JPS60219541A - 自動分析装置の光学系 - Google Patents
自動分析装置の光学系Info
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- JPS60219541A JPS60219541A JP7630384A JP7630384A JPS60219541A JP S60219541 A JPS60219541 A JP S60219541A JP 7630384 A JP7630384 A JP 7630384A JP 7630384 A JP7630384 A JP 7630384A JP S60219541 A JPS60219541 A JP S60219541A
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- JP
- Japan
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- light
- lens
- cuvet
- lenses
- center
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はキュベツト内の情報を正しく直接測光方式によ
り測光する自動分析装置の光学系に関するものである。
り測光する自動分析装置の光学系に関するものである。
［発明の技術的背景］
自動分析装置は、近年反応液をフローはルに吸引して測
光する方式から、微けでクロスコンタミネーション（相
互汚染）が小さいという利点がある直接測光方式（キュ
ベツト内の反応液を直接測光する方式）が多く採用され
るようになった。
光する方式から、微けでクロスコンタミネーション（相
互汚染）が小さいという利点がある直接測光方式（キュ
ベツト内の反応液を直接測光する方式）が多く採用され
るようになった。
この方式の光学系は、光源（一般的にはハロゲンタング
ステンランプ）からの光をレンズ系で集光し若しくは平
行光とし、これをキュベツトに対 −する入射光線とす
るとともにその透過光である出射光線を再びレンズ系で
集光して分光器に導くようにしたものが主流である。こ
の方式を「後分光方式」と称する。
ステンランプ）からの光をレンズ系で集光し若しくは平
行光とし、これをキュベツトに対 −する入射光線とす
るとともにその透過光である出射光線を再びレンズ系で
集光して分光器に導くようにしたものが主流である。こ
の方式を「後分光方式」と称する。
キュベツトの入射側は光源からの光を直接骨りる光学系
として最近では光源に対する断熱、装置のコンパクト化
、サービス向上を考慮し、光ファイバを用いた光ガイド
方式の光学系が注目されている。
として最近では光源に対する断熱、装置のコンパクト化
、サービス向上を考慮し、光ファイバを用いた光ガイド
方式の光学系が注目されている。
上述した直接測光方式は、キュベツトを含む光学ノイズ
に弱いという欠点がある。理想的にはレーザ光線のよう
なビーム径の小さい光線をキュベットに入射させて測光
する方式が望まれるが、光源とし、では連続波長光（白
色光）を有するものが必要とされるため、光学ノイズに
対する対策について技術的に苦慮しているのが現状であ
る。
に弱いという欠点がある。理想的にはレーザ光線のよう
なビーム径の小さい光線をキュベットに入射させて測光
する方式が望まれるが、光源とし、では連続波長光（白
色光）を有するものが必要とされるため、光学ノイズに
対する対策について技術的に苦慮しているのが現状であ
る。
［青貝技術の問題点］
従来の直接測光方式の光学系を、第１図（ａ）。
（ｂ）に示す。
８１Ｔ１図（ａ）に示す光学系においては、光源１から
の光線がレンズ２で集光されて光源側の光ファイバ３に
入射し、この光ファイバ３によりガイドされた後レンズ
４ａにより集光され恒温水槽（図示せず）の透光ウィン
ド５ｊを透過して反応液７を収容したキュベツト６の中
心部に結像する。
の光線がレンズ２で集光されて光源側の光ファイバ３に
入射し、この光ファイバ３によりガイドされた後レンズ
４ａにより集光され恒温水槽（図示せず）の透光ウィン
ド５ｊを透過して反応液７を収容したキュベツト６の中
心部に結像する。
そして、この光線は透光ウィンド５ｂを透過した後レン
ズ４ｂにより集光されて分光器（図示せず）側の光ファ
イバ８の端面に結像し、キュベツト６内の測光情報を分
光器に伝送する。この光学系を２枚レンズを用いた１対
１の光学系と称する。
ズ４ｂにより集光されて分光器（図示せず）側の光ファ
イバ８の端面に結像し、キュベツト６内の測光情報を分
光器に伝送する。この光学系を２枚レンズを用いた１対
１の光学系と称する。
尚、レンズ４ａ、４ｂの焦点距離をＬとする。
一方、第１図（ｂ）に示す光学系は第１図（ａ）に示す
ものと同一機能を有するものに同−同号を付して示すも
のであり、この光学系においては、光ファイバ３から放
射した光線がレンズ９ａにより平行光とされ、透光ウィ
ンド５ａ、キュベツト６及び透光ウィンド５ｂを平行光
のままで透過した後レンズ９ｂに入射し、このレンズ９
ｂにより集光されて光ファイバ８の端面に結像し、キー
ベット６内の測光情報を分光器に伝送する。この光学系
を２枚レンズを用いたコリメート系と称する。
ものと同一機能を有するものに同−同号を付して示すも
のであり、この光学系においては、光ファイバ３から放
射した光線がレンズ９ａにより平行光とされ、透光ウィ
ンド５ａ、キュベツト６及び透光ウィンド５ｂを平行光
のままで透過した後レンズ９ｂに入射し、このレンズ９
ｂにより集光されて光ファイバ８の端面に結像し、キー
ベット６内の測光情報を分光器に伝送する。この光学系
を２枚レンズを用いたコリメート系と称する。
尚、レンズ９ａ、９ｂの焦点距離をＬ′とする。
上述した１対１の光学系の特徴は、キュベツト６の中心
部に光線を集光できることである。
部に光線を集光できることである。
すなわち、第２図（ａ）、（ｂ）にそれぞれ平面及び側
面を概略的に示すように角型状でかつ反応液７を収容し
たキュベツト６を理想光線１０がム 透過した場合、この理想光線１０はキュベツト業の曲率
を有するコーナ一部分にかからないことと。
面を概略的に示すように角型状でかつ反応液７を収容し
たキュベツト６を理想光線１０がム 透過した場合、この理想光線１０はキュベツト業の曲率
を有するコーナ一部分にかからないことと。
反応液７の気泡の影響を受けないことが要求されるが、
前記１：１の光学系はこのような条イ′１を満足する。
前記１：１の光学系はこのような条イ′１を満足する。
しかしながら、この光学系はキュベツト入射面が角度を
有する場合にはフレネル反射を受け易く、また、第３図
（ａ＞に示すように光ファイバ３の端面からこの光学系
の光軸に対し平行に放射される光線（矢印を付して示す
）は、等しい焦点距１１１ｔＬ（焦点をｆで示す）を有
するレンズ４ａ、ギュベット中心Ｃ，レンズ４ｂを透過
し光ファイバ８の端面に入射するが、この光線は同図か
ら明らかなように光軸に平行とならず光ファイバ８の開
口角の影響を受け易い。
有する場合にはフレネル反射を受け易く、また、第３図
（ａ＞に示すように光ファイバ３の端面からこの光学系
の光軸に対し平行に放射される光線（矢印を付して示す
）は、等しい焦点距１１１ｔＬ（焦点をｆで示す）を有
するレンズ４ａ、ギュベット中心Ｃ，レンズ４ｂを透過
し光ファイバ８の端面に入射するが、この光線は同図か
ら明らかなように光軸に平行とならず光ファイバ８の開
口角の影響を受け易い。
さらに、このような光線のうちの一部はレンズ４ｂを透
過しない場合があり、キュベツト６内の測光情報を正確
に伝送することができない。
過しない場合があり、キュベツト６内の測光情報を正確
に伝送することができない。
一方、コリメート系においては光線がキュベツト６の入
射面にほぼ直角に入射するため、フレネル反射の影響は
小さく、反応液やキュベツト６にお番ノる屈折率差に基
づく光学ノイズを小さくすることができる。
射面にほぼ直角に入射するため、フレネル反射の影響は
小さく、反応液やキュベツト６にお番ノる屈折率差に基
づく光学ノイズを小さくすることができる。
しかしながら第１図（ｂ）及び第３図（ｂ）に示すよう
にキュベツト６を透過する光束が大きくなることから、
前述した理想光線１０を得ることができない。仮に理想
光線１０のような光線を得ようとすると、光路内にマス
クを設け−（ヒームを細くする必要があるが、このこと
は光量低下を意味し最近の紫外領域でのレイト（ＲＡＴ
Ｅ）分析において著しい測光精度の低下を来す。
にキュベツト６を透過する光束が大きくなることから、
前述した理想光線１０を得ることができない。仮に理想
光線１０のような光線を得ようとすると、光路内にマス
クを設け−（ヒームを細くする必要があるが、このこと
は光量低下を意味し最近の紫外領域でのレイト（ＲＡＴ
Ｅ）分析において著しい測光精度の低下を来す。
また、このコリメート系においては第３図（１））に示
すように前述した１対１の光学系の場合と同様光ファイ
バ３からの光線を光ファイバ８において十分保持づるこ
とが難しく、光ファイバ８にとって間口角上鋭感（セン
シティブ）なものとなり光学ノイズの原因となる。
すように前述した１対１の光学系の場合と同様光ファイ
バ３からの光線を光ファイバ８において十分保持づるこ
とが難しく、光ファイバ８にとって間口角上鋭感（セン
シティブ）なものとなり光学ノイズの原因となる。
［発明の目的］
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、光源か
らの光線を受光側で十分に保持することが可能で測光情
報を漏らさず正確に伝送りることがでる自動分析装置の
光学系を提供することを目的とするものである。
らの光線を受光側で十分に保持することが可能で測光情
報を漏らさず正確に伝送りることがでる自動分析装置の
光学系を提供することを目的とするものである。
［発明の概要］
上記目的を達成するだめの本発明の概要は、反発液を収
容したキュベツトに光源からの光線をレンズ系を介して
入射し、その出射光線をレンズ系を介して分光器に導く
ことにより前記反応液を直接測光するようにした自動分
析装置の光学系において、前記入射側及び出射側のレン
ズ系がキュベツト中心に対し共焦点配置に配列されて（
端特徴とするものである。
容したキュベツトに光源からの光線をレンズ系を介して
入射し、その出射光線をレンズ系を介して分光器に導く
ことにより前記反応液を直接測光するようにした自動分
析装置の光学系において、前記入射側及び出射側のレン
ズ系がキュベツト中心に対し共焦点配置に配列されて（
端特徴とするものである。
［発明の実施例］
以下に本発明の実施例を第５図を参照して説明する。尚
、同図に示す光学系において第１図（ａ）に示すものと
同等の機能を有するものには同一の旬月を付し、その詳
細な説明は省略する。
、同図に示す光学系において第１図（ａ）に示すものと
同等の機能を有するものには同一の旬月を付し、その詳
細な説明は省略する。
同図に示す光学系が第１図（ａ）にに示すものと相違す
る点は、光源側のレンズ４ａの代りに、光ファイバ３と
透光ウィンド５ａとの間に２枚の同−焦点距１１１Ｌを
有するレンズ１１ａ、１１ｂを配回し、かつ、光ファイ
バ３の端面とレンズ１１ａ間、レンズｌｌｂとキュベツ
ト中心Ｃ間のそれぞれの距離を焦点距１１１１Ｌとし、
両レンズ１１８゜１１ｂ間の距離を２Ｌとしたこと、さ
らに分光器側のレンズ４ｂの代りに、透光ウィンド５ｂ
と光ファイバ８との間に２枚の同一の焦点距１４１１Ｌ
を有するレンズ１１ｃ、１１ｄを配冒し、光源側と同様
、キュベツト中心Ｃとレンズ１１ｃ間、レンズ１１ｄと
光フアイバ８間の距離をＬとし、両しンズ１１０．１１
ｄ間の距離を２１としたことである。このようにして、
キュベツト中心Ｃの光源側及び分光器側に対称配置の光
学系を形成する。
る点は、光源側のレンズ４ａの代りに、光ファイバ３と
透光ウィンド５ａとの間に２枚の同−焦点距１１１Ｌを
有するレンズ１１ａ、１１ｂを配回し、かつ、光ファイ
バ３の端面とレンズ１１ａ間、レンズｌｌｂとキュベツ
ト中心Ｃ間のそれぞれの距離を焦点距１１１１Ｌとし、
両レンズ１１８゜１１ｂ間の距離を２Ｌとしたこと、さ
らに分光器側のレンズ４ｂの代りに、透光ウィンド５ｂ
と光ファイバ８との間に２枚の同一の焦点距１４１１Ｌ
を有するレンズ１１ｃ、１１ｄを配冒し、光源側と同様
、キュベツト中心Ｃとレンズ１１ｃ間、レンズ１１ｄと
光フアイバ８間の距離をＬとし、両しンズ１１０．１１
ｄ間の距離を２１としたことである。このようにして、
キュベツト中心Ｃの光源側及び分光器側に対称配置の光
学系を形成する。
この配置方法を共焦点配置法と称する。
次に、上記構成の光学系の作用を説明する。
光ファイバ３から放射される光源１からの光線はレンズ
１１ａで平行光とされ、レンズ１１ｂを介し、かつ透光
ウィンド５ａを透過してキュベツト中心Ｃに結像する。
１１ａで平行光とされ、レンズ１１ｂを介し、かつ透光
ウィンド５ａを透過してキュベツト中心Ｃに結像する。
そして、さらに透光ウィンド５ｂを透過後レンズＩｌｃ
で平行光とされた後レンズ１１ｄにより光ファイバ８の
端面に結像する。
で平行光とされた後レンズ１１ｄにより光ファイバ８の
端面に結像する。
このように第４図に示す光学系は光源からの光線をキュ
ベツト中心Ｃに小さく集光させるため、キュベツト形状
に基づく光学ノイズを小さくすることができる。
ベツト中心Ｃに小さく集光させるため、キュベツト形状
に基づく光学ノイズを小さくすることができる。
また第５図に示すように、光ファイバ３がら光軸と平行
に放射される光線（矢印を付して示す）は、キュベツト
中心Ｃを通過するときも、また、光ファイバ８に入射す
るときもともに光軸に平行となり、したがって光ファイ
バ８における間口角による入射角依存性が小さく、かつ
、キュベツト入射面でのフレネル反射による損失も一定
となり、キュベラ１−６を通過した光線を漏らすことな
く正確に伝送づることができる。
に放射される光線（矢印を付して示す）は、キュベツト
中心Ｃを通過するときも、また、光ファイバ８に入射す
るときもともに光軸に平行となり、したがって光ファイ
バ８における間口角による入射角依存性が小さく、かつ
、キュベツト入射面でのフレネル反射による損失も一定
となり、キュベラ１−６を通過した光線を漏らすことな
く正確に伝送づることができる。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上述した実施例では同一の焦点距離を有するレ
ンズを用いたが、キュベツトの光源側、分光器側にそれ
ぞれ異なる焦点距離を有する２枚ずつのレンズを配置し
てもキュベツト中心を含む配置が共焦点であれば上述の
実施例と同様に実施できる。
ンズを用いたが、キュベツトの光源側、分光器側にそれ
ぞれ異なる焦点距離を有する２枚ずつのレンズを配置し
てもキュベツト中心を含む配置が共焦点であれば上述の
実施例と同様に実施できる。
また、光源側９分光器側に配置するレンズの個数は２個
ずつに限定されるものではなく、３個ずつでもまたそれ
以上であってもよい。
ずつに限定されるものではなく、３個ずつでもまたそれ
以上であってもよい。
さらに、光ファイバを用いず、光源から直接レンズに光
線を入射し、分光器側のレンズから直接分光器の入射ス
リットにキュベラ１〜通過後の光線を入射させる共焦点
配置でもよい。
線を入射し、分光器側のレンズから直接分光器の入射ス
リットにキュベラ１〜通過後の光線を入射させる共焦点
配置でもよい。
［発明の効果］
以上詳述した本発明によれば、レンズ系をキュベツト中
心に対し共焦点配置としたことによって、光学ノイズが
小さく、測光情報を漏らさず正うｆ「に伝送することが
できる自動分析装置の光学系を提供することができる。
心に対し共焦点配置としたことによって、光学ノイズが
小さく、測光情報を漏らさず正うｆ「に伝送することが
できる自動分析装置の光学系を提供することができる。
第１図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の自動分析装置の
光学系を示す説明図、第２図（ａ）はキュベツトに対す
る理想光線の透過状態を示づ平面図、第２図（ｂ）は同
上の側面図、第３図（ａ）は１１図（ａ）に示１−光学
系にＪ３ける光線の光路を示す拡大説明図、第３図（ｂ
）は第１図（ｂ）に示す光学系における光線の光路を示
す拡大説明図、第４図は本発明の実施例を示す説明図、
第５図は第４図に示す光学系に３５ける光線の光路を承
り拡大説明図である。 １・・・光源、６・・・キュベラ１〜．７・・・反応液
、１１ ａ、 １１ ’ｏ・Ｉレンズ、 １１ｃ、１１ｄ・・・レンズ、 ｆ・・・焦点。 代理人 弁理士 三 澤 正 義 弔１図 ゝＣ 弔２図
光学系を示す説明図、第２図（ａ）はキュベツトに対す
る理想光線の透過状態を示づ平面図、第２図（ｂ）は同
上の側面図、第３図（ａ）は１１図（ａ）に示１−光学
系にＪ３ける光線の光路を示す拡大説明図、第３図（ｂ
）は第１図（ｂ）に示す光学系における光線の光路を示
す拡大説明図、第４図は本発明の実施例を示す説明図、
第５図は第４図に示す光学系に３５ける光線の光路を承
り拡大説明図である。 １・・・光源、６・・・キュベラ１〜．７・・・反応液
、１１ ａ、 １１ ’ｏ・Ｉレンズ、 １１ｃ、１１ｄ・・・レンズ、 ｆ・・・焦点。 代理人 弁理士 三 澤 正 義 弔１図 ゝＣ 弔２図
Claims (1)
- （１） 反応液を収容したキュベツトに光源からの光線
をレンズ系を介して入射し、その出射光線をレンズ系を
介して分光器に導くことにより前記反応液を直接測光す
るようにした自動分析装置の光学系において、前記入射
側及び出射側のレンズ系が（２） 前記レンズ系は入射
側、出射側ともそれぞれ２〜３個のレンズで構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動分析装
置の光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7630384A JPS60219541A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 自動分析装置の光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7630384A JPS60219541A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 自動分析装置の光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219541A true JPS60219541A (ja) | 1985-11-02 |
| JPH0258587B2 JPH0258587B2 (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=13601599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7630384A Granted JPS60219541A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 自動分析装置の光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219541A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186461A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | 自動分析装置及び自動分析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53143296A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Daiichi Seiyaku Co | Judgeing method for anomaly of solution in container |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP7630384A patent/JPS60219541A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53143296A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Daiichi Seiyaku Co | Judgeing method for anomaly of solution in container |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186461A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | 自動分析装置及び自動分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258587B2 (ja) | 1990-12-10 |
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