WO2022190471A1 - 光源及び自動分析装置 - Google Patents

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昌平 有田
裕哉 松岡
貴洋 安藤
康宏 氣田
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Definitions

  • the present invention relates to a light source for an automatic analyzer and an automatic analyzer using the same.
  • LEDs light-emitting diodes
  • Patent Document 1 describes a configuration in which halogen lamp light and LED ultraviolet light are combined by a filter.
  • Patent document 1 discloses a configuration for cooling and constant temperature of the lower surface of the LED package, but does not consider the influence of the environmental temperature on the upper surface side of the LED.
  • an object of the present invention is to provide a light source having a constant temperature of a light-emitting element and high-precision analytical performance, and an automatic analyzer using the same.
  • a substrate on which a light emitting element is mounted and a second side surface of the substrate opposite to the first side surface on which the light emitting element is mounted are installed so as to be in contact with each other.
  • a temperature adjusting section that adjusts the temperature of a light emitting element;
  • a first optical element that transmits light emitted by the light emitting element to the outside;
  • a member that is assembled to the temperature adjusting section and covers the light emitting element and the substrate. wherein said member has a hole in a region through which light from said light emitting element passes, and said first optical element is assembled so as to be accommodated in said hole.
  • the present invention provides a light source, a reaction cell irradiated with light from the light source, a spectroscope for dispersing the light from the reaction cell, and the light from the spectroscope.
  • the light source is mounted on a substrate on which a light-emitting element is mounted, and on a second side of the substrate opposite to the first side on which the light-emitting element is mounted.
  • a temperature control unit arranged to be in contact with and configured to control the temperature of the light emitting element; a first optical element configured to transmit light emitted by the light emitting element to the outside; a member covering the substrate, the member having a hole in a region through which the light from the light emitting element passes, and the first optical element being assembled so as to be accommodated in the hole.
  • the present invention it is possible to provide a light source having a constant temperature of the light-emitting element and high-precision analytical performance, and an automatic analyzer using the same.
  • FIG. 3 is a diagram of a configuration example of a light source unit in Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of a configuration example of a light source unit according to the first embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram of a configuration example of a light source unit according to the second embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram of a configuration example of a light source unit according to the second embodiment;
  • FIG. 11 is a diagram of a configuration example of a light source unit in Example 3;
  • optical element means a filter such as a dichroic filter, a reflector, and the like, as well as a lens and a diffusion plate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an automatic analyzer 100 for biochemical tests according to an embodiment.
  • the automatic analyzer 100 is a device that performs measurement by irradiating a sample with light.
  • the automatic analyzer 10 includes a sample disk 103 , a reagent disk 106 , a reaction disk (incubator) 109 , a dispensing mechanism, a control circuit 201 , a light intensity measurement circuit 202 , a data processing section 203 , an input section 204 and an output section 205 .
  • a dispensing mechanism to the reaction discs moves samples and reagents between the discs.
  • a control circuit 201 controls each disk and a dispensing mechanism, and a light quantity measurement circuit 202 measures the absorbance of the reaction solution.
  • a data processing unit 203 processes data measured by the light intensity measurement circuit 202 .
  • An input unit 204 and an output unit 205 are interfaces with the data processing unit 203 .
  • the pipetting mechanism includes a sample pipetting mechanism 110 and a reagent pipetting mechanism 111 .
  • the data processing unit 203 includes an information recording unit 2031 and an analysis unit 2032.
  • the information recording unit 2031 is configured by a storage memory or the like, and stores control data, measurement data, data used for data analysis, analysis result data, and the like.
  • the data processing unit 203 may be implemented using a computer including a central processing unit (CPU) and the like.
  • a plurality of sample cups 102 as containers for storing the samples 101 are arranged on the circumference of the sample disk 103 .
  • Sample 101 is, for example, blood.
  • a plurality of reagent bottles 105 which are containers for storing the reagent 104 , are arranged on the circumference of the reagent disk 106 .
  • a plurality of reaction cells 108 (reaction containers), which are containers for holding a reaction solution 107 in which the sample 101 and the reagent 104 are mixed, are arranged on the circumference of the reaction disk 109 .
  • the sample pipetting mechanism 110 is a mechanism used when moving a certain amount of the sample 101 from the sample cup 102 to the reaction cell 108 .
  • the sample dispensing mechanism 110 is composed of, for example, a nozzle that ejects or aspirates a solution, a robot that positions and transports the nozzle at a predetermined position, a pump that ejects or aspirates the solution from the nozzle to the nozzle, and a channel that connects the nozzle and the pump. be.
  • the reagent dispensing mechanism 111 is a mechanism used when moving a certain amount of the reagent 104 from the reagent bottle 105 to the reaction cell 108 .
  • the reagent dispensing mechanism 111 also includes, for example, a nozzle that ejects or aspirates a solution, a robot that positions and transports the nozzle at a predetermined position, a pump that ejects or aspirates the solution from or to the nozzle, and a channel that connects the nozzle and the pump. be.
  • the stirring unit 112 is a mechanical unit that stirs and mixes the sample 101 and the reagent 104 in the reaction cell 108 .
  • the cleaning unit 114 is a mechanical unit that discharges the reaction solution 107 from the reaction cell 108 that has completed the analysis process, and then cleans the reaction cell 108 .
  • the reaction cells 108 are immersed in a constant temperature fluid 115 in a temperature controlled constant temperature bath. Thereby, the reaction cell 108 and the reaction solution 107 therein are kept at a constant temperature by the control circuit 201 even while being moved by the reaction disk 109 .
  • Water or air, for example, is used as the constant temperature fluid 115 .
  • An absorbance measuring unit (absorbance photometer) 113 for performing absorbance analysis on the sample 101 is arranged on a part of the circumference of the reaction disk 109 .
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the absorbance measurement unit 113.
  • Irradiation light generated from the light source unit 301 is emitted along the optical axis 401 , condensed by the condensing lens 403 , and irradiated to the reaction cell 108 .
  • the light source side slit 402 may be arranged to limit the width of the light emitted from the light source section 301 in order to make the light amount distribution in the light irradiation plane uniform.
  • the light transmitted through the reaction solution 107 in the reaction cell 108 is dispersed by the diffraction grating 3021 in the spectroscope 302 and received by the detector array 3022 having a large number of light receivers. At this time, light that has not passed through the reaction solution 107 becomes noise, so a spectroscope-side slit 404 may be arranged to prevent such stray light from entering the spectroscope 302 .
  • Examples of measurement wavelengths received by the detector array 3022 include 340 nm, 376 nm, 405 nm, 415 nm, 450 nm, 480 nm, 505 nm, 546 nm, 570 nm, 600 nm, 660 nm, 700 nm, 750 nm, and 800 nm.
  • Light reception signals from these light receivers are transmitted to the information recording section 2031 of the data processing section 203 through the light amount measurement circuit 202 .
  • the amount of components such as proteins, sugars, and lipids contained in the sample 101 is calculated according to the following procedure.
  • the control circuit 201 causes the sample dispensing mechanism 110 to dispense a fixed amount of the sample 101 in the sample cup 102 into the reaction cell 108 .
  • the control circuit 201 causes the reagent dispensing mechanism 111 to dispense a fixed amount of the reagent 104 in the reagent bottle 105 into the reaction cell 108 .
  • the control circuit 201 rotates the sample disk 103, the reagent disk 106, and the reaction disk 109 by the corresponding drive units. At this time, the sample cup 102, the reagent bottle 105, and the reaction cell 108 are positioned at predetermined dispensing positions according to the driving timing of the dispensing mechanism corresponding to each.
  • the reaction cell 108 containing the reaction solution 107 passes through the measurement position where the absorbance measurement unit 113 is arranged.
  • the amount of transmitted light from the reaction solution 107 is measured via the absorbance measuring section 113 each time it passes through the measurement position.
  • the measured data are sequentially output to the information recording unit 2031 and accumulated as reaction process data.
  • reaction process data acquired at regular time intervals are stored in the information recording unit 2031 .
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the light source of this embodiment, that is, the light source unit 301.
  • a first LED 501 and a second LED 502 are mounted on the LED mounting substrate 503 .
  • Absorption analysis requires a broad band of wavelengths. For example, 340-800 nm. Therefore, a broadband wavelength is realized by combining a plurality of LED lights with different wavelengths.
  • a dichroic filter 507 is installed on the optical path of the first LED 501 at an incident angle of 45°
  • a reflector 508 is installed on the optical path of the second LED 502 at an incident angle of 45°.
  • the light emitted from the second LED 502 is reflected in two stages from the reflector 508 to the dichroic filter 507 , combined with the light emitted from the first LED 501 , and enters the spectroscope 302 along the path of the optical axis 401 .
  • the LED mounting board 503 supplies power to the first LED 501 and the second LED 502, and the LED mounting board 503 is in contact with the temperature adjustment section 505, and has the role of balancing the temperatures of the LED elements and the temperature adjustment section 505.
  • a member 504 that covers the LED is in contact with the temperature control unit 505 to keep the temperature around the LED element constant, thereby suppressing temperature changes in the LED light emitting element due to self-heating of the LED.
  • the member 504 is flat with no protrusions from the assembly surface with the temperature control part 505 .
  • the substrate 503 on which the LED is mounted and the member 504 covering the LED have a role of shielding the LED element from the influence of environmental temperature changes.
  • the LED mounting substrate 503 and the member 504 covering the LEDs are made of metal with high thermal conductivity, such as aluminum or copper, as a base material.
  • a base material such as a resin with a thermal conductivity equivalent to that of metal is developed in future technological reforms, it will also be included.
  • Lenses include ball lenses and hemispherical lenses.
  • a hemispherical lens 509 is used in this embodiment.
  • a hemispherical lens 509 which is the first optical element, is assembled on the optical axis of the first LED 501 by means of a fixing member 511 having a pair of screws so as to fit in the member 504 covering the LED. .
  • a fixing member 511 having a pair of screws so as to fit in the member 504 covering the LED.
  • the automatic analyzer 100 of the present embodiment In order to perform highly accurate analysis by the absorption analysis of the automatic analyzer 100 of the present embodiment, it is necessary to homogenize the light amount distribution of the first LED 501 and the second LED 502 in the light irradiation surface of the reaction cell 108. .
  • a high degree of design tolerance is required to make the light intensity distribution uniform. For example, the mounting position and spacing between the first LED 501 and the second LED 502, and the tolerances of members for holding the dichroic filter 507 and the reflector 508, and the like.
  • the light quantity distribution of the emitted light of the second LED 502 that enters the reaction cell 108 after being reflected in two stages by the dichroic filter 507 and the reflector 508 is made uniform. do. Therefore, in order to diffuse the light, a diffuser plate 510 as a second optical element is attached to the member 504 covering the second LED 502 with a fixing member 511 on the optical axis of the second LED 502 .
  • a lens is arranged on the optical axis of the first LED and a diffusion plate is arranged on the optical axis of the second LED.
  • a configuration in which a diffuser plate is placed above and a lens on the optical axis of the second LED, a configuration in which a lens is placed on the optical axis of both LEDs, and a configuration in which a diffuser plate is placed on the optical axis of both LEDs may be used. .
  • the temperature set in the temperature adjustment unit 505 of this embodiment is, for example, 37°C.
  • each LED element is kept at a constant temperature.
  • the temperature sensor 506 can be composed of, for example, a thermistor, a thermocouple, a resistance temperature detector, or the like.
  • the temperature adjustment unit 505 for example, a metal block in which constant temperature fluid is flowed, or a Peltier element can be used.
  • feedback control of the temperature sensor 506 can control the LED side of the temperature adjustment unit 505, that is, the back surface of the LED mounting board 503 to about 37 ⁇ 0.01° C. via the control circuit 201. .
  • a temperature control section, a substrate, a metal member, and a first optical element are arranged in this order, and the first optical element is assembled so as to be accommodated in the metal member.
  • optical elements are under the same temperature control, and a light source and an automatic analyzer using the light source are constructed.
  • the element temperature of the first LED 501 and the element temperature of the second LED 502 are equal within a certain range, and when the automatic analyzer 100 performs the two-wavelength measurement method High-precision quantitative analysis becomes possible.
  • Example 1 a light source in which two LEDs are mounted on the LED mounting board 503 is shown.
  • the number of mounted LEDs is not limited, nor is the number of lenses and diffusion plates.
  • FIG. 5 is a configuration example of the light source unit 301 included in the automatic analyzer 100 according to the second embodiment.
  • three LEDs 501, 502, and 503 are mounted on an LED mounting board 503, and the lens as the first optical element and the diffusion plate as the second optical element are not arranged.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • absorption analysis requires a broadband wavelength, but according to this embodiment, it is easy to obtain a broadband wavelength by using three LEDs with different wavelengths, and the amount of light is increased. be able to.
  • the combined light need not be emitted parallel to the light of the first LED.
  • the light combined as shown in FIG. 6 may be reflected by a reflector 508 to form an arbitrary optical path.
  • the hemispherical lens 509 is attached to the member 504 covering the LED so as to be fitted therein, and the temperature is controlled to a constant temperature.
  • Various optical elements and optical components may be included.
  • dichroic filters and reflectors can be used as other optical components.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a light source unit according to Example 3.
  • a first LED 501 a second LED 502, and an LED mounting board 503, a dichroic filter 507 and a reflector 508 are assembled to a member 504 covering the LEDs.
  • the temperature can be controlled to a constant temperature.

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Abstract

光源の発光素子の温度を一定にし、高精度な分析性能を有する自動分析装置を提供する。光源を有する基板と、前記光源を温調する温調部と、前記光源からの光を外部へ発する第1光学素子と、前記光源を覆う部材と、を備え、前記温調部、前記基板、前記部材、前記第1光学素子、の順に配置され、前記光学素子は、前記部材に収まるように組付けられ、前記温調部によって、前記光源、前記部材、前記光学素子が同じ温度制御下にある自動分析装置用光源を構成する。

Description

光源及び自動分析装置
 本発明は、自動分析装置用光源及びそれを用いた自動分析装置に関する。
 生体試料に含まれる成分量を分析するための自動分析装置においては、試料と試薬を混合させ、吸光、蛍光、発光等の光学特性に基づいて検査項目を分析するのが一般的である。近年、吸光分析の光源として、長寿命が期待される発光ダイオード(以下LED)が検討されている。例えば、特許文献1は、フィルタによってハロゲンランプ光とLEDの紫外光を合波する構成を記載している。
特開2018-105739号公報
 自動分析装置の吸光分析において光源の光量を一定にするために発光素子の温度を一定にする必要がある。特許文献1では、LEDのパッケージ下面を冷却および恒温する構成が示されているが、LEDの上面側の環境温度の影響が考慮されていない。
 そこで、本発明の目的は、発光素子の温度を一定にし、高精度な分析性能を有する光源、及びそれを用いた自動分析装置を提供することにある。
 上記の目的を達成するため、本発明においては、発光素子を載置する基板と、前記基板の前記発光素子を載置する第1側面とは反対の第2側面に接するように設置され、前記発光素子を温度調整する温度調整部と、前記発光素子が発する光を外部へ透過する第1光学素子と、前記温度調整部に組付けられると共に、前記発光素子及び前記基板を覆う部材と、を備え、前記部材は、前記発光素子からの光が通過する領域に穴部を備え、前記第1光学素子は前記穴部の中に収まるように組付けられる、ことを特徴とする光源を提供する。
 また、上記の目的を達成するため、本発明においては、光源と、前記光源からの光が照射される反応セルと、前記反応セルからの光を分光する分光器と、前記分光器からの光を測定する光量測定部とを備える自動分析装置であって、前記光源は、発光素子を載置する基板と、前記基板の前記発光素子を載置する第1側面とは反対の第2側面に接するように配置され、前記発光素子を温度調整する温度調整部と、前記発光素子が発する光を外部へ透過する第1光学素子と、前記温度調整部に組付けられると共に、前記発光素子及び前記基板を覆う部材と、を備え、前記部材は、前記発光素子からの光が通過する領域に穴部を備え、前記第1光学素子は前記穴部の中に収まるように組付けられる、ことを特徴とする自動分析装置を提供する。
 本発明によれば、発光素子の温度を一定にし、高精度な分析性能を有する光源、及びそれを用いた自動分析装置を提供することができる。
生化学検査用の自動分析装置の一例の概略図。 自動分析装置の吸光度測定部の一構成例の図。 実施例1における光源部の一構成例の図。 実施例1における光源部の一構成例の斜視図。 実施例2における光源部の一構成例の図。 実施例2における光源部の一構成例の図。 実施例3における光源部の構成例の図。
 以下、図面に従い、本発明を実施するための形態について説明する。本明細書において、「光学素子」とは、レンズや拡散板の他、ダイクロイックフィルタなどのフィルタや反射板等を意味する。
 図1は、実施例に係る生化学検査用の自動分析装置100の全体構成を示す概略図である。自動分析装置100は、試料に対して光を照射することにより測定する装置である。自動分析装置10は、サンプルディスク103、試薬ディスク106、反応ディスク(インキュベータ)109、分注機構、制御回路201、光量測定回路202、データ処理部203、入力部204、出力部205を備える。反応ディスクに分注機構は、ディスク間でサンプルや試薬を移動させる。制御回路201は、各ディスクや分注機構を制御する、光量測定回路202は、反応溶液の吸光度を測定する。データ処理部203は、光量測定回路202が測定したデータを処理する。入力部204と出力部205は、データ処理部203とのインタフェースである。分注機構は、サンプル分注機構110と試薬分注機構111を備える。
 データ処理部203は、情報記録部2031と解析部2032を備える。情報記録部2031は、記憶メモリなどで構成され、制御データ、測定データ、データ解析に用いるデータ、解析結果データなどを格納する。データ処理部203は、中央処理部(CPU)などから構成されるコンピュータを用いて実現されてもよい。
 サンプルディスク103の円周上には、サンプル101の収容容器であるサンプルカップ102が複数配置される。サンプル101は、例えば血液である。試薬ディスク106の円周上には、試薬104の収容容器である試薬ボトル105が複数配置される。反応ディスク109の円周上には、サンプル101と試薬104を混合させた反応溶液107の収容容器である反応セル108(反応容器)が複数配置される。
 サンプル分注機構110は、サンプルカップ102から反応セル108にサンプル101を一定量移動させる際に使用する機構である。サンプル分注機構110は、例えば溶液を吐出または吸引するノズル、ノズルを所定位置に位置決めおよび搬送するロボット、溶液をノズルから吐出またはノズルに吸引するポンプ、およびノズルとポンプを繋ぐ流路で構成される。
 試薬分注機構111は、試薬ボトル105から反応セル108に試薬104を一定量移動させる際に使用する機構である。試薬分注機構111も、例えば溶液を吐出または吸引するノズル、ノズルを所定位置に位置決めおよび搬送するロボット、溶液をノズルから吐出またはノズルに吸引するポンプ、およびノズルとポンプを繋ぐ流路で構成される。
 攪拌部112は、反応セル108内で、サンプル101と試薬104を攪拌し混合させる機構部である。洗浄部114は、分析処理が終了した反応セル108から反応溶液107を排出し、その後、反応セル108を洗浄する機構部である。
 反応ディスク109において、反応セル108は、温度が制御された恒温槽内の恒温流体115に浸漬されている。これにより、反応セル108およびその中の反応溶液107は、反応ディスク109による移動中も、制御回路201によってその温度は一定温度に保たれる。恒温流体115には、例えば水や空気が使用される。反応ディスク109の円周上の一部に、サンプル101に対する吸光分析を実施する吸光度測定部(吸光光度計)113が配置される。
 図2は、吸光度測定部113の一構成例を示す図である。光源部301から発生した照射光は、光軸401に沿って出射され、集光レンズ403により集光されて反応セル108に照射される。このとき、光の照射面内光量分布を均一にするために光源側スリット402を配置し、光源部301からの出射光の幅を制限することがある。
 反応セル108の中の反応溶液107を透過した光は、分光器302中の回折格子3021によって分光され、多数の受光器を備える検出器アレイ3022によって受光される。このとき、反応溶液107を透過していない光はノイズになるので、そうした迷光が分光器302に入るのを防ぐために分光器側スリット404を配置することがある。 検出器アレイ3022が受光する測定波長は、1例として、340nm、376nm、405nm、415nm、450nm、480nm、505nm、546nm、570nm、600nm、660nm、700nm、750nm、800nmなどがある。これら受光器による受光信号は、光量測定回路202を通じ、データ処理部203の情報記録部2031に送信される。
 サンプル101に含まれるタンパク質、糖、脂質などの成分量の算出は、次の手順により実施される。まず、制御回路201は、サンプル分注機構110により、サンプルカップ102内のサンプル101を反応セル108に一定量分注する。次に、制御回路201は、試薬分注機構111により、試薬ボトル105内の試薬104を反応セル108に一定量分注する。
 各溶液の分注時、制御回路201は、それぞれに対応する駆動部により、サンプルディスク103、試薬ディスク106、反応ディスク109を回転駆動させる。この際、サンプルカップ102、試薬ボトル105、反応セル108は、それぞれに対応する分注機構の駆動タイミングに応じ、所定の分注位置に位置決めされる。
 反応ディスク109の回転により、反応溶液107を収容する反応セル108は、吸光度測定部113が配置された測定位置を通過する。測定位置を通過するたび、反応溶液107からの透過光量が吸光度測定部113を介して測定される。測定データは情報記録部2031に順次出力され、反応過程データとして蓄積される。
 この反応過程データの蓄積の間、必要であれば、別の試薬104を試薬分注機構111により反応セル108に追加で分注し、さらに一定時間測定する。これにより、一定の時間間隔で取得された反応過程データが、情報記録部2031に格納される。
 図3は、本実施例の光源、すなわち光源部301の一構成例を示す図である。LED実装基板503上には、第1LED501と第2LED502が実装されている。吸光分析には、広帯域波長が必要である。例えば、340~800nmである。そこで、複数の異なる波長のLED光を合波することで広帯域波長を実現している。
 本実施例においては、図3に示すように、第1LED501の光路上に入射角45°でダイクロイックフィルタ507を設置し、第2LED502の光路上に入射角45°で反射板508を設置する。第2LED502から出射された光は、反射板508からダイクロイックフィルタ507へ2段階反射した後、第1LED501が出射した光と合波されて、光軸401の経路で分光器302に入射する。
 LED実装基板503は、第1LED501と第2LED502に電力を供給し、LED実装基板503は、温度調整部505と接し、LED素子と温度調整部505の温度を平衡化する役割を持つ。LEDを覆う部材504は、温度調整部505と接し、LED素子の周囲を恒温し、LEDの自己発熱等による、LED発光素子の温度変化を抑制する。同図の上部、下部それぞれに示すように、部材504は、温度調整部505との組付け面から突出部を有さずフラットに構成される。
 また、LEDを実装した基板503、LEDを覆う部材504によって、LED素子の環境温度の変化の影響を遮断する役割を持つ。熱伝導率の観点から、LED実装基板503、LEDを覆う部材504は、アルミニウムまたは銅のような熱伝導率の高い金属を基材とするものによって構成することが好ましい。しかし、今後の技術改革で金属に相当する熱伝導率を有した樹脂などの基材が開発された場合はこれも含む。
 第1LED501の光軸上に第1光学素子であるレンズを配置することで、LEDから反応セル108の光の照射面に入射する光量を大きくし、LED光の光源像を拡大することで照射面内の光量分布を均一にすることができる。レンズには、ボールレンズや半球レンズなどがある。本実施例では半球レンズ509を用いる。
 図4の斜視図に示すように、第1光学素子である半球レンズ509をLEDを覆う部材504に収まるように、第1LED501の光軸上に、一対のネジを有する固定用部材511によって組付ける。半球レンズ509をLEDを覆う部材504に設置することにより、半球レンズ509を一定温度に温度制御し、熱変形の影響を軽減することができる。
 本実施例の自動分析装置100の吸光分析で高い精度の分析をするためには、反応セル108の光の照射面内において、第1LED501と第2LED502の光量分布を均一化することが必要である。しかし、光量分布を均一化するためには、高度な設計公差が要求される。例えば、第1LED501と第2LED502の実装位置、間隔、ダイクロイックフィルタ507や反射板508を保持する部材等の公差である。
 そこで、本実施例においては、第2LEDの出射光を拡散させることにより、ダイクロイックフィルタ507や反射板508で2段階反射した後、反応セル108に入射する第2LED502の出射光の光量分布を均一化する。そこで、光を拡散させるために、第2光学素子である拡散板510を、第2LED502を覆う部材504に、固定用部材511で第2LED502の光軸上に組み付ける。
 なお、本実施例では、第1光学素子、第2光学素子として、第1LEDの光軸上にレンズ、第2LEDの光軸上に拡散板を配置する構成を示したが、第1LEDの光軸上に拡散板、第2LEDの光軸上にレンズを配置する構成や、両LEDの光軸上にレンズを配置する構成、両LEDの光軸上に拡散板を配置する構成であってもよい。
 本実施例の温度調整部505に設定する温度は、例えば37℃とする。温度調整部505の内部やLED実装基板503の近傍に設置した温度センサ506によって取得した温度にしたがって温度調整部505を制御することにより、各LED素子を一定温度に保つ。温度センサ506は、例えばサーミスタ、熱電対、測温抵抗体などによって構成できる。
 温度調整部505としては、例えば恒温流体を流した金属ブロックや、ペルチェ素子を使用することができる。ペルチェ素子の場合、温度センサ506のフィードバック制御によって、制御回路201を介して温度調整部505のLED側、すなわち、LED実装基板503の裏面は例えば37±0.01℃程度に制御することができる。
 すなわち、最も好適な実施例1では、発光素子を有する基板と、発光素子を温調する温調部と、発光素子からの光を外部へ発する第1光学素子と、発光素子を覆う金属部材と、を備え、温調部、基板、金属部材、第1光学素子の順に配置され、第1光学素子は、金属部材に収まるように組付けられ、温調部によって、発光素子、金属部材、第1光学素子が同じ温度制御下にあることを特徴とする光源、並びにそれを利用した自動分析装置を構成する。
 以上説明した実施例1の光源、並びに自動分析装置の構成によれば、第1LED501の素子温度と第2LED502の素子温度が一定範囲で同等となり、自動分析装置100が2波長測定法を実施するとき高い精度の定量分析が可能になる。
 実施例1ではLED実装基板503上に2つのLEDを実装する形態の光源を示した。実装されるLEDの数は限定されるものではなく、レンズや拡散板の数も限定されるものではない。図5は、実施例2に係る自動分析装置100が備える光源部301の一構成例である。本実施例においては、LED実装基板503上に3つのLED501、502、503を実装し、第1光学素子であるレンズと第2光学素子である拡散板を配置しない形態を表す。その他構成は実施例1と同様である。
 上述したように、吸光分析には広帯域波長が必要であるが、本実施例によれば、波長の異なる3つのLEDを利用することにより広帯域波長を得ることが容易であり、光量の増大を図ることができる。
 なお、合成された光は第1LEDの光と平行に出射する必要はない。例えば、図6のように合成された光を反射板508で反射して任意の光路を形成してもよい。
 実施例1では、LEDを覆う部材504に半球レンズ509を収まるように組付け、一定温度に温度制御する形態を示したが、LEDを覆う部材504に組付けられるのは半球レンズに限らず、様々な光学素子、光学部品を含んでも良い。例えば、その他の光学部品として、ダイクロイックフィルタや反射板を用いることができる。
 図7は、実施例3に係る光源部の一構成例を示す図であり、第1LED501、第2LED502、LED実装基板503に加え、ダイクロイックフィルタ507、反射板508をLEDを覆う部材504に組付け、一定温度に温度制御することができる。
 以上に説明した実施例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例に含まれる構成を追加・削除・置換することも可能である。
100:自動分析装置
101:サンプル
102:サンプルカップ
103:サンプルディスク
104:試薬
105:試薬ボトル
106:試薬ディスク
107:反応溶液
108:反応セル
109:反応ディスク
110:サンプル分注機構
111:試薬分注機構
112:攪拌部
113:吸光度測定部
114:洗浄部
115:恒温流体
201:制御回路
202:光量測定回路
203:データ処理部
2031:情報記録部
2032:解析部
204:入力部
205:出力部
301:光源部
302:分光器
3021:回折格子
3022:検出器アレイ
401:光軸
402:光源側スリット
403:集光レンズ
404:分光器側スリット
501:第1LED
502:第2LED
503:LED実装基板
504:LEDを覆う部材
505:温度調整部
506:温度センサ
507:ダイクロイックフィルタ
508:反射板
509:半球レンズ
510:拡散板
511:固定用部材
512:第3LED

Claims (11)

  1. 発光素子を載置する基板と、
    前記基板の前記発光素子を載置する第1側面とは反対の第2側面に接するように前記発光素子を温度調整する温度調整部と、
    前記発光素子が発する光を外部へ透過する第1光学素子と、
    前記温度調整部に組付けられると共に、前記発光素子及び前記基板を覆う部材と、を備え、
    前記部材は、前記発光素子からの光が通過する領域に穴部を備え、前記第1光学素子は前記穴部の中に収まるように組付けられる、
    ことを特徴とする光源。
  2. 請求項1に記載の光源であって、
    前記基板は、第1発光素子と第2発光素子を前記第1側面上に載置し、前記第1発光素子が発する光を外部へ透過する前記第1光学素子と、前記第2発光素子が発する光を外部へ透過する第2光学素子を備え、
    前記穴部は、前記第1発光素子からの光が通過する領域に第1穴部と、前記第2発光素子からの光が通過する領域に第2穴部とからなり、
    前記第1光学素子は前記第1穴部の中に、前記第2光学素子は前記第2穴部の中に収まるように組付けられ、
    前記第1光学素子を透過した光と、前記第2光学素子を透過した光を合波する合波部を更に備える、
    ことを特徴とする光源。
  3. 請求項1に記載の光源であって、
    前記基板の材質は、熱伝導性の高いアルミニウム、或いは銅であることを特徴とする光源。
  4. 請求項1に記載の光源であって、
    前記部材は、前記温度調整部との組付け面から突出部を有さない、ことを特徴とする光源。
  5. 請求項2に記載の光源であって、
    前記部材は、前記第1光学素子、前記第2光学素子、及び前記合波部を収まるように組み付ける、
    ことを特徴とする光源。
  6. 請求項2または5に記載の光源であって、
    前記第1光学素子はレンズであり、前記第2光学素子は拡散板である、
    ことを特徴とする光源。
  7. 光源と、前記光源からの光が照射される反応セルと、前記反応セルからの光を分光する分光器と、前記分光器からの光を測定する光量測定部とを備える自動分析装置であって、
    前記光源は、発光素子を載置する基板と、前記基板の前記発光素子を載置する第1側面とは反対の第2側面に接するように配置され、前記発光素子を温度調整する温度調整部と、
    前記発光素子が発する光を外部へ透過する第1光学素子と、前記温度調整部に組付けられると共に、前記発光素子及び前記基板を覆う部材と、を備え、前記部材は、前記発光素子からの光が通過する領域に穴部を備え、前記第1光学素子は前記穴部の中に収まるように組付けられる、
    ことを特徴とする自動分析装置。
  8. 請求項7に記載の自動分析装置であって、
    前記基板は、第1発光素子と第2発光素子を前記第1側面上に載置し、前記第1発光素子が発する光を外部へ透過する前記第1光学素子と、前記第2発光素子が発する光を外部へ透過する第2光学素子を備え、
    前記穴部は、前記第1発光素子からの光が通過する領域に第1穴部と、前記第2発光素子からの光が通過する領域に第2穴部とからなり、
    前記第1光学素子は前記第1穴部の中に、前記第2光学素子は前記第2穴部の中に収まるように組付けられ、
    前記第1光学素子を透過した光と、前記第2光学素子を透過した光を合波する合波部を更に備える、
    ことを特徴とする自動分析装置。
  9. 請求項7に記載の自動分析装置であって、
    前記基板の材質は、熱伝導性の高いアルミニウム、或いは銅であることを特徴とする自動分析装置。
  10. 請求項7に記載の自動分析装置であって、
    前記部材は、前記温度調整部との組付け面から突出部を有さない、
    ことを特徴とする自動分析装置。
  11. 請求項8に記載の自動分析装置であって、
    前記部材は、前記第1光学素子、前記第2光学素子、及び前記合波部を収まるように組み付ける、
    ことを特徴とする自動分析装置。
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