TWI850272B

TWI850272B - 光學測定裝置

Info

Publication number: TWI850272B
Application number: TW108138716A
Authority: TW
Inventors: 竹下照雄; 松村朋和; 近藤房宣; 岩田直樹
Original assignee: 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2024-08-01

Abstract

光學測定裝置具備：光檢測元件，其檢測包含由被照射激發光之免疫層析試驗片產生之螢光、及因激發光引起之光且為具有與激發光相等相位之散射光的檢測光；及消除電路，其處理與檢測光相應之檢測信號；消除電路基於螢光與散射光之相位差異，而自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。

Description

光學測定裝置

本發明之一態樣係關於一種用以測定試料之光學特性之光學測定裝置及光學測定方法。

專利文獻1中，揭示有一種對置於基板上之螢光樣本照射激發光，為去除測定螢光時所含之螢光雜訊成分(來自基板之螢光成分)，而產生並減去衰減信號的技術。具體而言，專利文獻1中，產生與基板之螢光相等之相位之衰減信號，並自測定到之螢光信號減去該衰減信號，藉此去除螢光雜訊成分。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特表2010-518394號公報

如上所述，專利文獻1中，自藉由將激發光照射至試料而產生之螢光中，去除自試料之測定對象部以外產生之螢光雜訊成分。此處，認為對試料照射光，並檢測來自試料之光時包含之雜訊成分中，除自試料(被照射者)產生之光(例如螢光)引起者外，因照射光(例如激發光)自身引起之光(例如散射光)亦成為雜訊成分。專利文獻1之技術中，未考慮照射光自身成為雜訊之情形，無法去除該雜訊成分。

本發明之一態樣係鑑於上述實況者，目的在於提供一種可去除因照射光自身引起之雜訊成分的光學測定裝置及光學測定方法。

本發明之一態樣之光學測定裝置具備：光檢測部，其檢測包含由被照射第1光後之試料產生之第2光、及因第1光引起之光且為具有與第1光相等相位之第3光的檢測光；及信號處理部，其處理與檢測光相應之檢測信號；信號處理部基於第2光與第3光之相位差異，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。

本發明之一態樣之光學測定裝置中，基於由被照射第1光之試料產生之第2光、與因第1光引起之具有與第1光相等相位之第3光之相位差異，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。即，著眼於檢測光所含之光成分中與雜訊成分相當之第3光為因第1光引起之光即具有與第1光相等之相位的情況，對檢測信號去除具有與第1光相等之相位之信號成分，藉此，可去除因第1光自身引起之雜訊成分即與第3光相應之信號成分。具體而言，檢測光中除由試料產生之光(第2光)外，亦包含因照射光(第1光)引起之光(第3光)作為雜訊成分，由於第2光相對於第3光稍微延遲地被檢測出(第2光相對於第3光具有相位差)，故利用該相位差異，可自檢測信號適當地去除與第3光相應之信號成分。如以上般，根據本發明之一態樣之光學測定裝置，可適當地去除因照射光(第1光)自身引起之雜訊成分。

上述之信號處理部可對於檢測信號，以與第3光之相位相應之特定時間單位予以分離，將經分離之檢測信號之各成分分別放大，且將經放大之各成分合成，藉此，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。如此，可藉由以考慮第3光之相位，僅去除與第3光相應之信號成分之方式進行檢測信號之分離(特定之時間單位之分離)、分離之各成分之放大、放大之各成分之合成，而適當地去除與第3光相應之信號成分。且，由於第2光相對於第3光具有相位差異，故即便進行僅去除與第3光相應之信號成分般之信號處理，與第2光相應之信號成分亦不會被去除，而可自檢測信號適當地擷取與第2光相應之信號成分。

亦可為，上述之第1光為激發試料之激發光，第2光為試料相應於激發光而釋放之螢光，第3光包含激發光或激發光之散射光之至少一者。藉此，可自包含與螢光及激發光或激發光之散射光之至少一者相應之信號成分之檢測信號，適當地去除與激發光或激發光之散射光之至少一者相應之信號成分，而僅適當地擷取與螢光相應之信號成分。

亦可為，光檢測部檢測不含第2光而包含第3光之校準處理用光，信號處理部基於與校準處理用光相應之校準信號，實施用以自檢測信號去除與第3光相應之信號成分之校準處理，考慮該校準處理之實施結果，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。藉由基於包含第3光之校準處理用光，預先進行用以自檢測信號去除與第3光相應之信號成分之校準處理，可自檢測信號適當地去除與第3光相應之信號成分。

亦可為，上述之光學測定裝置進而具備：光源驅動電路，其設定輸出第1光之光源之調變頻率；信號處理部於校準處理中，產生相對於與由光源驅動電路設定之光源之調變頻率匹配且以信號處理部之動作頻率刻畫週期之週期信號移相的鎖定用開關信號，以校準信號及開關信號作為輸入，輸出與第3光相應之信號成分，並以與該第3光相應之信號成分之電壓值在近似於0之特定範圍內之方式，調整開關信號之相位，將檢測信號及校準處理中經調整相位之開關信號作為輸入，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。如此，藉由使用鎖定電路，於校準處理中，以使與第3光相應之信號成分之電壓值成為近似於0之值之方式調整開關信號之相位，可將相位調整後之開關信號作為輸入，自檢測信號適當地去除與第3光相應之信號成分。

亦可為，信號處理部於校準處理中，於與第3光相應之信號成分之電壓值非為特定範圍內而為大於該特定範圍之值之情形時，以開關信號之相位延遲之方式進行調整；於與第3光相應之信號成分之電壓值非為特定範圍內而為小於該特定範圍之值之情形時，以將開關信號之相位提前之方式進行調整。藉此，可於校準處理中將與第3光相應之信號成分之電壓值適當地調整為近似於0之值。

光源驅動電路可將光源之調變頻率設為低於第2光之強度自峰值降至1/e之時間即與螢光壽命對應之值。於調變頻率高至螢光壽命所對應之值之程度之情形時，有連續之信號相互重疊之情形，而無法將螢光強度最大化。該點上，藉由使調變頻率低於螢光壽命所對應之值，可適當地提高螢光強度。

光源驅動電路可將光源之調變頻率設為低於與螢光壽命對應之值且高於商用頻率。藉此，可一面避免調變頻率高於螢光壽命所對應之值而使螢光強度減弱，一面避免雜訊增加。

信號處理部可使用各自獨立之專用電路，產生第1信號、相對於該第1信號相位偏移90度之第2信號、使上述第1信號反轉之第3信號、及使上述第2信號反轉之第4信號，作為鎖定用之開關信號。藉由以獨立之專用電路產生反轉信號，可防止產生例如藉由not電路產生反轉信號時成為問題之微小延遲(隨通過not電路之微小延遲)。

信號處理部可為以特定比例切換設定2種動作頻率。藉此，較動作頻率設為1種之情形，易於使信號處理之動作頻率匹配光源之調變頻率，且可提高該等之同步精度。

本發明之一態樣之光學測定方法包含：對試料照射第1光；檢測包含由被照射第1光之試料產生之第2光、及因第1光引起之光且為具有與第1光相等相位之第3光的檢測光；及基於第2光與第3光之相位差異，自與檢測光相應之檢測信號去除與第3光相應之信號成分。根據本發明之一態樣之光學測定方法，可適當地去除因照射光(第1光)自身引起之雜訊成分。

於上述光學測定方法中，可檢測不包含第2光而包含第3光之校準處理用光，基於與校準處理用光相應之校準處理信號，實施用以自檢測信號去除與第3光相應之信號成分之校準處理，並考慮該校準處理之實施結果，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。

於校準處理中，可產生相對於與光源之調變頻率匹配而刻畫週期之週期信號移相之鎖定用開關信號，將校準信號及開關信號作為輸入，輸出與第3光相應之信號成分，以與該第3光相應之信號成分之電壓值成為近似於0之特定範圍內值之方式調整開關信號之相位，將檢測信號、及於校準處理中經調整相位之開關信號作為輸入，自檢測信號去除與第3光相應之信號成分。

於校準處理中，於與第3光相應之信號成分之電壓值非為特定範圍內而為大於該特定範圍之值之情形時，以開關信號之相位延遲之方式進行調整；於與第3光相應之信號成分之電壓值非為特定範圍內而為小於該特定範圍之值之情形時，以將上述開關信號之相位提前之方式進行調整。

亦可為，試料自上游朝下游配置有供檢體滴落之滴落部、保持由螢光試劑標識後之檢測抗體之保持部、及固定有捕捉抗體之測定部，校準處理用光藉由對試料中較捕捉抗體更靠下游側之區域照射第1光而進行檢測。螢光成分易滯留於較捕捉抗體更靠上游側，藉由對補足抗體下游側之區域照射第1光來檢測校準處理用光，可適當地檢測減少螢光成分之影響之校準處理用光。

根據本發明之一態樣，可去除因照射光自身引起之雜訊成分。

1:光學測定裝置

1A:光學測定裝置

10:照射光學系統(光源部)

11:光源

12:光圈

13:激發光濾光片

14:準直透鏡

20:檢測光學系統(光檢側部)

21:光檢測元件

22:螢光濾光片

23:聚光透鏡

30:光源驅動電路

40:IV轉換放大器

50:波形產生電路

60:消除電路(信號處理部)

70:時序產生器

80:AD轉換器

90:CPU

90A:CPU

100:免疫層析試驗片(試料)

101:試劑架

500:試料

501:測定部

502:滴落部

503:保持部

504:測定對象部

D:光檢測部

L:光源部

N:雜訊

S:信號

S:試料

S1~S10:步驟

圖1係本發明之實施形態之光學測定裝置之概略構成圖。

圖2係說明螢光與散射光之相位差之圖。

圖3係對散射光之消除方法進行說明之圖。

圖4係對螢光測定方法進行說明之圖。

圖5係顯示光學測定裝置之螢光測定處理之流程圖。

圖6係變化例之光學測定裝置之概略構成圖。

圖7(a)~(c)係對去除雜訊成分進行說明之圖。

圖8係模式性顯示試料之圖。

圖9係對S/N之定義進行說明之圖。

圖10係對校準處理中使用之信號進行說明之圖。

圖11(a)~(e)係說明校準處理之圖。

圖12係顯示每個調變頻率之螢光成分之比例之表。

圖13係說明試料之各區域中之螢光強度之細節之圖。

圖14係說明信號之漂移對策之效果之圖。

圖15係顯示校準處理之流程圖。

圖16(a)、(b)係說明校準處理之效果之圖。

以下，對本發明之實施形態，參照圖式詳細地進行說明。另，各圖中對同一或相當部分標註同一符號，省略重複之說明。

圖1係本實施形態之光學測定裝置1之概略構成圖。光學測定裝置1為根據照射至試料之光檢測自試料產生之光之裝置。本實施形態中，說明光學測定裝置1為根據照射至試料之激發光檢測自試料產生之螢光之螢光測定裝置。激發光為激發試料之光，螢光為根據激發光由試料釋放之光，即波長與激發光不同之光。又，本實施形態中，說明光學測定裝置1為使用免疫層析法之測定相關之檢測螢光之裝置。免疫層析法為利用抗原抗體反應之免疫測定法，例如用於流感病毒之檢測等。

如圖1所示，使用免疫層析法之測定中，準備免疫層析試驗片100作為試料。免疫層析試驗片100將成為測定對象物之免疫層析膜收納於試劑架101內。於免疫層析試驗片100之免疫層析膜之特定位置(測定對象部)，固定有針對特定抗原之捕捉抗體(例如針對流感病毒抗原之抗體)。於試劑架101，設置有用以將檢體滴落至免疫層析膜之開口部即檢體點著窗、及用以測定固定有捕捉抗體之測定對象部之開口部即測定窗。將檢體滴落至試劑架101之檢體點著窗時，檢體中之抗原首先與螢光試劑所標識之檢測抗體結合，接著與捕捉抗體間誘發抗原抗體反應而被捕獲。光學測定裝置1對自免疫層析試驗片100之測定窗露出之免疫層析膜照射激發光，並自測定對象部中之抗原-抗體複合物(詳細而言係抗體之螢光試劑)檢測螢光，藉此測定螢光強度。另，作為螢光試劑，可使用例如銪、Q-dot(註冊商標)、有機色素等。

此處，認為入射至光學測定裝置1中後述之檢測光學系統20並被檢測出之檢測光不僅包含螢光，亦包含因激發光自身引起之光。此種光列舉例如激發光之散射光。此種散射光為例如藉由將激發光照射至免疫層析試驗片100並散射而產生之激發光之一部分，且為具有與激發光相等之相位(無相位差)之光。由於免疫層析試驗片100之免疫層析膜或試劑架101一般為白色，故容易產生上述之散射光。又，根據測定之試料或檢測光學系統之配置，亦有檢測激發光自身之情形。於以下，說明光學測定裝置1中檢測之檢測光包含螢光及散射光之情況。

如圖1所示，光學測定裝置1具備照射光學系統10(光源部)、檢測光學系統20(光檢測部)、光源驅動電路30、IV轉換放大器40、波形產生電路50、消除電路60(信號處理部)、時序產生器70、AD轉換器80、及CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)90。

照射光學系統10朝免疫層析試驗片100照射激發光。照射光學系統10具有光源11、光圈12、激發光濾光片13、及準直透鏡14。光源11對免疫層析試驗片100(試料)照射激發光(第1光)。光源11為例如半導體發光元件。本實施形態中，說明光源11為發光二極體(LED：Light Emitting Diode)，但不限定於此，例如為確保光量，亦可使用LD(Laser Diode：雷射二極體)。光圈12為用以將自光源11出射之光整形為具有期望之光束剖面之光的光束整形構件。激發光濾光片13為對經由光圈12到達之激發光，過濾激發所需之波長之波長選擇濾光片。激發光濾光片13為例如介電質多層膜濾光片或彩色濾光片等光學濾光片，更詳細而言係包含僅使特定之波段(螢光試劑之激發波長)透過之介電質多層膜濾光片的帶通濾光片。準直透鏡14為使經激發光濾光片13濾光後之激發光成像於免疫層析試驗片100(詳細而言為免疫層析膜之測定對象部)上的透鏡。

檢測光學系統20檢測來自免疫層析試驗片100之螢光。然而，實際上對檢測光學系統20中，入射除來自免疫層析試驗片100之螢光(來自免疫層析膜之測定對象部之螢光)外亦包含因上述之激發光自身引起之散射光之光即檢測光，並檢測該檢測光。檢測光學系統20具有光檢測元件21、螢光濾光片22、及聚光透鏡23。檢測光由聚光透鏡23聚光，並經由螢光濾光片22向光檢測元件21入射。螢光濾光片22係為了抑制來自免疫層析試驗片100之檢測光中除螢光以外之光到達光檢測元件21而設置的波長選擇濾光片。螢光濾光片22為例如介電質多層膜濾光片或彩色濾光片等光學濾光片，更詳細而言為組合僅使特定波段透過之介電質多層膜濾光片與彩色濾光片的帶通濾光片。然而，例如激發光波長及螢光波長較接近之情形等時，難以藉由螢光濾光片22一面使具備螢光波長之螢光適當地透過一面僅有效地遮擋具有激發光波長之散射光。又，一般而言，作為效率較佳之波長選擇濾光片通用之介電質多層膜濾光片之特性因光之入射角度而變化。因此，本實施形態中，藉由以介電質多層膜濾光片與彩色濾光片之組合構成螢光濾光片22，由彩色濾光片有效地遮擋來自斜向之散射光。然而，僅靠波長選擇難以獲得充分之效果，難以有效地防止各種條件下之散射光之進入。於以下，說明即便設置螢光濾光片22，到達光檢測元件 21之檢測光中亦包含散射光。

光檢測元件21為檢測經螢光濾光片22濾光後之檢測光之光感測器。光檢測元件21為例如半導體受光元件。本實施形態中，說明光檢測元件21為光電二極體(PD：Photo Diode)，但不限定於此，只要為可對應來自後述之光源11之激發光之調變頻率而高速響應者，亦可為雪崩光電二極管(APD：Avalanche Photo Diode)或光電倍增管(PMT：PhotoMultiplier Tube)等。光檢測元件21詳細而言檢測包含由照射激發光後之免疫層析試驗片100(詳細而言係免疫層析膜之測定對象部中之抗原-抗體複合物之螢光試劑)產生之螢光(第2光)、及因激發光引起之光且與激發光無相位差之上述之散射光(第3光)的檢測光。光檢測元件21將與檢測光相應之檢測信號輸出至IV轉換放大器40。

光源驅動電路30為藉由將驅動電流輸出至LED即光源11而驅動光源11之電路。光源驅動電路30自時序產生器70接收成為基準之正弦波狀之頻率信號之輸入。光源驅動電路30基於輸入之成為基準之頻率信號調變驅動電流之頻率。即，光源驅動電路30設定輸出激發光之光源11之調變頻率。據此，調變自光源11輸出之激發光之頻率，使得來自光源11之光量(激發光量)正弦波狀變化。另，調變頻率可基於使用之螢光試劑之螢光壽命決定。例如，使用螢光壽命為數毫秒之銪作為螢光試劑之情形時，調變頻率可為1kHz左右，使用螢光壽命為數10奈秒之Q-dot之情形時，調變頻率可為1MHz左右。使用螢光壽命為數奈~數十奈秒之有機色素之情形時，調變頻率可為10MHz左右。

一般而言，螢光壽命為螢光強度自峰值降至1/e(大約37%)之時間。若根據該螢光壽命之定義來逆算，則認為較佳為例如使用螢光壽命為數毫秒之銪時之最佳之調變頻率為1kHz，使用螢光壽命為數奈~數十奈秒之有機色素時之最佳調變頻率為100MHz~1GHz左右。然而，使用銪試劑實際測定相對於調變頻率之來源於螢光之信號輸出時，判明以較由螢光壽命決定之頻率更低頻來調變之螢光強度更高，螢光信號相對於激發光之比例亦增大(參照圖12)。如圖12所示，於較根據螢光壽命而決定之頻率即1kHz更低頻側，螢光強度變高。具體而言，將螢光壽命定義為「螢光強度之峰值降至1%之時間」，而非1/e，且藉由自該時間求出調變頻率，可提高螢光強度。於該情形時，若為銪，則螢光壽命為約10ms，由此定出之光源11之調變頻率為約100Hz。

如上所述，光源驅動電路30亦可考慮螢光強度而決定光源11之調變頻率。具體而言，光源驅動電路30可將光源11之調變頻率設為低於螢光強度自峰值降至1/e之時間即與螢光壽命對應之值(詳細而言為1/螢光壽命)。光源驅動電路30將光源11之調變頻率設定為低於與螢光壽命對應之值且高於商用頻率(50Hz、60Hz)，例如，藉由避開100Hz左右且為商用頻率之諧波，而設定為降低雜訊影響之110Hz左右。光源驅動電路30亦可將光源11之調變頻率設定為100Hz左右之其他值，例如90Hz、80Hz、70Hz或130Hz等。

IV轉換放大器40將自光檢測元件21輸出之電流信號(檢測信號)轉換成電壓信號。IV轉換放大器40將轉換成電壓信號之檢測信號輸出至波形產生電路50。

波形產生電路50為基於自IV轉換放大器40輸出之檢測信號而產生檢測信號之波形之電路。波形產生電路50自時序產生器70接收成為基準之頻率信號之輸入。時序產生器70對光源驅動電路30及波形產生電路50於相同之時序輸入成為基準之頻率信號。波形產生電路50將產生之波形(檢測信號)資訊輸出至消除電路60。

消除電路60為處理藉由波形產生電路50產生之波形(檢測信號)之信號處理部。消除電路60基於螢光與散射光之相位差異(相位差)，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。另，消除電路60與光源驅動電路30及波形產生電路50於相同之時序，自時序產生器70接收基準之頻率信號之輸入，藉此，取得激發光(即散射光)之相位資訊。藉此，於消除電路60中，可基於螢光與散射光之相位差去除散射光之信號成分。關於消除電路60之處理細節，參照圖2~圖4進行說明。

圖2係說明螢光與散射光之相位差之概念圖。如圖2所示，來自從光源部L照射正弦波狀之激發光後之試料S之正弦波狀的檢測光(光檢測部D中檢測出之檢測光)包含有正弦波狀之散射光及螢光。另，來自光源部L之激發光不限定於正弦波狀，亦可為矩形波等週期性調變波形，於該情形時，檢測光(散射光及螢光)亦具有與激發光同樣之週期調變波形。且，散射光為與激發光無相位差之光，相對於此，螢光為根據激發光自試料S產生之光，且相對於散射光，相位延遲數10毫秒至奈秒左右被檢測出。本發明者等人著眼於此種相位差，發現了自檢測光僅去除散射光而擷取螢光之方法。另，圖2中，由於將試料S及光檢測部D配置於光源部L之光軸上，故與檢測沿著與激發光之光軸相交之方向釋放之螢光之圖1不同，檢測沿著與激發光之光軸同軸方向釋放之螢光。此種情形時，檢測光所含者除螢光及散射光外，亦可能含有激發光自身。又，入射至光檢測部D之因激發光引起之光之光量亦增大之可能性較高。因此，利用本方法擷取螢光較為有效。

圖3係對散射光之去除(消除)方法進行說明之圖。圖3僅顯示檢測光中之散射光之波形。另，該波形與激發光之波形相等。圖3中，橫軸表示時間，縱軸表示振幅。對於圖3所示之與散射光之相位相應之波形，若以例如1/4個週期之時間單位分離(將時間區域分離)，並對各時間區域1~4分別積分，則可獲得各時間區域1~4中之散射光之輸出。此處，若對各時間區域1~4之積分值各者乘以某乘數並全部相加，則可將輸出之合計設為0。即，各時間區域1~4之輸出之絕對值相同，時間區域1及2之振幅範圍為正，時間區域3及4之振幅範圍為負，如圖3所示，若對時間區域1乘以乘數「-1」並放大，則時間區域1之輸出係「正×負」為負值，若對時間區域2乘以乘數「+1」並放大，則時間區域2之輸出係「正×正」為正值，若對時間區域3乘以乘數「+1」並放大，則時間區域3之輸出係「負×正」為負值，若對時間區域4乘以乘數「-1」並放大，則時間區域4之輸出係「負×負」為正值。因此，若將乘以特定乘數並放大之各時間區域1~4之積分值全部相加，則各值抵消，輸出之合計為0。如此，關於與散射光相應之信號成分，可藉由以與散射光之相位相應之特定時間單位分離，將分離之各成分分別放大，並將放大之各成分合成而去除(將輸出設為0)。

圖4係對螢光測定方法進行說明之圖。圖4係顯示檢測信號所含之散射光及螢光之波形。圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示振幅。如上所述，對於與散射光相應之信號成分，可藉由以與散射光之相位相應之特定時間單位分離，將分離之各成分分別放大，並將放大之各成分合成而去除(將輸出設為0)。此處，如圖4所示，由於螢光相對於散射光具有相位差，故若以與散射光之相位相應之特定時間單位分離，則各時間區域1~4 之積分值不會成為相同之值，因此，乘以與散射光同樣之乘數分別放大並相加之值輸出非0之值。如此，散射光及螢光可藉由於相同之時間區域分離放大並合成，而一面去除散射光之信號成分一面檢波輸出螢光之輸出強度。

如此，消除電路60對檢測信號，以與散射光之相位相應之特定時間單位分離，將分離之檢測信號之各成分分別放大，並將放大之各成分合成，藉此，可自檢測信號去除與散射光相應之信號成分，而獲得螢光之信號成分。消除電路60將去除與散射光相應之信號成分之信號(即，僅為螢光信號成分之信號)即螢光信號輸出至AD轉換器80。另，作為特定之時間單位，例示1/4個週期之時間，但不限定於此，只要為合成後可去除與散射光相應之信號成分之時間單位，則可為任意之時間單位。又，作為放大時之乘數，例示「+1」及「-1」，但不限定於此，只要為合成後可去除與散射光相應之信號成分之乘數，則可為任意之乘數。

AD轉換器80對自消除電路60輸出之螢光信號，進行AD轉換而轉換為數位值，並輸出至CPU90。CPU90對自AD轉換器80輸出之數位信號(螢光信號)進行特定之控制、信號處理。CPU90可將信號處理結果以例如串行通信傳送至外部之電腦。又，CPU90可產生自時序產生器70輸出之信號，即決定光學測定裝置1中之各種動作時序之信號並輸出至時序產生器70。另，亦可替換CPU90而使用FPGA。藉由以上之處理，光學測定裝置1可自檢測光去除散射光，獲得僅與螢光試劑之螢光相關之信號。

接著，參照圖5對光學測定裝置1進行之螢光測定處理(光學測定方法)進行說明。

圖5係顯示光學測定裝置1之螢光測定處理之流程圖。如圖5所示，螢光測定處理中，首先照射光學系統10(光源部)之光源11朝免疫層析試驗片100(試料)照射激發光(步驟S1)。藉由對免疫層析試驗片100(詳細而言係免疫層析膜之測定對象部中之抗原-抗體複合物)照射激發光，自抗原-抗體複合物之螢光試劑釋放螢光。另一方面，激發光於免疫層析試驗片100中散射而產生散射光。

接著，檢測光學系統20(光檢測部)之光檢測元件21檢測上述之包含螢光及散射光之檢測光(步驟S2)。光檢測元件21將檢測光輸出至IV轉換放大器40。接著，IV轉換放大器40中，將自光檢測元件21輸出之電流信號(檢測信號)轉換成電壓信號，於波形產生電路50中產生檢測信號之波形後，由消除電路60(信號處理部)基於螢光與散射光之相位差，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分(步驟S3)。具體而言，消除電路60以與散射光之相位相應之特定時間單位將檢測信號分離，且將分離之檢測信號之各成分分別放大，並將放大之各成分合成，藉此，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分，獲得螢光之信號成分。隨後，於AD轉換器80中將螢光信號轉換成數位值，於CPU90中進行特定之控制、信號處理，藉此，可獲得與螢光相關之信號。

接著，對上述之光學測定裝置1之作用效果進行說明。

光學測定裝置1具備：檢測光學系統20，其檢測包含由照射來自照射光學系統10之激發光之免疫層析試驗片100產生之螢光、及因激發光引起之光即具有與激發光相等之相位之散射光的檢測光；及消除電路60，其處理與檢測光相應之檢測信號；消除電路60基於螢光與散射光之相位差異，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。

此種光學測定裝置1中，基於自照射激發光後之免疫層析試驗片100(詳細而言係免疫層析膜之測定對象部中之抗原-抗體複合物之螢光試劑)產生之螢光、與具有與激發光相等之相位之散射光之相位差異，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。即，著眼於檢測光所含之光成分中之相當於雜訊成分之散射光係因激發光引起之光即具有與激發光相等之相位的情況，而對檢測信號去除具有與激發光相等之相位之信號成分，藉此，可去除因激發光自身引起之雜訊成分即與散射光相應之信號成分。具體而言，檢測光中不僅包含自免疫層析試驗片100(詳細而言係抗原-抗體複合物之螢光試劑)產生之光(螢光)，亦包含因激發光引起之光(散射光)作為雜訊成分，由於螢光相對於散射光稍微延遲被檢測出(螢光相對於散射光具有相位差)，故可藉由利用該相位差異，自檢測信號適當地去除與散射光相應之信號成分。如以上般，根據光學測定裝置1，可適當地去除因激發光自身引起之雜訊成分即散射光。

另，作為自檢測光去除散射光之方法，考慮依據波長選擇者，具體而言係藉由對檢測光使用波長選擇濾波器，僅擷取螢光之波段而去除散射光之波段。本實施形態中，亦可藉由設置螢光濾光片22來去除某程度之散射光。然而，於激發光波長及螢光波長較接近之情形時，難以一面藉由螢光濾光片22使具有螢光波長之螢光適當地透過一面完全遮擋具有激發光波長之散射光。又，一般而言，由於波長選擇濾波器之特性因光之入射角度變化，故難以藉由螢光濾光片22，即，難以藉由波長選擇來完全防止自各種角度入射之散射光之進入。該點上，本實施形態之光學測定裝置1中，除使用螢光濾光片22之光學波長選擇外，亦利用螢光與散射光(即激發光)之相位差，進行僅去除散射光之信號處理，因此，無法藉由螢光濾光片22完全遮擋之散射光亦可被適當地去除。又，為了僅藉由波長選擇濾波器去除散射光，考慮設置例如用以將散射光相對於波長選擇濾波器之入射角度設為固定之光學系統，但於該情形時，有光檢測之構成大型化之問題。該點上，本實施形態之光學測定裝置1中，無須將散射光之入射角度設為固定之光學系統，故可實現裝置之小型化。

又，此外，已知如將激發光及信號光全部輸入光檢測器，藉由數位處理及閘極電路自時間-輸出信號波形僅擷取壽命較長之螢光試劑(例如銪)之螢光成分般利用螢光壽命之時間分解法之螢光測定。然而，該方法中，除計測系統繁雜外，為捕獲螢光壽命較短(螢光壽命為奈秒左右)之螢光，需要超高速之時間分解能，因此，成本提高。該點上，本實施形態之光學測定裝置1中，著眼於激發光(散射光)與螢光之相位差，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分而僅擷取與螢光相應之信號成分。由於此種技術可藉由時序控制電路及分離、合成電路容易地實現，故可降低成本。又，根據光學測定裝置1，藉由進行10MHz左右之相位調變，亦可檢測具有數奈秒之螢光壽命之有機色素之螢光。

且，消除電路60將檢測信號以與散射光之相位(激發光之相位)相應之特定時間單位分離，且將分離之檢測信號之各成分分別放大，並將放大之各成分合成，藉此，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。如此，以考慮散射光之相位，僅去除與散射光相應之信號成分之方式進行檢測信號之分離(特定時間單位之分離)、分離之各成分之放大、放大之各成分之合成，藉此，可適當去除與散射光相應之信號成分。且，由於螢光相對於散射光具有不同之相位，故即便進行如僅去除與散射光相應之信號成分之信號處理，與螢光相應之信號成分亦不會被去除，可自檢測信號僅適當地擷取與螢光相應之信號成分。

又，如上所述，第1光為激發試料之激發光，第2光為根據激發光由試料釋放之螢光，第3光包含激發光或激發光之散射光之至少一者。藉此，可自包含與螢光及激發光或激發光之散射光之至少一者相應之信號成分之檢測信號，適當地去除與激發光或激發光之散射光之至少一者相應之信號成分，而僅適當地擷取與螢光相應之信號成分。

以上，已對本發明之實施形態進行說明，但本發明不限定於上述實施形態。例如，光學測定裝置1中，說明於消除電路60中自檢測信號去除與散射光相應之信號成分，但不限定於此。即，亦可如圖6所示之光學測定裝置1A，不設置消除電路60，而於AD轉換器80之A/D轉換後，於CPU90A(信號處理部)中進行自檢測信號去除與散射光相應之信號成分之處理。於該情形時，由於無須設置消除電路60，故有助於裝置之小型化。

又，光學測定裝置1只要為檢測包含對試料照射第1光而自試料產生之第2光、及因第1光引起之光即具有與第1光相等之相位之第3光的檢測光者即可，第1光可為激發光以外之光，第2光可為螢光以外之光，第3光可為散射光以外之光。

另，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分而高感度地檢測螢光等之本技術可考慮應用於各種技術領域。例如，酶標儀中，作為螢光色素，使用螢光壽命數為數nsec至數十nsec且難以檢測之有機色素(例如螢光素)時，藉由適用本技術，可期待高感度檢測螢光。同樣，液相層析儀領域中，亦可考慮適用本技術。又，例如DNA測序儀領域中，藉由毛細管電泳將放大之DNA分離，讀取分別被標識為G、A、T、C之螢光色度之螢光時，可藉由適用本技術，期待有效地去除來源於激發光之雜訊，獲得高S/N之信號。同樣，於PRC(Polymerase Chain Reaction：聚合酶鏈反應)領域中，亦可考慮適用本技術。

接著，關於上述之實施形態中說明之特定信號成分(雜訊)之去除，參照圖7~圖16具體地進行說明。

圖7係對雜訊成分之去除進行說明之圖。圖7(a)係顯示未進行因激發光引起之散射光所對應之信號成分(雜訊)之去除時之檢測光之強度，圖7(b)係顯示進行因激發光引起之散射光所對應之信號成分(雜訊)之去除時之檢測光之強度。圖7(a)及圖7(b)中，縱軸表示檢測光之強度，橫軸表示試料500之測定區域即測定部501中之位置的通道。1通道為例如0.02mm。圖7(c)係顯示與圖7(a)及圖7(b)之通道位置對應之試料500之區域的圖。圖8係將圖7(c)所示之試料500放大之模式圖。如圖8所示，試料500自上游朝下游地配置有檢體滴落之滴落部502、保持以螢光試劑標識之檢測抗體之保持部503、及將捕捉抗體固定於測定對象部504之測定部501。螢光試劑為例如DTBTA-Eu³⁺。由於測定部501為例如白色之免疫層析膜之一部分，故容易使激發光散射。

對此種試料500，將檢體滴落至滴落部502時，檢體藉由毛細管現象而向下游側移動。檢體中有被檢測物質之情形時，保持部503之檢測抗體與被檢測物質反應而形成複合體，該複合體於測定部501朝下游側移動。接著，當複合體到達測定部501上之測定對象部504時，複合體被測定對象部504之捕捉抗體捕捉，形成由被檢測物質、檢測抗體及捕捉抗體之3者組成之複合體。於該狀態下，對測定區域即測定部501，一面使聚光位置(通道)變化一面照射激發光，藉此，可導出如圖7(a)及圖7(b) 所示之每個通道之檢測光強度。圖7(a)及圖7(b)中檢測光強度與其他相比增大之通道為捕捉到複合體之測定對象部504之位置所對應之通道。

如圖7(a)所示，未進行與散射光相應之信號成分(雜訊)之去除之情形時，由於檢測光中不僅包含螢光，亦包含有散射光，故檢測光強度增大。且，由於此種雜訊會隨著增加激發光量而增加，故如圖7(a)所示，將激發光量設為2倍時，雜訊亦同樣變為2倍左右。一般而言，作為提高S/N之方法，考慮藉由增加激發光量來使螢光信號量增加之方法，但如上所述，於圖7(a)般，雜訊亦根據激發光量增加之態樣中，難以提高S/N。再者，亦有因增加激發光量而使動態範圍縮窄之問題。

另一方面，如圖7(b)所示，進行與散射光之信號成分(雜訊)之去除之情形時，檢測光中幾乎僅包含螢光，可僅檢測欲檢測之信號(基於螢光之信號)。於該情形時，由於雜訊幾乎為0，故如圖7(b)所示，即便增加激發光量(例如即便設為2倍)，只要光檢測器未飽和，便可將激發光(散射光)之影響消除為0，雜訊不會極端增大。如以上般，於圖7(b)所示之進行雜訊去除之構成中，增加激發光之情形時，可於將雜訊成分幾乎消除為0之狀態下僅增加信號成分，因此，有助於提高S/N。該構成係由於雜訊成分相當強烈，故可使激發光量增加或提高IV轉換放大器之放大率。

圖9係對S/N定義進行說明之圖。圖9係顯示每個通道之檢測光強度(測定區域之各位置之檢測光之強度)之一例。如圖9所示，於檢測光強度10count附近存在±4左右之波動成分。此種基礎光量之波動(標準偏差)為對未塗布任何螢光物質等之測定部501(或，與計測狀態同樣設為濡濕狀態之測定部501)掃描激發光取得之值。於以下，將該基礎光量之波動定義為雜訊N。又，信號S定義為「自測定對象部504之峰值螢光強度減去所有通道中之除去測定對象部504之位置之雜訊成分之平均值的值」。S/N定義為用上述定義之信號除以雜訊之值。

另，圖9所示之例中，雜訊值偏移10count左右。藉由進行後述之校準處理，原理上，雜訊值幾乎被消除為0。然而，與雜訊值相應之背景存在不均時，基於軟體解析之觀點，較佳使信號始終為正值，因此，進行背景之偏移處理。另，偏移量設定為使信號落在動態範圍內(0~4096count內)。偏移量以基於動態範圍之觀點而極力減小，且藉由對測定部501掃描激發光獲得之背景之信號始終(幾乎確實地)為正值之方式設定。具體而言，偏移量可設為例如對未塗布任何螢光物質等之測定部501(或，設為與計測狀態同樣濡濕狀態之測定部501)掃描激發光取得之檢測光之強度平均值+該強度平均值之6σ之值。另，可對上述計算出之偏移量添加適當之餘裕而設為最終之偏移量，以備線路系統中飛入突發之雜訊之情形。偏移量可以不犧牲動態範圍且不使信號輸出為負之方式選擇，可為例如+20count左右。

接著，就與散射光相應之信號成分(雜訊)之去除方法，具體地進行說明。光學測定裝置1中，於鎖定電路即消除電路60中進行校準處理，並考慮該校準處理之實施結果自檢測信號去除與散射光相應之信號成分(雜訊)。

具體而言，使用光學測定裝置1之光學測定方法中，首先，以對試料500之測定對象部504以外之部位照射激發光之方式配置照射光學系統10之光學頭。接著，於檢測光學系統20中檢測因來自照射光學系統10之激發光照射至測定部501等而引起之散射光(於測定部501等散射之激發光成分)。此處，由檢測光學系統20檢測出之光基本上僅為至少不含測定對象部504中之螢光的散射光，且為用於校準處理之校準處理用光。

針對校準處理用光之取得，更詳細地進行說明。校準處理用光可藉由對試料500中之較固定於測定對象部504之捕捉抗體更靠下游側之區域照射激發光而予以檢測。圖13係說明試料500之各區域之螢光強度之圖。圖13中，顯示為「線條(Line)A」之部位表示測定對象部504之部位。圖7(a)及圖7(b)等之說明中，為方便說明，將測定對象部504以外之螢光強度顯示得較小，但實際上，如圖13所示，於檢體滴落之上游側，即便不存在捕捉抗體，螢光強度亦容易增大。因此，欲僅設為散射光之校準處理用光，較佳藉由對試料500中之較固定於測定對象部504之捕捉抗體更靠下游側之區域照射激發光而予以檢測。另，校準處理用光之取得，除使用試料500中之測定部501以外，亦可使用收納免疫層析膜之盒、或另外準備之校準處理用構件進行。

接著，實施校準處理。具體而言，光學測定裝置1之消除電路60基於與上述之校準處理用光相應之校準信號，實施用以自檢測信號去除與散射光相應之信號成分的校準處理。關於校準處理之細節予以後述。接著，校準處理完成後，於試料500之測定區域(測定部501)上，以照射光學系統10之光學頭進行掃描，藉此，取得測定部501之螢光資訊。具體而言，消除電路60考慮上述之校準處理之實施結果，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分，藉此取得螢光資訊。

接著，對校準處理之細節進行說明。光學測定裝置1之消除電路60為例如利用FPGA(Field Programmable Gate Array：場可程式化閘陣列)之鎖定電路。校準處理中，消除電路60產生相對於匹配由光源驅動電路30設定之光源11之調變頻率(例如DDS(Direct Digital Synthesizer：直接數位合成)之頻率)之以消除電路60之動作頻率刻畫週期之週期信號移相的鎖定用開關信號。接著，作為鎖定電路發揮功能之消除電路60將測定信號即校準信號及參照信號即開關信號作為輸入，輸出與散射光相應之信號成分，並以使與該散射光相應之信號成分之電壓值為近似於0之特定範圍內(斜線位準)值之方式調整開關信號之相位。

圖10係顯示消除電路60之FPGA內部用於校準處理之信號。圖10所示之週期信號如上所述為匹配DDS之頻率並刻畫週期之時脈信號。基準信號為自週期信號處於任意相位(相對於週期信號移相)之與週期信號相同頻率之信號，且為後述之XY信號用之觸發。XY信號為上述之鎖定用之開關信號，即以基準信號為觸發而形成之信號。X信號(第1信號)為與基準信號無相位差之信號。Y信號(第2信號)為相對於基準信號偏移90度相位之信號。實際上，消除電路60除X信號及Y信號外，進而產生使X信號反轉之X'信號(第3信號)、與使Y信號反轉之Y'信號(第4信號)。X信號、Y信號、X'信號及Y'信號分別由獨立之專用電路產生。以使與散射光相應之信號成分之電壓值為斜線位準之方式調整開關信號之相位意指於來自消除電路60之輸出變為0V(或接近於此之值)之前，使基準信號相對於週期信號持續移相。

圖11係說明將基準信號相對於週期信號移相以使輸出變為0V之方式調整之處理的圖。當前，週期信號、基準信號、及開關信號之初始狀態之相位關係為圖11(a)所示之狀態。接著，基於開關信號，於圖11中之陰影區間進行積分處理，使輸出為(與散射光相應之信號成分之電壓值)非斜線位準且正之值。於該情形時，如圖11(b)所示，以使開關信號之相位延遲之方式調整基準信號之相位。即，消除電路60於校準處理中，與散射光相應之信號成分之電壓值為正值而非斜線位準之情形時，以使開關信號之相位延遲之方式調整。

當前，於已進行開關信號之相位調整之圖11(b)之狀態下，陰影區間之積分處理之結果，輸出為(與散射光相應之信號成分之電壓值)非斜線位準且正之值。於該情形時，如圖11(c)所示，以使開關信號之相位進一步延遲之方式調整基準信號之相位。

當前，於已進行開關信號之相位調整之圖11(c)之狀態下，陰影區間之積分處理之結果，輸出為(與散射光相應之信號成分之電壓值)非斜線位準且正之值。於該情形時，如圖11(d)所示，以使開關信號之相位進一步延遲之方式調整基準信號之相位。

當前，於已進行開關信號之相位調整之圖11(d)之狀態下，陰影區間之積分處理之結果，輸出為(與散射光相應之信號成分之電壓值)非斜線位準且負之值。於該情形時，如圖11(e)所示，以使開關信號之相位提前之方式調整基準信號之相位。即，消除電路60於校準處理中，於與散射光相應之信號成分之電壓值為非斜線位準且負之值之情形時，以將開關信號之相位提前之方式調整。

接著，以將開關信號之相位提前之方式調整之結果，如圖11(e)所示，當陰影區間之積分處理之結果，輸出變為(與散射光相應之信號成分之電壓值)斜線位準(近似於0之特定範圍內之值)時，校準處理完成。

校準處理完成後，消除電路60將包含螢光成分及散射光成分(激發光成分)之檢測光所對應之檢測信號、與校準處理中調整相位之開關信號作為輸入，自檢測信號去除與散射光成分相應之信號成分。

圖15係顯示校準處理之流程圖。如圖15所示，校準處理中，最初，將向AD轉換器之輸入替換為特定之偏移電壓並記憶0位準(步驟S1)。接著，藉由切換開關而將消除電路60(鎖定電路)之信號輸入至AD轉換器(步驟S2)。於該狀態下，將基準信號之相位強制移相一次(步驟S3)。消除電路60(鎖定電路)之輸出於基準信號相對於週期信號之相位為0度與180度時為0V，但初始狀態下，將相位偶然對準180度之情形時，錯誤地完成校準處理，導致輸出之信號之正負反轉，因此，根據後段之電路構成，有無法檢測輸出之信號之情形。該點上，藉由於開始時強制地使基準信號移相，可防止錯誤地完成校準處理。又，如此，藉由匹配開始時之相位，輸出之信號之正負固定。其結果，無須將輸出之信號轉換為數位值時之符號位元，可有效地使用AD轉換器之動態範圍。又，欲以負輸出計測時，可將校準完成之相位設為180度而非0度。

步驟S3完成後，記錄當前之AD轉換器之輸入值(步驟S4)，執行校準之循環處理。首先，比較當前之AD轉換器之輸入值與0位準，判定AD轉換器之輸入值是否小於0位準(是否為負值)(步驟S5)。步驟S5中判定AD轉換器之輸入值為負值時，使消除電路60之開關信號(即基準信號)之相位相對於DDS頻率所對應之週期信號提前(步驟S6)。另一方面，步驟S5中判定AD轉換器之輸入值為正值時，使消除電路60之開關信號(即基準信號)之相位相對於週期信號延遲(步驟S7)。

接著，判定AD轉換器之輸入值是否符號未變化地成為斜線位準(步驟S8)。步驟S8中判定為符號未變化地變為斜線位準時，校準處理結束。另一方面，步驟S8中判定為不滿足條件時，藉由移相而判定AD 轉換器之輸入之符號是否變化(步驟S9)。步驟S9中判定為未變化之情形時，再次進行步驟S4之處理，判定為變化之情形時，將控制之相位之變化寬度變更為現狀之一半(步驟S10)，再次進行步驟S4之處理。以上為校準處理。

接著，對由光源驅動電路30設定之光源11之調變頻率(例如DDS(Direct Digital Synthesizer)之頻率)、與使用FPGA(Field Programmable Gate Array)之鎖定電路即消除電路60之動作頻率的同步處理進行說明。進行使用鎖定電路之相位差螢光計測後，必須使光源11之調變頻率與鎖定電路之動作頻率極其嚴格地同步。若光源11之調變頻率與鎖定電路之動作頻率偏移，則即便藉由上述之校準處理將鎖定電路之輸出設為0，亦如圖14所示，隨著時間經過，頻率之偏移即相位差蓄積而導致輸出漂移(參照圖14中記載為「原始資料」之圖表)。如此，未適當地進行同步處理之情形時，因散射光之影響而無法正確地進行螢光計測。即，因以鎖定電路之動作頻率刻畫週期之週期信號與光源11之調變頻率不同步，故基於週期信號產生之基準信號及開關信號非適當之信號，無法正確地進行螢光計測。

此處，由於利用FPGA之鎖定電路、與進行光源11之調變之DDS於互不相同之時序進行動作，故無法以期望之頻率調變光源11，且無法將兩者之動作頻率設為完全相同。因此，本態樣中，設定2種FPGA之動作頻率，一面以特定之比例切換2種動作頻率一面動作，藉此將鎖定電路及DDS之頻率偏移減小為不影響實用之程度。即，例如，於以驅動10次鎖定電路之總時間考慮之情形時，並非全部設為相同之動作頻率，而是藉由例如將10次中之8次設為高於DDS之動作頻率者，且將10次中之2 次設為低於DDS之動作頻率者等，可使驅動10次鎖定電路之總時間之與DDS之頻率偏移減小。如此，藉由減小頻率偏移，如圖14所示，可減少輸出之漂移(參照圖14中記載為「改良後」之圖表)。另，設定並切換2種DDS之動作頻率而非FPGA之動作頻率，亦可獲得同樣之效果。

最後，對上述之態樣之作用效果進行說明。本態樣中，檢測不包含螢光而包含散射光之校準處理用光，基於與校準處理用光相應之校準信號，實施用以自檢測信號去除與散射光相應之信號成分之校準處理，考慮該校準處理之實施結果，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。藉由基於包含散射光之校準處理用光預先進行用以自檢測信號去除與散射光相應之信號成分之校準處理，可適當地自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。

參照圖16對如此適當去除散射光(雜訊)之效果進行說明。圖16(a)係顯示未進行與散射光相應之信號成分(雜訊)之去除時之檢測光之強度，圖16(b)係顯示進行與散射光相應之信號成分(雜訊)之去除時之檢測光之強度。圖16係顯示計測塗布有DTBTA-Eu³⁺作為螢光試劑之薄膜時之結果。如圖16(a)所示，未進行雜訊去除時，因激發光(散射光)之背景(BKG)，需要偏移大約330counts。且，雜訊(標準偏差)為2.16，信號強度為404counts。相對於此，如圖16(b)所示，進行雜訊去除時，無需考慮激發光於薄膜上散射之偏移，而僅以用於軟體上之處理(將信號值全部設為正之處理)之最低限之偏移進行。且，雜訊(標準偏差)為0.69，信號強度為1475counts。如此，由於進行雜訊去除時之偏移量較小，故可提高來自光源之激發光量及IV轉換放大器之放大率，且可較佳地提高信號強度。其結果，相對於未進行雜訊去除時之S/N為187，可將進行雜訊去除時之 S/N設為2140，且可使S/N提高10倍以上。

校準處理中，可產生相對於匹配光源11之調變頻率之以消除電路60之動作頻率刻畫週期之週期信號移相之鎖定用開關信號，並將校準信號及開關信號作為輸入，輸出與散射光相應之信號成分，以使與該散射光相應之信號成分之電壓值為近似於0之特定範圍內值之方式，調整開關信號之相位，將檢測信號、及校準處理中調整相位之開關信號作為輸入，自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。如此，使用鎖定電路，於校準處理中以使與散射光相應之信號成分之電壓值成為近似於0之值之方式調整開關信號之相位，藉此，可將相位調整後之開關信號作為輸入，適當地自檢測信號去除與散射光相應之信號成分。

校準處理中，與散射光相應之信號成分之電壓值為非特定範圍內且大於該特定範圍之值之情形時，以使開關信號之相位延遲之方式調整，與散射光相應之信號成分之電壓值為非特定範圍內且小於該特定範圍之值之情形時，以使開關信號之相位提前之方式調整。藉此，可於校準處理中將與散射光相應之信號成分之電壓值適當地調整為接近0之值。

可使光源11之調變頻率較螢光之強度自峰值降至1/e之時間即螢光壽命所對應之值低。於調變頻率高至螢光壽命所對應之值之程度之情形時，有連續之信號相互重疊之情形而無法將螢光強度最大化。該點上，可藉由使調變頻率低於螢光壽命所對應之值，而適當地提高螢光強度。

可使光源11之調變頻率低於螢光壽命所對應之值，且高於商用頻率。藉此，可一面避免調變頻率高於螢光壽命所對應之值而使螢光強度減弱，一面避免雜訊增加。

作為鎖定用之開關信號，可使用分別獨立之專用電路產生X信號、相對於該X信號相位偏移90度之Y信號、使X信號反轉之X'信號、及使Y信號反轉之Y'信號。藉由以獨立之專用電路產生反轉信號，可防止產生例如藉由not電路產生反轉信號時成為問題之微小延遲(隨著通過not電路之微小延遲)。

消除電路60(鎖定電路)可設定為以特定之比例切換2種動作頻率。藉此，較動作頻率設為1種之情形，易於使鎖定電路之動作頻率匹配光源11之調變頻率，可提高該等之同步制度。

校準處理用光可藉由對試料500中之較固定於測定對象部504之捕捉抗體更靠下游側之區域照射激發光來檢測。螢光成分易滯留於較捕捉抗體更靠上游側，藉由對補足抗體下游側之區域照射激發光來檢測校準處理用光，可適當地檢測減少螢光成分之影響之校準處理用光。