JPS61284644A - 複数波長光同時測定用光度計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、反射または透過された多重波長の光を測定す
る方法及び装置に関し、更に具体的には、本発明は前記
の透過または反射された光を環状可変フィルター（ｃｉ
ｒｃｕｌａｒｌｙ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｉｌｔｅｒ）
中の２ケ所以上の位置において通過させ、かつそれぞれ
の位置において前記フィルターを通過した前記光を別々
に測定することにより、透過または反射された光を複数
の波長においてそれぞれ同時に測定できる透過型の分光
光度計または反射光度計に関する。

［発明の背景］ 検体を透過または検体から反射された光の特性は検体の
色と関連がある０機器分析の出現に伴い、試験される検
体の色は生物化学的分析操作に最も広く使われる基礎の
１つとなっている。ｆＭえば、透過型分光光度計による
測定は、通常、分析される液体試料を入れたキュベツト
に単に光を導くことにより行なわれる。光線の一部は試
料により吸収され、残りの部分はキュベツトを透過して
測定用の光検知手段へ到達する。試料から得られた測定
値と対照液から得られた測定値とを比較することにより
１分析された試料の濃度が計算される。

同様に、体液の定性または定量分析に使用される試薬試
験具は、通常、血液または尿のような体液に、規定され
た時間、接触させられる０反応した試験具の反射率は試
験される体液中の分析対象物の濃度に応じて変化する。

この様に、所望の分析は、試験具から反射された光を光
電的に測定し、これにより得られた反射率と公知の濃度
から得られた反射率との相関関係を示す、ことにより行
なわれる。

測定が２以上の波長においてなされるならば、測定され
る分析対象物について、しばしばより多くの情報が得ら
れることは公知である。更に、この様な測定の正確度は
２以上の波長において測定を行なうことにより改善され
る。何故ならば、この様な操作は、他の波長においては
存在しないがある波長においては存在する分析対象物間
の妨害による影響を除去または減することができるから
である。

本来、種々の波長において逐次光を測定する能力を有す
る分光光度計または反射光度計は、逐次測定を行なう際
に生ずるあらゆる誤差を被り易い、したがって、迅速、
正確かつ再現性のある光測定を２以上の波長で同時に行
ない得る方法及び装置が当業界において必要とされてい
た。

本発明の装置及び方法は、２以上の波長における透、過
率または反射率の同時測定を可能にするばかりでなく、
この方法及び装置は、アームを、環状可変フィルターの
中心に対応して回動させることにより、測定が行われる
波長を正確、迅速かつ簡単に選ぶことを可能にする。

［発明の概要］ 本発明の目的は、改良された光度計を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、少なくとも２種類の波長において
透過率または反射率の同時測定を行なうことの可能な精
密な光度計を提供することである。

本発明の更なる目的は、環状可変フィルターを用いるこ
とにより、種々の波長における測定を同時に行なうこと
の可能な分光光度計または反射光度計を提供することで
ある。

本発明によれば、透過率の測定は分光光度計により行な
われ、また反射率の測定は反射光度計によって行なわれ
、次に少なくとも２つの異なった波長において同時に測
定が行なわれる。ここで複数波長同時測定用光度計測定
と称する測定は、測定される光を、環状可変フィルター
の種々の位置まで複数の光通路（ライトパス）を通して
同時に伝送し；前記光を環状可変フィルターの該位置に
おいて通過させ；各位置において前記環状可変フィルタ
ーを通過した前記光を収集し；前記環状可変フィルター
を通過させかつ各位置において収集された前記光を別々
の光通路を通して別々の検知器まで伝送し；更に、各光
通路を通して伝送された前記光を該検知器で測定するこ
とにより行なわれる。

透過または反射された光を分割された光学繊維の光通路
を通過させかつ２ケ所以上の位置（ＣＶＦに対して回動
可能な光学繊維に連結した手段の位置により決まる）に
おいて環状可変フィルター（ＣＶＦ）を通過させること
により、ＣＶＦの種々の異なる部分を透過した光は、適
当な光学ｍ維により収集され、測定手段まで別々に伝送
される。理論的にはどの様な数の測定であっても行なわ
れ得るが、通常は２乃至６の異なった波長が同時に測定
される。

本発明の他の更なる目的、利点及び特性は、添付した図
面とともに以下の本発明の詳細な説明を参考にすること
により、当業者にとっては明白となろう。

［好ましい実施態様の説明〕 第１図及び第２図を参照して複数波長測定用光度計を説
明する。この光度計は、例えば試験片または試薬試験具
の様な表面１４上に光を導く光源１２を有する０表面１
４から反射された光は光伝送路（ライトパス）１６を通
過し、次に２木の可撓性光伝送路１７及び１８に分割さ
れる。光伝送路１７及び１８は一端においては光伝送路
１６に接続され、他端においては光伝送路１７及び１８
は軸２３を中心として旋回する回転可能な手段２０及び
２２にそれぞれ接続されている。軸２３は環状可変フィ
ルター２４にとっても共通の軸である。

回転可能な手段２０及び２２は環状可変フィルター２４
の上面側と底面側とで中心軸２３に相互に連結されたＵ
字形のアーム構造を有する。この回転するアーム２２の
Ｕ字形の形態は、例えば、このアームが環状可変フィル
ター２４に対応して移動することを可能にし、それによ
り、光伝送路１８を通過する反射光が端部２６から環状
可変フィルター２４のある特定区域２８に誘導される場
合、光伝送路３２の端部３０に入る光が光伝送路３３を
通過する光の波長とは異るある特定の波長を有するよう
にするために、ライトパス１８の端部２６を環状可変フ
ィルター２４の特定区域２８と並ぶように位置させるこ
とができる。光伝送通路３２及び３３中の光はそれぞれ
通常の光検知手段３４及び３５を使って測定される。

この様に第３図中に示した回転可能な手段２０及び２２
の位置を変えることにより（元の位置は第３図中では鎖
線で示す）、環状可変フィルター２４に対応する回転可
能な手段２０及び２２の新しい位置に基づいて全く異な
る２つの波長において測定することが可能である。

回転可能な手段すなわちアーム２０及び２２は手動また
は自動的に回転させることができ、かつ、環状可変フィ
ルター２４は固定されたままであってもよく、あるいは
手動または自動的に動かすこともできることは理解され
るであろう０回転可能な手段２０及び２２及び／または
環状可変フィルター２４を動かすための１つの適切な手
段は図２に示されたモーター２５である。環状可変フィ
ルター及び回転可能なアームの位置を自動的にプログラ
ムするために他の手段（図示せず）を使用することもで
きる。

第１図及び２図では反射率測定が具体的に説明されてい
るが、光源１２からの光を透明または半透明の物質に通
過させ、次にその透過された光を光伝送通路１６に収集
することにより、透過率が全く同じ方法で測定されるこ
とは理解されるであろう。

光伝送通路は適切な材料であればどのようなものでもよ
い、環状可変フィルター２４に対応して回転可能な部材
２０及び２２をどのような位置にも調節することができ
る充分な長さと可撓性とを有する光学繊維が使用される
ことが、好ましい。

第１図乃至３図は、２つの回転可能な手段２０及び２２
を有し、２つの異なる波長において同時測定を行なう発
明のみを図示しているが、幾つかの異なる波長における
測定を容易にするために多数のアームが存在し得ること
は理解されるであろう、理論的には波長の数がいくつで
あっても、環状可変フィルター２４の異なった位置にお
いて光を通過させることにより同時に測定を行うことは
可能であるが、実際には同時に解読される波長の数は通
常２乃至６である。

第４図に示した実施態様中、対応する光学部材４２．４
３．４４及び４５の環状可変フィルター４７に対応する
位置を調節する回転可能な手段３７．３８．３９及び４
０は軸４８又は環状可変フィルターのその他のどの部分
にも接続されていない。しかし、かかる手段は、環状可
変フィルタ一手段４７に対応して回転可能な手段３７乃
至４０の運動を別々に操作するハウジングすなわち部材
４９に連結されている。

環状可変フィルター２４及び４７は中心波長が極角（ｐ
ｏｌａｒ　ａｎｇｌｅ）に比例するという特性を有する
。適切な環状可変フィルターはカリフォルニア州９５４
０１サンタロサのオプチカル・コーティング・ラボラト
リーズ＄インコーボレーテッド（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏ
ａｔｉｎｇ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、　Ｉｎｃ、　
ｏｆ　５ａｎｔａＲａｓａ、　Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ９
５４０１　）から入手可能であり、製品番号ＶＣ１８０
−０１７として販売されている。環状可変フィルター？
４及び４７の使用可能な部分はそれぞれ部分５０及び５
２として示す、環状可変フィルターは図中では円形とし
て示されているが、所望であれば、このフィルターの形
状は半円でもよく（例えば前述の■Ｃ１３Ｏ−０１７の
様に）、あるいは読み取りを行いたい波長が、幾分より
限られたものであるならば楔形すなわち扇形でもよいこ
とは理解され得るであろう０通常、測定が行なわれる波
長は互いに少なくとも５０ナノメートル（ｎｍ）離れて
おり、その波長は４００乃至７００ナノメートルの範囲
内で選択される。

光源１２は適切な光源であればどのようなものであって
もよいが、例えばタングステンランプのような多色光源
が好ましい、同様に、検知手段３４及び３５はマサチュ
ーセッツ州セーラムのイー・ジー・アンド・ジー・イン
コーホレーテッド（Ｅ、　Ｇ、　ａｎｄ　Ｇ　Ｉｎｃ、
　ｏｆ　５ａｌｅｓ、　Ｈａ）製（７）ＵＶ１００Ｂや
ニューヨーク州ミドルセックスのヘママツコーポレーシ
ョン（Ｈｅｍａｍａｔｓｕ　Ｃｏｒｐ、。

Ｍｉｄｄｌｅｓｅｘ、　Ｎ、　Ｙ、）製（７）Ｓ８７６
−３３ＢＱ型をはじめとする固体シリコン光ダイオード
のような適切なセンサーから選ばれる。

以上のことから、本発明は上述の目標及び目的は、自明
かつ固有の他の利点とともに明白である。終点試験も動
的試験も本発明の方法及び装置を使用して達成できる０
本発明は実質的に可撓性の機器を使用することにより、
光を複数の波長において同時に測定する方法を提供する
。測定が行なわれる波長は、特定な環状可変フィルター
を使用することにより得られる波長の範囲にのみ限られ
るが、その範囲内で自由に変えることができる。明らか
に、上述したように本発明の精神及び範囲から外れるこ
となく本発明の多くの変種や変形が可能であり、それ故
かかる必要とされる制限のみを特許請求の範囲に示した
。

【図面の簡単な説明】

１１ｒＩ！Ｊは本発明による光度検知装置を示す平面図
である。 第２図は第１図の光度計の線１−１沿う部分横断面図で
ある。 第３図は環状可変フィルターに光を通過させるために用
いられる上記手段の調整を示す第１図の萼度脆軸話薯ハ
緘ハエ需Ｍづ飢ス 第４図は本発明による光度計の検知装置の別の実施例を
示す平面図である。 鵠 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、収集された光を複数の波長において同時に測定する
   装置であって、 収集された光を分割し、かつ前記光を複数の光伝送路を
   通して環状可変フィルターに送る手段； 前記環状可変フィルターに伝送された前記の収集された
   光を前記環状可変フィルターに通す手段； 前記環状可変フィルターを通過した光を集めかつこれを
   検知手段に伝送する手段；及び それぞれの光の伝送路に沿って伝送された光を測定する
   個々の検知手段、 からなることを特徴とする装置。 ２、前記環状可変フィルターが円形である特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３、前記環状可変フィルターが半円形である特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ４、前記環状可変フィルターが楔形である特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ５、測定される前記光が互いに５０ナノメートル離れか
   つ４００〜７００ナノメートルの範囲内にある少なくと
   も２つの波長において測定される特許請求の範囲第１項
   乃至第４項のいずれか１項に記載の装置。 ６、２乃至６の波長が測定される特許請求の範囲第５項
   記載の装置。 ７、前記光伝送路が光学繊維である特許請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれか１項に記載の装置。 ８、前記環状可変フィルターに伝送された前記の収集さ
   れた光を前記環状可変フィルターに通す前記手段と前記
   環状可変フィルターを通過した前記光を収集しかつ検知
   手段に該光を伝送する前記手段とが連結されている特許
   請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の装
   置。 ９、前記環状可変フィルターに伝送された前記の収集さ
   れた光を前記環状可変フィルターに通す手段を、該環状
   可変フィルターに対応して移動させる手段を更に有する
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載
   の装置。 １０、収集された光を互いに５０ナノメートル離れた少
   なくとも２つの異なった波長において同時に測定する方
   法であって、 前記の収集された光を分割し、前記の分割された光を少
   なくとも２本の光伝送路を通して環状可変フィルターに
   伝送し； 前記の少なくとも２本の光伝送路を通して伝送された前
   記光を該環状可変フィルターの種々の位置において通過
   させ、更に 前記環状可変フィルターを通過した前記光を各位置にお
   いて測定する、 ことから成ることを特徴とする方法。