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発明の名称 分析装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3362(P2007−3362A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184307(P2005−184307)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 山田 亮介 / 兵頭 正威
要約 課題
面ぶれによる影響のない正確な測定値を得るために、面ぶれ情報を取得し電圧補正あるいは測定値補正する機能を組み込んだ分析装置を提供する。

解決手段
回転しているディスクに光源から出力される光を照射し、受光素子にて得られる透過光あるいは反射光あるいは拡散光のいずれか1つあるいは2つ以上からディスク上の検体情報を取得し、光学的に分析する分析装置において、ディスクの面ぶれ量あるいはそれに追従した信号を取得し、取得した面ぶれ量あるいはそれに追従した信号を基に受光素子での受光光量から変換される電位レベルを補正する面ぶれに影響のない測定値が得られる。
特許請求の範囲
【請求項1】
回転するディスクに照射される光をもとに前記ディスクから発せられる光を受光して得られた受光量に基づいて検体を光学的に分析する分析装置において、
前記ディスクから発せられる光を受光する受光手段と、前記受光手段における受光量をもとに前記ディスクの回転中心を含み前記ディスクの回転軸と垂直に交わる面と前記ディスク上の点との乖離に基づく量により前記受光量を補正する補正手段と、を備えてなる分析装置。
【請求項2】
前記補正手段が前記受光手段における受光量を電気信号に変換する変換手段を備え、前記変換手段が前記電気信号の電位レベルを変化させることにより前記補正手段が前記受光量を補正してなる、請求項1に記載の分析装置。
【請求項3】
前記受光手段が、独立して動作する複数の部分に分割された受光素子でなり、前記分割された受光素子の各部分が前記ディスクの中心から外周に向かう直線に並行な境界線で仕切られてなる、請求項1に記載の分析装置。
【請求項4】
前記受光手段が受光する光をもとに前記ディスク上の発光位置を検出する検出手段を備え、前記検出手段により検出された前記ディスク上の発光位置に基づいて前記補正手段が前記受光量を補正してなる、請求項1に記載の分析装置。
【請求項5】
前記複数の部分の各部分における受光量の変化に基づいて前記補正手段の前記受光量に対する補正量を算出する算出手段を備え、前記複数の部分の受光量が一致してなる基準受光量と前記複数の部分の各部分における受光量とに基づいて前記算出手段が前記補正量を算出してなる、請求項3に記載の分析装置。
【請求項6】
前記受光手段における受光量が既知である第1点と前記受光手段における受光量が既知である第2点とが前記ディスクの同一円周上に配され、前記第1点と前記第2点とから発せられる光を前記受光手段が受光して前記第1点における受光量と前記第2点における受光量とに基づいて前記補正手段が前記同一円周上の点から発せられる光の受光量を補正してなる、請求項1に記載の分析装置。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、分析装置に関し、より詳細には、ディスクの面ぶれ量あるいはそれに追従する信号をあらかじめ取得して電位補正あるいは測定値補正を行う分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回転しているディスクに光源から出力される光を照射し、受光素子にて得られる透過光あるいは反射光あるいは拡散光からディスク上の検体情報を取得し、光学的に分析する装置として、例えば、特許文献1に記載の装置がある。この分析装置について、以下、図面を用いて説明する。
【0003】
図6はこの分析ディスクの平面図であり、図7はこの分析ディスクの断面図である。また、図8はこの分析装置の構成図である。
【0004】
図6及び図7において、分析ディスク1には少なくとも1つ以上の流路2及びチャンバー3及び測定領域4が形成されており、検体を分析ディスク1内に流し込み、回転させると遠心力により流路2を通過して、チャンバー3内に塗布されている試薬や抗体と反応させるようになっている。反応した後の検体は遠心力により測定領域4内に移送され、この部分で測定が行われる。
【0005】
また、図8において、光照射部7及び受光素子8は共に分析ディスク1の半径方向に移動可能であり、回転駆動部5による分析ディスク1の回転と組み合わせることで分析ディスク1上の任意の位置をトレースすることができる。光照射部7によって測定領域4内へ照射された光は分析ディスク1を透過あるいは反射あるいは拡散し(図8では例として透過)、受光素子8により検体情報として取得される。得られた光信号は変換部9で電気信号に変換され、分析部10で解析が行われる。
【特許文献1】特開平05−005741号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記従来の構成では受光素子として分割型の受光素子を用いた場合、面ぶれが起こると光が屈折し、分割受光素子で得られる光量の割合に差が生じたり、分割受光素子全体で得られる光量も一定でなくなるという課題を有していた。
【0007】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、面ぶれ量による影響のない正確な測定値が得られる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記従来の課題を解決するために、本発明の分析装置は、回転するディスクに照射される光をもとに前記ディスクから発せられる光を受光して得られた受光量に基づいて検体を光学的に分析する分析装置において、前記ディスクから発せられる光を受光する受光手段と、前記受光手段における受光量をもとに前記ディスクの回転中心を含み前記ディスクの回転軸と垂直に交わる面と前記ディスク上の点との乖離に基づく量により前記受光量を補正する補正手段と、を備えてなる。
【0009】
さらに、本発明の分析装置は、前記補正手段が前記受光手段における受光量を電気信号に変換する変換手段を備え、前記変換手段が前記電気信号の電位レベルを変化させることにより前記補正手段が前記受光量を補正してなる。
【0010】
さらに、本発明の分析装置は、前記受光手段が、独立して動作する複数の部分に分割された受光素子でなり、前記分割された受光素子の各部分が前記ディスクの中心から外周に向かう直線に並行な境界線で仕切られてなる。
【0011】
さらに、本発明の分析装置は、前記受光手段が受光する光をもとに前記ディスク上の発光位置を検出する検出手段を備え、前記検出手段により検出された前記ディスク上の発光位置に基づいて前記補正手段が前記受光量を補正してなる。
【0012】
さらに、本発明の分析装置は、前記複数の部分の各部分における受光量の変化に基づいて前記補正手段の前記受光量に対する補正量を算出する算出手段を備え、前記複数の部分の受光量が一致してなる基準受光量と前記複数の部分の各部分における受光量とに基づいて前記算出手段が前記補正量を算出してなる。
【0013】
さらに、本発明の分析装置は、前記受光手段における受光量が既知である第1点と前記受光手段における受光量が既知である第2点とが前記ディスクの同一円周上に配され、前記第1点と前記第2点とから発せられる光を前記受光手段が受光して前記第1点における受光量と前記第2点における受光量とに基づいて前記補正手段が前記同一円周上の点から発せられる光の受光量を補正してなる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の分析装置によれば、面ぶれ量による影響のない正確な測定値を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下に、本発明の分析装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例1】
【0016】
図1は本発明の実施例1における分析装置の構成図であり、図2は面ぶれによる分割受光素子上での光の受光位置の変化を示す図であり、図3は面ぶれ量から得られる電気信号の変動を示すグラフである。
【0017】
図1において、光照射部104及び分割受光素子105は共に分析ディスク101の半径方向に移動可能であり、回転駆動部102による分析ディスク101の回転と組み合わせることで分析ディスク101上の任意の位置をトレースすることができる。
【0018】
光照射部104によって分析ディスク101へ照射された光103は分析ディスク101を透過あるいは反射あるいは拡散し(図1では例として透過)、分割受光素子105により取得される。ここで、分割受光素子105は少なくとも1つ以上の分割ライン106を持っており、その分割ライン106の方向はディスクの半径方向と一致している。分割受光素子105において、分割ライン106により分けられた部分をそれぞれ領域A105a及び領域Bとし、常に領域A105a及び領域B105bでの受光光量が等しくなるように光照射部104と分割受光素子105の位置関係は固定されている。
【0019】
しかしながら、図2に示すように、分析ディスク101の面ぶれ111により分析ディスク101が分割ライン106を軸に傾いた場合、光103の屈折等が影響し、分析ディスク101上の光照射位置に対して領域A105aでの光量と領域B105bでの光量の差が生じてしまい、その後の分析結果に影響を及ぼしてしまう。
【0020】
その光量差を補正するには、分割受光素子105での光量の変化から、面ぶれ111に相当する信号を見つける必要がある。まず、分析ディスク101を回転させながら透過光あるいは反射光あるいは拡散光の光量を分割受光素子105にて1周期117分取得し、変換部107にて電気信号に変換する。変換された領域A105aでの電気信号あるいは領域B105bでの電気信号から、面ぶれ量に追従した信号は、図3に示すようなタンジェンシャル方向の位置に対する電気信号レベルの変化として得ることができる。また、面ぶれ量に追従した信号として、フォーカスの誤差信号の積分成分から成るフォーカス駆動信号を用いることもできる。
【0021】
ここで、領域A105aでの電気信号を信号A114、領域B105bでの電気信号を信号B115と呼ぶことにする。
【0022】
次に、取得した信号変化量を基に、面ぶれ111に対する補正量を求める。図3に示すように、補正基準電圧116としては領域A105aでの光量と領域B105bでの光量が等しくなる部分、つまり信号A114と信号B115の交わる部分での電圧とする。
【0023】
そして、信号A114及び信号B115の補正量は数1及び数2のようになる。
【0024】
(数1)
(信号Aの補正量)=(信号Aの電圧)−(補正基準電圧)
【0025】
(数2)
(信号Bの補正量)=(信号Bの電圧)−(補正基準電圧)
以上の補正法を用いて、測定毎に信号A114及び信号B115の分析ディスク101上の位置に対する電圧補正をオフセット調整部108にて行い、演算部109にて演算処理し、分析部110にて解析を行う。
【0026】
以上のように、本実施例1においては分割受光素子105の領域A105a及び領域B105bそれぞれの光量変化から補正量を求め電圧補正を行うことによって、面ぶれ量に影響のない測定値を求めることができる。
【実施例2】
【0027】
本実施例2において、分析装置の構成は実施例1と同じで、異なるところは測定領域の円周方向の位置に相当する暗部基準領域及び明部基準領域の値を算出して測定領域での吸光度算出に適用するところである。
【0028】
図4は本実施例2における分析ディスクの構成図であり、図5は測定値の算出法を示したものである。ここでは例として透過光を用いた場合を示す。
図4に示すように、分析ディスク101には少なくとも1つ以上の暗部基準領域118及び明部基準領域119及び測定領域120を備えており、全ての領域は同一円周上に存在している。暗部基準領域118は吸光度1の基準を決め、かつ光103を通さないあるいは反射しないものである。また、明部基準領域119は吸光度0の基準を決め、かつ検体の存在しない領域で、入射光に対して透過するあるいは反射するものである。また、測定領域120は実際の測定値を取得するものである。
【0029】
また、分析装置の構成は実施例1における図1と同じであるが、測定対象物の濃淡を分析する際には分割受光素子105の和信号を用いるか、あるいは分割していない受光素子の信号をそのまま用いることも可能である。
吸光度は数3で表わされる。
【0030】
(数3)
(吸光度)=log{(入射光量)/(透過光量あるいは反射光量)}
数3における入射光量及び透過光量あるいは反射光量を求めるに当たり、数4及び数5で示すように暗部基準領域118での測定値を引くことによって光103の回り込みや外部ノイズ等の影響をキャンセルした値を算出することができる。
【0031】
(数4)
(入射光量)={(明部基準領域の測定値)−(暗部基準領域の測定値)}
【0032】
(数5)
(透過あるいは反射光量)={(測定領域の測定値)−(暗部基準領域の測定値)}
以上示すように、吸光度を算出するために必要な明部基準領域の測定値、暗部基準領域の測定値、測定領域の測定値を求める方法を以下に記載する。
【0033】
図5に示すように、まず測定領域120及び暗部基準領域118及び明部基準領域119の存在する半径位置に光照射部104及び受光素子105を移動し、分析ディスク101を回転させながら測定領域120及び暗部基準領域118及び明部基準領域119の1周分全ての測定値を求める。
【0034】
ここで、測定領域120及び暗部基準領域118及び明部基準領域119は同一円周上のタンジェンシャル方向に別々の位置に置かれており、それぞれの位置で面ぶれの影響量が異なるため、測定値を演算する際に測定領域120と同じ位置での暗部基準領域118の測定値及び明部基準領域119の測定値を近似してやらなければならない。その手段としては、取得した暗部基準領域118全ての測定値、及び明部基準領域119全ての測定値をそれぞれ曲線化し、所望の測定領域120に対応する位置を指定してやることで実現が可能となる。ここで、それぞれの近似曲線121は分析ディスク101の面ぶれに追従したものとなっている。
【0035】
このようにして求めたタンジェンシャル方向の同じ位置での暗部基準領域118の測定値及び明部基準領域119の測定値及び測定領域120の測定値を数3、数4、数5に代入することで所望の測定領域120における吸光度が求まる。
【0036】
以上のように、本実施例2においては同一円周上に存在する複数の暗部基準領域118の測定値及び明部基準領域119の測定値から近似曲線121を割り出し、所望の測定領域120に対応した位置でのそれぞれの測定値を得ることで、面ぶれに影響のない測定領域120でのび吸光度を求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明にかかる分析装置は、光量あるいは屈折から面ぶれ量を検出できるため、回転しているディスクからの透過光あるいは反射光あるいは拡散光から情報を取り出すような装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施例1における分析装置の構成図
【図2】本発明の実施例1における分析ディスクの面ぶれによる分割受光素子上での光の受光位置の変化を示す図
【図3】本発明の実施例1における面ぶれ量から得られる電気信号の変動を示すグラフ
【図4】本発明の実施例2における分析ディスクの構成図
【図5】本発明の実施例2における測定値の算出法を示す図
【図6】従来の分析装置における分析ディスクの平面図
【図7】従来の分析装置における分析ディスクの断面図
【図8】従来の分析装置の構成図
【符号の説明】
【0039】
101、1 分析ディスク
102、5 回転駆動部
103、6 光
104、7 光照射部
105 分割受光素子
105a 分割受光素子の受光領域A
105b 分割受光素子の受光領域B
106 分割受光素子の分割ライン
107、9 変換部
108 オフセット調整部
109 演算部
110、10 分析部
111 面ぶれ
112 入射光
113 屈折光
114 信号A
115 信号B
116 補正基準電圧
117 1周期
118 暗部基準領域
119 明部基準領域
120、4 測定領域
121 近似曲線
2 流路
3 チャンバー
8 受光素子





 

 


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