JPWO2018043686A1 - センサ装置およびそれを用いた検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置1の構成を示す概略図である。図2A、図2Bは、検体液センサ2の構成を示す外観図である。図2Aは、平面図であり、図2Bは、底面図である。センサ装置1は、センサである検体液センサ2と、検体液センサ2を着脱可能な測定部であるリーダ3とを備える。検体液センサ2は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ3から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ3に出力する。リーダ3は、検体液センサ2に電気信号を供給するとともに、検体液センサ2から出力される電気信号を受け取る。検体液センサ2は、例えば、使い捨てのカートリッジであり、一度使用した後は別の新しい検体液センサ2をリーダ3に装着して検体液のセンシングを行う。
上記では検体液センサ2について、外部端子が4個であって、2つの外部端子からなる第1外部端子群と他の2つの外部端子からなる第2外部端子群とを備えており、さらに第1外部端子群と第2外部端子群とが、回転中心c1を挟んで対向する位置に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。
図11A、図11Bは、検体液センサ5の構成を示す外観図である。図11Aは、平面図であり、図11Bは、底面図である。図12は、第1配置における本発明の第2実施形態に係るセンサ装置4の概略ブロック図を示し、図13は、第2配置におけるセンサ装置4の概略ブロック図を示す。センサ装置4は、検体液センサ5と、検体液センサ5を着脱可能なリーダ6とを備える。検体液センサ5およびリーダ6は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ5は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ6から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ6に出力する。リーダ6は、検体液センサ5に電気信号を供給するとともに、検体液センサ5から出力される電気信号を受け取る。
上記では検体液センサ5では、4つの外部端子52が正方形状の第1面50aの対角線上に設けられている構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。図14A、図14Bは、検体液センサ5の変形例を示す外観図である。図14A、図14Bでは、外部端子の配置がわかるように、変形例である検体液センサ5A,5Bの第1面50aの側の外観のみを図示している。第3面50bについては、図11に示した検体液センサ5と同じであってもよいが、異なっていてもよい。図14Aに示す検体液センサ5Aでは、4つの外部端子52a、52b、52c、52dがそれぞれ、第1面50aの各辺の2等分線上であって、各辺からの距離が同じ位置に設けられている。このような位置であっても、第3外部端子52aと第6外部端子52dとが回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられ、第4外部端子52bと第5外部端子52cとが、回転中心c2を挟んで対向する位置に設けられている点では検体液センサ5と同様である。
図17は、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置8の構成を示す概略図である。図18A、図18Bは、検体液センサ9の構成を示す外観図である。図18Aは、平面図であり、図18Bは、底面図である。センサ装置8は、検体液センサ9と、検体液センサ9を着脱可能なリーダ10とを備える。検体液センサ9およびリーダ10は、それぞれ第1実施形態の検体液センサ2およびリーダ3と同様の機能を備える。すなわち、検体液センサ9は、検体液を少なくとも吸引または収容し、リーダ10から供給される電気信号をその検体液の性質または成分に応じて変化させ、変化後の電気信号をリーダ10に出力する。リーダ10は、検体液センサ9に電気信号を供給するとともに、検体液センサ9から出力される電気信号を受け取る。
上記では検体液センサ9について、外部端子が4個である構成を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。外部端子の数は、6個であっても、8個であってもよく、それ以上であってもよい。外部端子の数を増加させることにより、検出部および参照部を複数備えることができる。
図23A、図23Bは、本発明の第4実施形態に係るセンサ装置1Aの概略ブロック図を示す。図23Aは、第1配置を示し、図23Bは、第2配置を示す。本実施形態は、第1実施形態の変形例でもある。本実施形態では、検体液センサとして図8Aに示した検体液センサ2Aと同じ外部端子22の配置構成を用いる。ここで第1実施形態と異なるのは、検出部21aの一方側に第1外部端子22aと外部端子22eとが接続されている点である。検出部21aと第1外部端子22aおよび外部端子22eとは、分岐配線によって接続されている。また、同様に、検出部21aの他方側に第2外部端子22bと外部端子22fとが接続され、参照部21bの一方側に第3外部端子22cと外部端子22gとが接続され、参照部21bの他方側に第4外部端子22dと外部端子22hとが接続されている。
図24は、本発明の第5実施形態に係る検出方法を示す工程図である。第5実施形態は、上記のようなセンサ装置1、4、8によって実行される被検出物の検出方法である。以下ではセンサ装置1を例として説明するが他のセンサ装置でも同様である。
上述の実施形態において、検体液センサとして検出部および参照部をそれぞれ1つずつ有するものを用いて説明したが、これに代えて、検体液センサは検出部および参照部の少なくとも一方を2つ以上有してもよい。例えば、図25に示す検体液センサ2Dの概略ブロック図のように、検体液センサの外部端子22が8端子であり、外部端子22aおよび外部端子22bが、検出部21aに接続されており、外部端子22cおよび外部端子22dが、参照部21bに接続されているのに加えて、さらに、外部端子22eおよび外部端子22fが、検出部21cに接続されており、外部端子22gおよび外部端子22hが、検出部21dに接続されている。本実施形態では、3つの検出部と1つの参照部とを有する構成である。このような構成は、8個の外部端子22が、2回回転対称性を有しているので、第1実施形態と同様に、向きが180°異なる第1配置および第2配置のいずれであっても測定することが可能である。
2、2A、2B、5、5A、5B、9 検体液センサ
3、6、10 リーダ
7a 金属膜
7b 金属膜
11、13、13A 第1IDT電極
12、14、14A 第2IDT電極
15 第1引き出し電極
16 第2引き出し電極
20、50、90 センサ本体
20a、50a、90a 第1面
20b、50b、90b 第3面
20c、50c、90c 流入口
20d、50d、90d 排出口
21、21A、51、91 センサ素子
21a、51a 検出部
21b、51b 参照部
22、22e、22f、22g、22h、22i、22j 外部端子
22a 第1外部端子
22b 第2外部端子
22c 第3外部端子
22d 第4外部端子
30、60、100 リーダ本体
30a、60a、100a 第2面
30b、100b 内周面
31 接続端子
31a 第1接続端子
31b 第2接続端子
31c 第3接続端子
31d 第4接続端子
32、62、102 制御部
52 外部端子
52a 第3外部端子
52b 第4外部端子
52c 第5外部端子
52d 第6外部端子
61 接続端子
61a 第3接続端子
61b 第4接続端子
61c 第5接続端子
61d 第6接続端子
92 外部端子
92a 第3外部端子
92b 第4外部端子
92c 第5外部端子
92d 第6外部端子
101 接続端子
101a 第3接続端子
101b 第4接続端子
101c 第5接続端子
101d 第6接続端子
220 第1外部端子群
221 第2外部端子群
310 第1接続端子群
311 第2接続端子群
Claims (20)
- センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを備えるセンサ装置であって、
前記センサは、
第1面を有するセンサ本体と、
前記センサ本体に位置しているセンサ素子と、
前記第1面に位置し、前記センサ素子と電気的に接続されている複数の外部端子と、を有し、
前記測定部は、
前記第1面に対向して位置する第2面を有する測定部本体と、
前記第2面に位置している複数の接続端子と、を有し、
前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は回転対称性を有するように位置しており、
前記センサを前記測定部に対して所定の向きに配置した第1配置、および前記センサを前記第1配置から、前記回転対称性の回転中心を基準に回転させた第2配置のいずれにおいても、前記複数の外部端子の少なくとも1つと前記複数の接続端子の少なくとも1つとが電気的に接続可能である、センサ装置。 - 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方はn回回転対称性(nは、任意の整数)を有する、請求項1記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は2回回転対称性を有する、請求項2記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子は、2回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の外部端子は、前記第1配置では、前記検出部に電気信号を供給し、前記第2配置では、前記検出部で発生した検出信号を出力する第1外部端子と、前記第1配置では、前記検出部で発生した検出信号を出力し、前記第2配置では、前記検出部に電気信号を供給する第2外部端子と、を有する、請求項3記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第1外部端子に電気的に接続する第1接続端子と、前記第2外部端子に電気的に接続する第2接続端子とを含む、請求項4記載のセンサ装置。
- 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記制御部は、前記センサから出力され、前記第2接続端子に入力された電気信号が参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項4または5記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、2回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第1接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第2接続端子と、を有する、請求項3記載のセンサ装置。 - 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記制御部は、前記第2接続端子に入力された電気信号が、参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項7記載のセンサ装置。 - 前記複数の外部端子および前記複数の接続端子の少なくとも一方は4回回転対称性を有する、請求項2記載のセンサ装置。
- 前記複数の外部端子は、4回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部と、電気信号が入力されると前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部と、を有し、
前記複数の外部端子は、前記検出部に電気信号を供給する第3外部端子および前記参照部に電気信号を供給する第4外部端子と、前記検出部で発生した検出信号を出力する第5外部端子および前記参照部で発生した参照信号を出力する第6外部端子と、を含む、請求項9記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第3外部端子に電気的に接続する第3接続端子と、前記第4外部端子に電気的に接続する第4接続端子と、前記第5外部端子に電気的に接続する第5接続端子と、前記第6外部端子に電気的に接続する第6接続端子と、を含む、請求項10記載のセンサ装置。
- 前記測定部は、前記複数の接続端子と電気的に接続されており電気信号の入出力を行なう制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記第5接続端子および前記第6接続端子に入力された電気信号のいずれが、参照信号であるか、または検出信号であるかを判断する、請求項11記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、4回回転対称性を有し、
前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部と、電気信号が入力されると前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部と、を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第3接続端子および前記参照部に電気信号を供給する第4接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第5接続端子および前記参照部で発生した参照信号が入力される第6接続端子と、を含む、請求項9記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の外部端子は、前記検出部に電気信号を供給する第7外部端子と、前記検出部で発生した検出信号を出力する第8外部端子と、を含み、
前記第7外部端子および前記第8外部端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項2記載のセンサ装置。 - 前記複数の接続端子は、前記第1配置において、前記第7外部端子に電気的に接続する第7接続端子と、前記第8外部端子に電気的に接続する第8接続端子とを含む、請求項14記載のセンサ装置。
- 前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記複数の外部端子は、前記参照部に電気信号を供給する第9外部端子と、前記参照部で発生した参照信号を出力する第10外部端子と、を含み、
前記第9外部端子および前記第10外部端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項15記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、電気信号が入力されると検体液中の被検出物を検出する検出信号を発生させる検出部を有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部に電気信号を供給する第7接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記検出部で発生した検出信号が入力される第8接続端子と、を含み、
前記第7接続端子および前記第8接続端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項2記載のセンサ装置。 - 前記センサ素子は、前記検出信号に対する参照信号を発生させる参照部をさらに有し、
前記複数の接続端子は、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記参照部に電気信号を供給する第9接続端子と、前記複数の外部端子のうち電気的に接続する外部端子を介して前記参照部で発生した参照信号が入力される第10接続端子と、を含み、
前記第9接続端子および前記第10接続端子は、前記回転中心を中心とする同心円環状に配置されている、請求項17記載のセンサ装置。 - センサと、前記センサを着脱可能な測定部とを有するセンサ装置によって実行される検出方法であって、
前記センサの第1面を、前記測定部の、前記第1面を支持する第2面に装着する第1工程と、
前記第2面に位置する接続端子と、前記接続端子に電気的に接続する、前記第1面に位置する外部端子との、少なくとも一方が回転対称性を有するように位置しており、前記接続端子と前記外部端子とが電気的に接続された状態で、前記センサ素子に電気信号を供給する第2工程と、
供給された前記電気信号に応じて前記センサ素子で発生した検出信号が、前記第1面に配設された外部端子を介して、前記外部端子に電気的に接続する、前記第2面に配設された接続端子に入力される第3工程と、
入力された検出信号に基づいて検出結果を出力する第4工程と、を備え、
前記第2工程、前記第3工程および前記第4工程をそれぞれ継続して実行する間に、前記センサのセンサ素子に検体液を供給する、検出方法。 - 前記第3工程では、供給された前記電気信号に応じて前記センサ素子で発生した参照信号が、さらに前記接続端子に入力され、
前記第3工程と前記第4工程との間に、前記接続端子に入力された電気信号のうち、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかを判断する工程をさらに備え、
前記第4工程では、いずれが検出信号であるか、または参照信号であるかの判断結果に基づいて、検出結果を出力する、請求項19記載の検出方法。
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