm wavelengths, and The length depends on the viability of the cells contained in the specimen. Alamar Blue is Also, multiple spectral transformations of excitation / emission as a function of the viability of the cells in the specimen. Has somewhere at a wavelength between 560 nm and 590 nm, respectively. This device Another example of the application of cells to live / dead Fert LightTM(me (Molecular, Gon.), Using two-color fluorescence, The purpose is to detect sperm viability.   In an alternative embodiment, two or more of these are formed within an integrated housing. Replace more LEDs with any of the above LEDs with a single wavelength. Can be. The ratio of transmittance using a simple ratio, or a quadratic equation, can be used to detect humidity, or Or water, carbon dioxide, or other at visible and near-infrared wavelengths. Can be used to detect absorbents. These detections occur under ambient light conditions. Water is Have an absorption band of approximately 970 nm ± 40 nm. In the absorption band of 970nm LEDs that emit more light than those that absorb at lower wavelengths outside the absorption band of water Thus, an index of the water present can be obtained. Similar methods include carbon dioxide or other Can be used to detect gas levels in   The specimen in any of the above embodiments can be stored in various containers. These containers include cuvettes, pipettes, t-flasks, and test tubes. The light is not limited to pass through so that the optical properties of the specimen can be measured. Virtually any container can be used. In addition, fluorescence colorimetry, diffraction, transmission To measure light emanating from a specimen under various mechanisms, such as reflectance, reflectance, etc. Various configurations can be used. Colorimetric and fluorescence measurements are combined with special signal processing methods. Optically detect the pH of a specimen under ambient light without external temperature control. Can be used for In an alternative embodiment, a container with a static flow is Pipe. Colorimetric, fluorescent, diffractive, transmissive, and reflective Changes can be monitored over time.   A preferred embodiment of the present invention analyzes at least 0.5 parts per thousand, Has an operating range above 3.0 optical densities, 1% deviation from linearity over the entire range And a two year battery life sufficient for thousands of tests. The generated device is Solid state, pocket calculator size, no optical assembly, 4 Displays results in digits and does not require shielding of ambient light. These characteristics make this system Are easier to use than prior art systems. LED lighting light source Preferably solid state, efficient, narrow band, due to inherent high efficiency Low power consumption and no warm-up time required. The preferred embodiment is a micro Use a controller, which is always partially on, and Turn only components on or off. The present invention relates to a method for implementing L on a standard printed circuit board. It uses an ED and does not require an optical bench, collimation, focusing, or scattering gratings.   Various changes may be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is a preferred embodiment of the present invention. It is not limited by what is shown in the drawings and specification as shown in the appended claims. Limited only by

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI G01N 21/64 G01N 21/64 Z (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG) , AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, K , LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．標本から出る光の強度を検出する方法であって、標本は周期的に変動する 環境光を受け、 照明光源からの光で標本を照明することと、 標本からの光の強度を第１複数回検出して、複数の集合光強度測定値を供給し 、同時にサンプルが照明光源からの光で照明されることと、 標本からの光の強度を第２複数回検出して、複数の環境光強度測定値を供給し 、同時にサンプルが照明光源からの光で照明されることと、 周期的に変動する環境光の効果を集合光強度測定値から濾過して、各集合光測 定値のどれだけが照明光源から結果するかの定量的測定値を提供することを含ん でなる前記装置。 ２．集合光強度測定値のいくつかは、環境光強度測定値と時間において少なく とも部分的に重なり合う請求項１に定義された方法。 ３．前記濾過する技法は、集合光強度から環境光強度測定値を取り去ることを 含んでなる請求項１に定義された方法。 ４．前記第１複数回と前記第２複数回は、所定のサンプリング速度でそれぞれ 標本にされた請求項１に定義された方法。 ５．変動する環境光は所定の周波数で変動し、第１および第２のサンプリング 速度は、この周波数で光子放射の特徴的なノッチ濾過を供給するために選択され る請求項１に定義された方法。 ６．サンプリング速度は、１秒の６０分の１またはその高周波である請求項４ に定義された方法。 ７．集合光強度測定値と環境光強度測定値を所定時間にわたり平均することを 更に含んでなる請求項１に定義された方法。 ８．前記平均することはロウパス濾過を提供する請求項７に定義された方法。 ９．光学的強度の範囲は３つの光学的密度にわたる範囲を有する請求項１に定 義された方法。 １０．前記照明光源は所定周波数に起こり、前記光学的に標本を検出すること は第１複数回起こり、 前記光学的に標本を検出することは第２複数回、それぞれ前記所定の周波数を 含むある周波数範囲に起こる請求項１に定義された方法。 １１．前記光学的に標本を検出するステップは、ハイパス濾過を提供する請求 項１に定義された方法。 １２．前記標本の一つの希望されるパラメータを測定することを更に含んでな る請求項１に定義された方法。 １３．前記希望されるパラメータはｐＨである請求項１に定義された方法。 １４．前記希望されるパラメータは、比色定量分析指示体を有する研究所の効 力試験に依存する請求項１に定義された方法。 １５．前記希望されるパラメータは、蛍光性指示体を有する研究所の効力試験 に依存する請求項１に定義された方法。 １６．周期的に変動する環境光のもとに位置した標本から出る光の光学的強度 を測定する装置であって、 オンおよびオフ状態に切り替え可能で標本を照明する選択的に照明する光源と 、 標本の光学的強度を検出する検出器であって、第１複数回照明光源の効果によ り複数の集合光測定値を生成し、また第２複数回光源の効果なしに複数の環境光 測定値を生成するものと、 前記集合光強度測定値および前記複数の環境光測定値に基づき、前記照明光源 から結果する複数の照明光源の強度の量を定量的に測定するプロセッサを含んで なる、前記装置。 １７．第１複数回標本の光学的強度を検出する前記検出器は、第２複数回標本 の光学的強度を検出する前記検出器とは、照明光源に関して異なった位置にとる ことにより、周期的に変化する環境光の強度が第１複数回と第２複数回の両方を 通じて周期的に変化するようにし、前記検出器がハイパスフィルタとして機能す るようにした請求項１６に定義された装置。 １８．照明光源が検出器と同期してオン・オフすることにより、検出器がハイ パスフィルタとして機能するようにした請求項１６に定義された装置。 １９．測定装置がロウパスフィルタとして作用して、環境ノイズの高周波効果 のいくらかを濾過する請求項１６に定義された装置。 ２０．前記ロウパスフィルタ機能は、前記第１複数回と前記第２複数回の間に 検出器のサンプリング速度に依存する請求項１９に定義された装置。 ２１．測定装置がノッチフィルタとして作用して、環境ノイズの効果のいくら かを濾過する請求項１６に定義された装置。 ２２．前記ノッチフィルタ機能は、前記第１複数回と前記第２複数回の両方と も検出器のサンプリング速度に依存する請求項１９に定義された装置。 ２３．更にピペットチップを含んでなり、前記標本がピペットチップに収納れ ていて、前記第１検出器はピペットチップの壁を貫通して向けられている請求項 １６に定義された装置。 ２４．更にキュベットを含んでなり、前記標本がキュベット内に配置されてい て、前記第１検出器はキュベットの壁に向けられている請求項１６に定義された 装置。 ２５．更に試験管を含んでなり、前記標本が試験管内に配置されていて、前記 第１検出器は試験管の壁に向けられている請求項１６に定義された装置。 ２６．更にｔフラスコを含んでなり、前記標本がｔフラスコ内に配置されてい て、前記第１検出器はｔフラスコの壁に向けられている請求項１６に定義された 装置。 ２７．前記標本に追加された薬剤を更に含んでなる請求項１６に定義された装 置。 ２８．前記薬剤はフェノールレッドである請求項２７に定義された装置。 ２９．測定手段がハイパスフィルタとして作用して、環境光の直流成分を濾過 する請求項１６に定義された装置。[Claims]   1. A method for detecting the intensity of light emitted from a specimen, wherein the specimen fluctuates periodically Receiving ambient light,   Illuminating the specimen with light from the illumination light source;   Detecting the intensity of light from the sample a first plurality of times to provide a plurality of aggregated light intensity measurements; At the same time, the sample is illuminated with light from the illumination source,   Providing a plurality of ambient light intensity measurements by detecting light intensity from the sample a second plurality of times; At the same time, the sample is illuminated with light from the illumination source,   Filter the effects of periodically fluctuating ambient light from the aggregated light intensity measurements to Includes providing a quantitative measure of how much of the fixed value results from the illumination source The device comprising:   2. Some of the aggregated light intensity measurements are less than ambient light intensity measurements and time. 2. The method as defined in claim 1, wherein the method also partially overlaps.   3. The filtering technique involves subtracting ambient light intensity measurements from the aggregated light intensity. A method as defined in claim 1 comprising:   4. The first plurality of times and the second plurality of times are each performed at a predetermined sampling rate. A method as defined in claim 1 sampled.   5. The fluctuating ambient light fluctuates at a predetermined frequency and includes first and second samplings. The speed is selected to provide a characteristic notch filtration of photon emission at this frequency A method as defined in claim 1.   6. 5. The sampling rate is 1 / 60th of a second or a high frequency thereof. The method defined in.   7. Average the aggregate light intensity measurement and the ambient light intensity measurement over a predetermined period of time. The method as defined in claim 1, further comprising:   8. The method defined in claim 7, wherein said averaging provides low pass filtration.   9. The optical intensity range has a range over three optical densities. A defined way.   10. The illuminating light source occurs at a predetermined frequency and optically detects the specimen Occurs the first multiple times,   The optically detecting the sample is performed a second plurality of times at each of the predetermined frequencies. A method as defined in claim 1 which occurs in a certain frequency range including.   11. Claims wherein the step of optically detecting a sample provides high pass filtration. The method defined in item 1.   12. Further comprising measuring one desired parameter of the specimen. A method as defined in claim 1.   13. The method as defined in claim 1, wherein said desired parameter is pH.   14． The desired parameter is the value of a laboratory with a colorimetric indicator. 2. The method as defined in claim 1, which relies on a force test.   15. The desired parameter is a laboratory potency test with a fluorescent indicator 2. A method as defined in claim 1 which depends on.   16. Optical intensity of light emanating from a sample located under periodically fluctuating ambient light A device for measuring   A selectively illuminating light source for illuminating the specimen, switchable on and off ,   A detector for detecting the optical intensity of a specimen, wherein the detector is configured to perform the first multiple times A plurality of aggregated light measurements, and a plurality of ambient light without the effect of a second light source. One that produces a measurement,   The illumination light source based on the aggregated light intensity measurement and the plurality of ambient light measurements Including a processor that quantitatively measures the amount of intensity of the plurality of illumination light sources resulting from the Said apparatus.   17． The detector for detecting the optical intensity of the first plurality of samples is a second plurality of samples. The detector for detecting the optical intensity of the light source is located at a different position with respect to the illumination light source. As a result, the intensity of the environmental light that changes periodically has both the first plurality of times and the second plurality of times. The detector functions as a high-pass filter. Apparatus as defined in claim 16 adapted to do so.   18. When the illumination light source turns on and off in synchronization with the detector, the detector goes high. Apparatus as defined in claim 16, adapted to function as a pass filter.   19. The measuring device acts as a low-pass filter, and the high-frequency effects of environmental noise 17. An apparatus as defined in claim 16 for filtering some of the following.   20. The low-pass filter function is provided between the first plurality of times and the second plurality of times. 20. Apparatus as defined in claim 19, which depends on the sampling rate of the detector.   21. The measuring device acts as a notch filter to show how much the effect of environmental noise 17. An apparatus as defined in claim 16, wherein the filter is a filter.   22. The notch filter function is used for both the first plurality of times and the second plurality of times. 20. Apparatus as defined in claim 19, also dependent on the sampling rate of the detector.   23. Further comprising a pipette tip, wherein the specimen is stored in the pipette tip. Wherein the first detector is directed through a wall of the pipette tip. The device as defined in 16.   24. Further comprising a cuvette, wherein the specimen is located in the cuvette. Wherein the first detector is directed at a wall of the cuvette. apparatus.   25. Further comprising a test tube, wherein the specimen is disposed in the test tube, 17. The device as defined in claim 16, wherein the first detector is directed at a wall of the test tube.   26. Further comprising a t-flask, wherein the specimen is located in the t-flask. Wherein the first detector is directed at the wall of the t-flask. apparatus.   27. 17. The device defined in claim 16, further comprising a drug added to said specimen. Place.   28. 28. The device as defined in claim 27, wherein said drug is phenol red.   29. The measuring means acts as a high-pass filter to filter the DC component of ambient light 17. An apparatus as defined in claim 16, wherein
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066254A (en) * 1999-08-26 2001-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd Photometric method and apparatus
JP2013501230A (en) * 2009-08-05 2013-01-10 ゲオルグ フリッツマイヤー ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー Measuring device for obtaining vegetation index values of plants
JP2018116060A (en) * 2018-02-09 2018-07-26 日本光電工業株式会社 Image cytometer
US10436699B2 (en) 2014-10-20 2019-10-08 Nihon Kohden Corporation Analyzing system and analyzing apparatus

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69904043T2 (en) * 1998-05-19 2003-07-31 Cepheid Sunnyvale MULTI-CHANNEL OPTICAL DETECTION SYSTEM
US6597439B1 (en) 1999-02-12 2003-07-22 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for measurement of light from illuminated specimen eliminating influence of background light
US20050279949A1 (en) 1999-05-17 2005-12-22 Applera Corporation Temperature control for light-emitting diode stabilization
DE10008517C2 (en) * 2000-02-24 2002-09-26 Eppendorf Ag Optical measuring system
US6658138B1 (en) * 2000-08-16 2003-12-02 Ncr Corporation Produce texture data collecting apparatus and method
EP1203944B1 (en) * 2000-11-06 2006-03-01 Hofstetter, Alfons, Prof.Dr.med. Tumor cell identification method
ES2171138B2 (en) * 2000-12-11 2003-03-01 Univ Santiago Compostela DETERMINATION OF BIOMASS AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF PHOTOTROPHIC ORGANISMS IN LIQUID MEDIA AND ON SOLID MATERIALS FROM THE COLOR MEASUREMENT.
ES2185496B1 (en) * 2001-07-17 2005-06-01 Universidad Politecnica De Valencia ONLINE EQUIPMENT AND METHOD FOR THE DETECTION, DETERMINATION OF THE EVOLUTION AND QUANTIFICATION OF MICROBIAL BIOMASS AND OTHER SUBSTANCES THAT ABSORB THROUGHOUT THE SPECTRUM OF LIGHT DURING THE DEVELOPMENT OF BIOTECHNOLOGICAL PROCESSES.
DE102005037842A1 (en) 2005-08-04 2007-02-08 Hach Lange Gmbh spectrophotometer
GB201506992D0 (en) 2014-11-14 2015-06-10 Nplex Pty Ltd A portable in-vitro diagnostic detector
EP3234526A1 (en) * 2014-12-18 2017-10-25 Merck Patent GmbH Spectrophotometer and method for carrying out a spectrophotometric measurement
JP7026337B2 (en) * 2017-08-29 2022-02-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Optical observation device
US11679036B2 (en) * 2019-04-12 2023-06-20 Verily Life Sciences Llc Determining diaper loading using color detection or activity state
US11607143B2 (en) 2019-04-12 2023-03-21 Verily Life Sciences Llc Sensing physiological parameters through an article
CN114030640B (en) * 2021-11-05 2023-10-27 中国航空无线电电子研究所 Method for evaluating the light environment of an aircraft cockpit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4128760A (en) * 1977-04-07 1978-12-05 Ncr Corporation Ambient light compensating circuit
US4694182A (en) * 1986-02-27 1987-09-15 Spectra-Physics, Inc. Hand held bar code reader with modulated laser diode and detector
US4863265A (en) * 1987-10-16 1989-09-05 Mine Safety Appliances Company Apparatus and method for measuring blood constituents
JP3015059B2 (en) * 1989-12-20 2000-02-28 株式会社トプコン Photodetection method and device therefor
US5173750A (en) * 1990-02-06 1992-12-22 Eastman Kodak Company Reflection densitometer
US5070244A (en) * 1990-05-07 1991-12-03 The University Of Sydney Gas detection by infrared absorption
US5376783A (en) * 1992-09-16 1994-12-27 Ophir Optronics Ltd. Power meter with background subtraction

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066254A (en) * 1999-08-26 2001-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd Photometric method and apparatus
JP2013501230A (en) * 2009-08-05 2013-01-10 ゲオルグ フリッツマイヤー ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー Measuring device for obtaining vegetation index values of plants
US10436699B2 (en) 2014-10-20 2019-10-08 Nihon Kohden Corporation Analyzing system and analyzing apparatus
JP2018116060A (en) * 2018-02-09 2018-07-26 日本光電工業株式会社 Image cytometer

Also Published As

Publication number Publication date
EP0866953A4 (en) 2000-05-24
AU6853696A (en) 1997-03-19
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AU738290B2 (en) 2001-09-13
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