JPS62245142A - 反射濃度測定装置 - 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、試料を収容してなる化学分析スライドの測定
面に照射光を照射し、該測定面から反射された反射光を
光センサで受光して該測定面の反射濃度の測定を行なう
反射濃度測定装置に関し、特に詳細には複数の化学分析
スライドに対する上記測定を順次行なうことの可能な反
射濃度測定装置に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 近年、例えば血液や尿等の試料液の小滴を点着供給する
だけで該試料液中に含まれている特定の化学成分または
有形成分を定量分析することのできるドライタイプの化
学分析スライドが開発され（特公昭５３−２１６７７号
、特開昭５５−１６４３５６号等〉、実用化されている
。

このような化学分析スライドを用いる試料液中の化学成
分等の分析は、試料液を化学分析スライドに点着供給し
た後、これをインキュベータ（恒温機）内で所定時間恒
温保持（インキュベーション）して呈色反応（色素生成
反応）させ、その呈色光学濃度を光学的に測定し、即ち
、試料液中の被測定成分と化学分析スライドの試薬層に
含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長
を含む測定用照射光をこの化学分析スライドに照射して
その反射光学濃度を測定し、これにより主として比色法
の原理により被測定物質の含有口を定色分析することに
より行なわれる。

上記反射光学濃度の測定は反射濃度測定ｉ！置により行
なわれる。かかる反射濃度測定装置は、上記化学分析ス
ライドを収納可能なインキュベータ、およびこのインキ
ュベータ内の化学分析スライドの測定面に対向する位置
に配されることの可能な測定ヘッドからなり、装置内の
上記インキュベータに化学分析スライドを収納してイン
キュベーションを行なった後、上記測定面に対向して測
定ヘッドを配し、この測定ヘッドにより、化学分析スラ
イドの測定面に測定用の照射光を照射し、該測定面から
反射された反射光を測定ヘッド内の光センサで受光する
ことにより該測定面の反射濃度の測定が行なわれる。

この場合、特に医療機関、研究所等における分析では、
数多くの試料の分析を行なう必要があり、この分析を連
続的に行なえるようにするのが望ましい。このようなこ
とから、上記化学分析スライドを複数個用いて連続的に
試料の分析を行なえるようにした化学分析装置について
種々の提案がなされている。

例えば、特開昭５６−７７７４６号に開示されているよ
うに、回転可能な２枚の円盤の間に円周方向に等間隔で
化学分析スライドを挟み、この２枚の円盤には恒温保持
用ヒーターを設けてこのヒーターにより恒温保持を行な
わせるようになし、所定時間の恒温保持が完了した化学
分析スライドを上記円盤の回転により、円盤の下方に位
置する測定ヘッドに対向して位置せしめ、この測定ヘッ
ドにより円盤下面の開口を介して化学分析スライドへの
照射光の照射およびその反射光学濃度の測定を行なわせ
るようにした化学分析装置がある。この装置を用いれば
、２枚の円盤の間に円周方向に複数の化学分析スライド
を配することができるので、効率良く且つ迅速に分析を
行なうことができるのであるが、大型であり重量も大き
い円盤を回転させるための回転系およびその制御系が１
２雑化しやすく、装置の小型化および低コスト化という
点で若干問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、測
定ヘッドを移動に適した簡略な構造のものとし、化学分
析スライド側を固定して測定ヘッドを移動させることに
より、複雑な機構によらず、複数の化学分析スライドの
測定を連続的に行なうことのできる反射濃度測定装置を
提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の反射濃度測定装置は、複数の化学分析スライド
を同一平面上に収納可能なインキュベータ、該インキュ
ベータの外方に配された光源および該光源に光ファイバ
ーを介して接続された測定ヘッドからなり、該測定ヘッ
ドが前記インキュベータに収納された任意の前記化学分
析スライドに対向する位置をとり得るように前記光ファ
イバーを変形させながら移動可能であることを第１の特
徴とするものである。

本発明の装置は、光源を測定ヘッドの外部に設け、光源
と測定ヘッドとを別体にしたことにより、測定ヘッドは
軽量小型化され、移動に適したものとなる。従ってこの
測定ヘッドに光ファイバーにより、光源から発せられた
照射光を伝え、測定ヘッドを光ファイバーを変形させな
がら移動させれば、複雑な機構によらず複数の化学分析
スライドの測定を連続的に行なうことができる。ところ
で、光源から射出した光を十分に測定ヘッドに伝えりた
めには比較的太い径の光ファイバーを用いることが必要
であるが、単一の太い径の光ファイバーは曲げによる光
伝達の損失が大きいので、反射濃度測定装置に用いられ
るには不適当であるという問題がある。これに対して比
較的細い径の光ファイバーを束ねて全体として大径のフ
ァイバーとされたバンドルファイバーは、曲げによる光
の伝達の損失が小さいという利点を有する。しかしなが
ら、上記バンドルファイバーはその射出端において、細
い径の複数の光ファイバーからそれぞれ照射光が射出さ
れるので、そのままの状態で照射光を測定面に照射する
と、測定面において光分布にムラが生じるという不都合
がある。そこで本発明の装置は、測定ヘッドと光源とを
結ぶ上記光ファイバーが、少なくとも測定ヘッドの移動
により変形する部分が複数の光ファイバーが束ねられて
なるバンドルファイバーであり、少なくとも測定ヘッド
と接続する部分が単一の光ファイバーであることを第２
の特徴とするものである。光ファイバーの、測定ヘッド
との接続部分はほとんど変形することがないので単一の
光ファイバーとしても曲げによる光の損失が生じること
がない。従ってこの接続部分を単一の光ファイバーとし
、変形する部分をバンドルファイバーとすることにより
、曲げ損失がほとんどなく、かつ測定面において分布ム
ラの生じない照射光を得ることができる。

（実　施　態　様） 以下、図面を参照して本発明の実ｌ１ｉｔ！ｉ態様につ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施態様による反射濃度測定装置の
概要を示す側面図である。

図示の装置は、試料液を収容してなる化学分析スライド
１を一例として４枚、同一平面上に収納可能なインキュ
ベータ２、このインキュベータ２の外方の所定位置に固
定され、前記化学分析スライド１の測定面１ａの反射濃
度測定に適した照射光を発する、ハロゲンランプ等の光
源３、および該光源３に、光ファイバー４を介して接続
されており、光ファイバー４により伝えられた照射光を
前記化学分析スライドの測定面１ａに入射させるととも
に、この測定面１ａにより反射せられた反射光を受光す
るシリコンフォトダイオード等の光センサ５を備えた測
定ヘッド６からなっている。図中７は光源ランプから発
せられた照射光を効率よく前記光ファイバー４に入射さ
せるための集光レンズであり、前記測定ヘッド６内のレ
ンズ６ａは光ファイバー４から射出された照射光を化学
分析スライドの測定面１ａ上において所望のビーム径に
するためのレンズである。

上記装置において、測定ヘッド６は、インキュベータ２
内に収納された任意の化学分析スライド１に対向する位
置をとり得るように前記光ファイバー４を変形させなが
ら移動可能なものとなっている。すなわち、測定ヘッド
、６は図中実線で示す位置から図中破線で示す位置の間
を矢印Ａで示す範囲に亘って移動する。また、上記光フ
ァイバー４は、測定ヘッド６の移動により変形すること
のない、測定ヘッド６との接続部分４Ａが大径の単一の
光ファイバーからなっており、他の部分が複数の比較的
小径の光ファイバーが束ねられてなるバンドルファイバ
ー４Ｂとなっている。以下、上記光ファイバーおよび測
定ヘッド６の移動について説明する。

測定ヘッド６は前述のように、光ファイバー４を介して
外部に配された光源３から発せられた照射光を伝えられ
るようになっており、光源を内蔵した測定ヘッドに比べ
軽量かつ小型であり、簡単な移動手段により移動せしめ
られるのに適したものとなっている。また光源３から発
せられた照射光を効率良く測定ヘッド６に伝えるために
は比較的大径の光ファイバーが必要とされ、単一のファ
イバーからなる大径の光ファイバーは曲げにより光の伝
達の損失が大きいという難点があるが、本装置において
は、光ファイバー４の測定ヘッド６の移動により変形す
る部分は前述のように複数の小径の光ファイバーが束ね
られてなるバンドルファイバー４Ｂとなっているので曲
げによる光の損失を最小限に抑えることができる。

ところで、光フアイバー全体を、上記のようなバンドル
ファイバーのみからなるものとすると、第２図に示すよ
うに、バンドルファイバー４Ｂの射出端から射出された
光は、測定ヘッド６内のレンズ６ａを通過後、化学分析
スライドの測定面１ａ上において、バンドルファイバー
４Ｂを構成する小径の光ファイバー４ｂに対応する、光
強度の分布ムラの生じたものとなってしまう。そこで上
記分布ムラの発生を防止するために、本実施態様のＳ′
ａにおいて、光ファイバー４の測定ヘッド６との接続部
分４Ａは、前述のように単一の光ファイバーにより形成
されたものとなっている。上記接続部分４Ａが単一の光
ファイバーからなっていることにより、前記測定面１ａ
を照射する照射光のビーム内の強度分布はムラのない滑
らかな分布となる。

またこの接続部分４Ａは測定ヘッド６の移動により変形
することがないので曲げによる損失といった不都合は生
じない。従って上記光ファイバーを用いれば、測定面１
ａ上において分布ムラがなくかつ曲げによる損失もほと
んどない好ましい照射光を得ることができる。なお、バ
ンドルファイバー４Ｂと接続部分４Ａの接合する部分に
、セルフォックレンズを介在させれば、接合による光の
損失を抑えることができるので一層好ましい。

ところで、上記のように曲げによる損失の比較的小さい
バンドルファイバー４Ｂも、測定ヘッド６を移動させる
際にその曲げ半径が急激に変化すると光の伝達効率に差
が生じ精度の高い測定に不適当となる場合があるので、
測定ヘッド６を移動させる際には、バンドルファイバー
４Ｂをなるべくその曲げ半径が変化しないように変形さ
せることが望ましい。そこで本実施態様の装置において
は、第１図に示すように、−例として滑車８等の円形の
移動手段により、バンドルファイバー４Ｂを変形させ、
その曲げ半径を制御するようになっている。すなわら、
バンドルファイバー４Ｂは回転自在の滑車８に装架され
、滑車８は、バネ９により矢印Ｂ方向に付勢されて引張
られるようになっている。従って、前記測定ヘッド６は
、図示しない移動手段により、矢印Ｃ方向あるいは矢印
Ｃ′力方向移動され、インキュベータ２内の任意のスラ
イド１に対向する位置に停止されても、バンドルファイ
バー４Ｂの曲げ半径は滑車８の半径Ｒに維持されるよう
になっている。

このように上記測定装置によれば、光ファイバー４に接
続された測定ヘッド６はインキュベータ２内の各化学分
析スライド１に順次対向するように移動し、この測定ヘ
ッド６により連続的に反射濃度の測定を行なうことがで
きる。なお、光ファイバー４は少なくとも測定ヘッドと
の接続部分が単一の光ファイバーであり、少なくとも測
定ヘッドの移動に伴なって変形する部分がバンドルファ
イバーでであればよく、測定ヘッドとの接続部分以外で
ありかつ変形も生じない部分は単一の光ファイバーとバ
ンドルファイバーのいずれであってもよい。この場合、
光源に接続される端部を単一の光ファイバーとし、バン
ドルファイバーに接続するようにすれば光源からの光を
ムラのない滑らかな光としてバンドルファイバーに入射
できるので更に好ましい。

また、インキュベータ内における化学分析スライドの数
および配置等は上記実施態様において示したものに限ら
れるものではない。さらに測定ヘッドの移動方向および
光ファイバーを変形させる手段も、化学分析スライドの
配置等に応じて任意に設定することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、水元用の反射濃度測定装置によれ
ば、光源を測定ヘッドと別体としたことにより、測定ヘ
ッドは軽口小型化されて移動に適したものになる。また
、光源と測定ヘッドを、単一の光ファイバーからなる部
分とバンドルファイバーからなる部分を備えた光ファイ
バーにより接続したことにより、測定ヘッドがこの光フ
ァイバーを変形させつつ移動しても光の伝達の損失を最
小限に抑えることができ、また測定面にムラのない滑ら
かな分布をもった照射光を照射することができる。従っ
て本発明の装置によれば、複数の化学分析スライドを固
定し、測定ヘッドを移動させることによって、装置全体
を複雑化、大型化させることなく、良好な状態の照射光
を用いて複数の化学分析スライドの測定を連続的に行な
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による反射濃度測定装置の
概要を示す側面図、 第２図はバンドルファイバーから射出された照射光の分
布ムラを説明するための概略斜視図である。 １・・・化学分析スライド　　　１ａ・・・測　定　而
２・・・インキュベータ　　　　３・・・光　　源４・
・・光ファイバー　　　　　４Ａ・・・接続部分４Ｂ・
・・バンドルファイバー ５・・・光センサ　　　　　　　６・・・測定ヘッド第
１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 資料を収容してなる化学分析スライドを同一平面上に収
   納可能なインキュベータ、該インキュベータの外方に配
   された光源、および該光源に光ファイバーを介して接続
   され、前記化学分析スライドの測定面に照射光を照射し
   、該測定面から反射された反射光を光センサで受光して
   該測定面の反射濃度の測定を行なう測定ヘッドからなり
   、該測定ヘッドが前記インキュベータに収納された任意
   の前記化学分析スライドに対向する位置をとり得るよう
   に、前記光ファイバーを変形させながら移動可能であり
   、前記光ファイバーの、少なくとも前記測定ヘッドの移
   動により変形する部分が複数の光ファイバーが束ねられ
   てなるバンドルファイバーであり、前記光ファイバーの
   少なくとも前記測定ヘッドと接続する部分が単一の光フ
   ァイバーであることを特徴とする反射濃度測定装置。