JP2000509143A - 変調光を用いて反射表面上の液体の存在を検出するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、透明な反応チャンバー又はその他の反射表面への液滴の適用を、周囲光及びチャンバーの過渡的な動きが存在する状態で検出するための方法と装置である。光源（４）は、変調器（３）により固定的又は可変の変調速度で２以上の分離したレベルに変調される。これらのレベルには、光源からの光が無いオフレベルが含まれる。光源からの光は光検出器（５）に反射され、この光検出器（５）に反射された光が変調光レベルの各々について少なくとも１回サンプリングされる。変調レベルとオフレベルとの差が表面又はチャンバーの反射率を表す。液体がチャンバーに入るか表面に適用されると反射率が変化する。これにより変調レベルとオフレベルとの間に検出可能な変化が生じる。周囲光はレベルの絶対値を単にシフトさせるだけである。液体の存在を表すのに充分な反射率の変化が生じたか否かを判定するために振幅の差が閾値と比較される。３サイクル以上の完全な変調サイクルにわたってこのような検出がなされた場合、液体の存在が報告される。

Description

【発明の詳細な説明】 変調光を用いて反射表面上の液体の存在を検出するための方法及び装置 技術分野 本発明は、一般には周囲光の存在下において反射光の変化を検出する技術分野 に関し、特に、反射表面又は高反射性表面を有する反応チャンバーへの液体の適 用を検出することに関するものである。 背景技術 種々の生物医学的なアプリケーションでは、表面からの反射光のレベルが変化 した時点を検出できることが非常に望ましい。これは、オバーハート(Oberhardt )が米国特許第４，８４９，３４０号及び第５，１１０，７２７号において述べ ているような反応チャンバーへの液体の適用を検出することが望まれる場合に特 に有用である。 反応チャンバー内における生化学的反応の開始と終了との間の時間を正確に測 定するためには、反応の開始時間を正確に知る必要がある。オバーハートによっ て教示されている形式の反応では、血液又は血清の滴がチャンバー内に入れられ たときが開始時間である。この液体の適用により、チャンバーの屈折率又は吸収 率が変化する。これにより反射光線の振幅が変化する。 この変化を検出するための従来の方法は、絶対値が所定の固定の閾値よりも大 きな反射光のレベルが増加又は減少したことを調べるだけであった。この方法は 、検出器に到達する周囲光の変化によって、またチャンバーの振動又は移動によ って間違ってトリガを発生し易い。例えば、閃光又は影の変化が検出器に入ると 、システムは誤ってトリガを起こし、反応の計時を早く始めてしまう。また、反 応チャンバーがある種の裏当て用のカード上に取り付けられており、光源又は検 出器に対してカードが僅かに動かされた場合にも誤ったトリガーが生じる。この よ うな動きは、ニュージャージー州ラッサーフォードにあるベクトン・ディキンソ ン（Becton Dickinson）によって製造されているバキュテーナー（Vacutainer） （Ｒ）内に挿入されたペンシルバニア州サウスイースタンにあるアルファ・サイ エンティフィック（Alpha Scientific）社によって製造されているＤＩＦＦ−Ｓ ＡＦＥ（Ｒ）のような血液ディスペンサーが、血液又は血清の滴を供給する前に テストカードの表面に接触した場合に生じる。 反射光の変化には非常に敏感であるが、周囲光の変化には非常に鈍感で、また 反射表面の振動や過渡的な動きにも鈍感な検出方法を有することが非常に望まし い。 発明の開示 本発明は、透明な反応チャンバー又はその他の反射表面への液滴の適用を、静 的な又は変化する周囲光状態でかつチャンバーの過渡的な動きがある状態で検出 するための方法と装置を含む。 光源は固定の又は可変の変調レートで２以上の分離したレベルに変調される。 これらのレベルには、光源から光が出力されないオフレベルが含まれる。光源か らの光は反射表面から光検出器に反射される。この検出器の出力は、各変調レベ ルについて少なくとも１回、順次サンプリングされる。 オフレベルを表す検出器からのサンプル値は、システムに入る周囲光の量に比 例する。他の変調レベルとオフレベルの差が表面又はチャンバーの反射率を表す 。液体がチャンバーに入るか表面に適用されると、屈折率又は吸収率の相違のた めに反射率が変化する。これにより、大量の周囲光が存在していても、オンレベ ルとオフレベルとの間の差に変化が生じる。しかし、周囲光だけではその差は変 化せず、全てのレベルの振幅が単に増加または減少するだけである。 液体が適用されたことを示すのに充分な程度に反射率が変化したか否かを判定 するために振幅の差が閾値と比較される。一以上の差が充分に変化した場合、シ ステムは液体が検出されたことを報告する。 長期ドリフトの可能性があるため、差の移動平均をとり、差の変化を元の絶対 値ではなくこの平均値と比較するようにしてもよい。 また、大きな反射又は周囲光によって光学検出システムが最も明るい変調レベ ルで飽和してしまう恐れがあるため、本発明ではこの状態を感知し、一以上の差 の変化を無視することができる。 図面の簡単な説明 本発明のより完全な理解のためには、添付図面により詳細に示され、本発明の 例示によって下記に記載されている実施例を参照すべきである。 図１は本発明のブロック図である。 図２は光源、反応チャンバーの一部である反射表面、及び光検出器を示す。 図３は周囲光の存在下でサンプリングされた３状態変調器からの光レベルのタ イミング図である。 図４は変調器の実施態様の状態図である。 図５は変調器の実施態様の概略図である。 図６は可能な検出プログラムのフローチャートである。 本発明は図示された特定の実施態様に必ずしも限定されるものでないことを理 解しなければならない。 発明を実施するための最良の形態 図１は本発明のブロック図である。タイマー１は所定の繰り返し速度で周期的 な信号を発生する。このタイマー１は、デジタル技術の分野で良く知られている 周期的な信号を発生するためのタイプ５５５、又は周期的な信号を発生できる他 の形式の非安定発振器で構成できる。 ４００Ｈｚ〜１２００Ｈｚの間の繰り返し速度が満足する結果をもらたすこと が分かった。約８３３Ｈｚの速度を使用した場合、本発明の変調速度は、後で述 べるように１０ｍＳとなる。 タイマー１は、一組の制御信号を発生するプログラマブル・ロジック・デバイ ス（ＰＬＤ）状態マシン２を駆動する。この状態マシン２は、ディスクリートロ ジック、集積回路、又はその他のデジタル的手法によって実現できる。これらの 制御信号は変調器３を駆動し、この変調器３は、テー・アール・ダブリュー・エ レクトロニック・コンポーネンツ・グループ(TRW Electronic Components Group )によって製造されている赤外線ＬＥＤ、タイプＯＰ２９０に類似した光源４を 制御する。赤外線以外の波長を使用することもできる。光源は、オフレベル（光 無し）と少なくとも一つのオンレベルを発生するように駆動される。二つのオン レベルを設けることにより、周囲光の存在下で液体の適用を適切に検出できるだ けでなく、周囲光及び反射光のレベルの広いダイナミックレンジで機能できる。 ＬＥＤ４からの光は問題としている表面から光検出器に反射される。この光検 出器は、例えば、シーメンス（Siemens）社によって製造されているＰＩＮダイ オード、タイプＢＰ１０４ＢＳである。光源４からの光に感応するものであれば 任意の光検出器を使用できる。光検出器の電流出力は電圧に変換され、当技術分 野で良く知られている相互コンダクタンス増幅器によって増幅される。この電圧 信号はＡ／Ｄ変換器７のアナログ入力に供給される。本発明の一実施態様では、 ＰＩＮダイオードが光検出器として使用されているが、光電子増倍管、リニアア レー、フォトディテクター等の、当技術分野で知られた他の光検出器も正常に動 作するであろう。テキサス・インスツルメンツ（Texas Instruments）によって 製造されているＴＳＬ２３０に類似の光／周波数変換器を類似の回路で使用する こともできる。 Ａ／Ｄ変換器は１００ｋＨｚ以上の速度で変換を行う１０又は１２ビットの変 換器で構成できる。Ａ／Ｄ変換器はデータ取得技術の分野では良く知られている 。ナショナル・セミコンダクター（National Semiconductor）によって製造され て いるＡＤＣ１２０６２のような並列ユニットだけでなく、マキシム・インテグレ ーテッド・プロダクツ（Maxim Integrated Products）によって製造されている ＭＡＸ１８６のような直列ユニットも使用できる。光／周波数変換器を使用する 場合、本発明を変更することなくＡ／Ｄ変換器を省略できる。 Ａ／Ｄ変換器は状態マシン８と同期がとられており、異なる変調光レベルのそ れぞれに対して１回変換を行う。そのデジタル出力は、当技術分野で知られてい る任意のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって構成できるプロ セッサ８に供給される。このプロセッサ８は、変調レベルとオフレベルとの間の 差を検出し、オフレベルを周囲光の存在に対して評価し、移動平均を計算し、差 を閾値と比較して反射表面又は反応チャンバーに液体が適用された時点を判断す る。 プロセッサ８は、液体の検出を報告するポート９に接続できる。あるいは、検 出が行われた時に、単に他のプログラム（例えば、生化学的反応の計時）を継続 する。検出の後に他のアプリケーションのための固定の光レベルを光源が出力す るように変調器を調整することができる。 当技術分野で知られている標準的な入力／出力ポートを介して、変調器の光レ ベルをプロセッサ８から直接制御することが可能である。このような代替の実施 態様では、状態マシンの機能がプロセッサのプログラムによってシミュレートさ れる。また、プロセッサはＡ／Ｄ変換のタイミングと開始を制御できる。 図２は、不透明な表面１２の開口を通過して、透明のカバー１０を備えた反射 表面又は反応チャンバー１１上に到る光を発生する光源４を示す。光源からの光 １３は表面１１で反射する。正反射光線１４は不透明表面１２の第２の開口を通 って光検出器５へ入る。 図３は、相互コンダクタンス増幅器６（図１）の出力に現れるであろう変調光 のレベルを示す。本実施態様では、一つのオフレベル１５と二つのオンレベル１ ６と１７の計３個の変調レベルを使用している。最初のオンレベル１６は、光 源が約半分だけオンである中程度の明るさの状態を表す。第２のオンレベル１７ は、光源が殆ど完全にオンである明るい状態を表す。明るい状態１７の後、上記 のシーケンスは無限に繰り返される。各レベルの時間は５ｍＳ〜２０ｍＳの間で なければならない。実際には、１０ｍＳにすると満足に機能する。レベルの内の 一つが光源のオフレベル（光無し）であれば、光レベルの他のどのようなシーケ ーンスであっても本発明において使用できる。 周囲光がシステムに入ると、光検出器で検出されるオフレベルの振幅１８が上 昇する。この測定されたオフレベルの値は、検出器に入る全ての周囲光に直接比 例する。他の二つのレベル１９と２０も上昇するが、レベル１９とオフレベル１ ８との間の差、及びレベル２０とオフレベル１８との間の差はほほ一定に保たれ る。 液体がチャンバーに入るか又は反射表面上に存在しているとき、上記の差は有 意的に変化する。レベル２１、２２及び２３は、レベル１８、１９及び２０と同 じ量の周囲光の存在下ではあるが、チャンバー内に液体がある場合の検出光を表 している。レベル２３とレベル２１との間の差は、レベル２０とレベル１８との 間の差よりも大きいことが明らかに分かる。レベル２２とレベル２１との間の差 をレベル１９とレベル１８との間の差と比べた場合も同様である。この差の変化 が反射表面上の液体の存在を検出するために使用される。液体の種類によって差 は図３に示すように増加するか、或いは減少する（不図示）。従って、差の絶対 値を考慮し、検出のための閾値と比較しなければならない。 図４は、変調を制御するのに用いることができる状態マシン２（図１）の状態 図である。これはタイマー１（図１）からの周期的出力によって駆動される。周 期的信号の各立ち上がりで、Ｓ０〜Ｓ７と表示された状態マシン２４は状態を一 つ進める。周期的信号が約８３３Ｈｚである場合、Ｓ０〜Ｓ７状態マシン２４は 約１０ｍＳで一つのサイクルを完了する。状態マシン２４は、当技術分野で知ら れているミーリー型順序回路（Mealy Machine）であり、状態Ｓ７を離れると、 Ｆ０〜Ｆ３と表示された第２の状態マシン２５を動作させその状態を一つ進めさ せる。したがって、Ｓ０〜Ｓ７マシン２４のサイクル毎に、Ｆ０〜Ｆ３マシン２ ５がステップを一つ進める。Ｆ０〜Ｆ３マシン２５は、Ｓ０〜Ｓ７マシン２４が 完全なサイクルを３回繰り返す毎に、一つのサイクルを完了する。したがって、 タイマー１（図１）からの周期的信号が約８３３Ｈｚである場合、Ｆ０〜Ｆ３マ シン２５は約３０ｍＳで一つのサイクルを完了する。 Ｓ０〜Ｓ７状態マシン２４は、状態Ｓ６（２７）を通過する時に変換を行うよ うＡ／Ｄ変換器に信号を与えるであろう。Ｓ０〜Ｓ７状態マシン２４はこの変換 指令信号を、何れもデジタルの技術分野では良く知られているムーア型順序回路 （Moor Machine）（状態による出力）又はミーリー型順序回路(Mealy Machine) （状態遷移による出力）として出力できる。 Ｆ０〜Ｆ３状態マシン２５は変調器３（図１）への２本の制御ラインを駆動で きる。これらの制御ラインは、状態Ｆ０（２８）において光源がオフで、状態Ｆ １（２９）において光源が中間の明るさで、状態F２（３０）において光源が最 大の明るさとするものである。こうして、Ｆ０〜Ｆ３状態マシン２５は光源を離 れる光の量、即ち光検出器に到達する光の量を制御する。 図４に示す状態マシンは変調器を駆動するのに必要な制御装置を単に代表する ものである。この特定の実施例は、変調器が明るさが順次増大する３つの明るさ の状態を持つようにする。他の状態マシンや変調方式も本発明に含まれる。任意 数の明るさレベルを使用し、それらを任意の順序で並べることが可能である。全 てのレベルが同一の持続時間を有している必要はない。本発明の重要な特徴はレ ベルの内の一つが光源のオフ状態を表すことである。このレベルが光検出器に入 る周囲光の量に関する情報を提供する。 図４の状態マシン、又は変調器を制御できる任意の状態マシンは、シプレス・ セミコンダクターズ（Cypress Semiconductors）によって製造されているＰＬＤ 、タイプ２２Ｖ１０又はその同等品にプログラムすることができる。また、ディ ス クリートの集積回路又は部品によって構成することができ、それ自体をマイクロ プロセッサ又はマイクロコントローラとすることもできる。 図５は変調器の一部の可能な実施態様の概略図である。制御ライン３７と３８ は状態マシンＰＬＤから来る。オフ状態が要求される場合、これらの制御ライン の両方がハイになる。中間の明るさが必要とされる場合には、ラインの内の一方 がハイになり、他方がローになる。最大の明るさが必要とされる場合には、両方 のラインがローになる。制御ライン３７と３８は７４ＡＣＴ２４４型集積回路３ １に接続されている（７４ＡＣ２４４も良好に動作するであろう）。この回路は 通常バスドライバとして使用されるが、その制御ラインがハイの時、その出力３ ４はアースに対して非常に高インピーダンスとなる（トライステート）。もしそ の入力がロー（接地）３５にされ、制御ラインがロー（イネーブル状態）にされ た場合、その出力３４はアースに対して非常に低インピーダンスとなる。したが って、この素子は接地スイッチの役割を良好に果たす。 出力ライン３６はミクレル（Micrel）によって製造されているＬＰ２９５１に 類似した定電流源の電流制御リードである（ピン７）。この定電流素子は、ライ ン３６上の電流量が光源の明るさを決定するように光源を駆動するために使用さ れる。２個の抵抗３２と３３が互いに並列にかつライン３６に直列に設けられて いる。これらの抵抗は７４ＡＣＴ２４４（３４）の出力に接続されている。した がって、両方のイネーブルライン３７と３８がハイの時、７４ＡＣＴ２４４はオ ープンとなり、ライン３６に電流は流れない。この結果、光源はオフ状態になる 。イネーブルラインの片方、例えばライン３７がローで、他方のイネーブルライ ンがハイの時、７４ＡＣＴ２４４の半分だけがオンになり、電流は一方の抵抗（ 本例では抵抗３２）を介してのみ流れる。この状態では、光源の明るさは半分に なる。両方のイネーブルライン３７と３８がローの時、７４ＡＣＴ２４４の両半 分がオンになり、電流は並列に組み合わされた抵抗３２と３３を介して流れる。 この場合、光源の明るさは高くなる。このようにして、状態マシンからライン３ ７ と３８を制御することにより、光源の明るさの状態を設定する。本実施態様では 、明るさの状態は３段階だけであるが、任意数の明るさの状態が得られるように 類似した変調器を構成することもできる。また、本発明の精神と範囲から逸脱す ることなく、任意の高品質アナログスイッチを７４ＡＣＴ２４４の代わりに使用 できる。抵抗３２、３３は、使用する光源で必要とされる明るさのレベルが得ら れるように選択される。抵抗３２、３３は通常、約１００〜３００オームである 。 図６は、表面への液体の適用を検出するのに使用されるプログラムのフローチ ャートである。図６の目的のために、Ａ／Ｄ変換器は新しい変調された明るさレ ベルの各々に対して一つのサンプルを提供し、また明るさには３つのレベルがあ るものと仮定する。図６のプログラムが開始されると、最初のサンプルが到来す るまで待ち、その後、それがどのレベルを表しているのかを判定する。周囲光は 如何なるサンプル値も変化させる可能性があるため、プログラムは、到来するデ ータ・ストリームと同期をとるために３個のサンプル（即ち、全てのレベル）を 取り込まなければならない。同期ステップ３９は、到来する最初の３個の（異な るレベルの）サンプルを取り込む。それらを比較し大きさによって順序付ける。 この順序付けから、オフレベルを表す次のサンプルが到来する時点を決定する。 そしてこの多くのサンプルを同期のために遅延させる。光レベルの発生を制御す るのにプロセッサを使用している場合には、同期化は不要である。 同期化の後、プログラムは、データサンプルを、本例では３個ずつのグループ として連続的に取り込む。検出が行われる前に、プログラムを最初に較正しなけ ればならない（４０）。これは、存在する周囲光の量と存在するレベル間の差の ベースラインを確立することを意味する。この時点では、表面上に液体がないと 仮定しなければならない。極めて多量の周囲光が存在している場合、プログラム は較正するのを待つように判定するであろう（４２）。周囲光が妥当であれば、 プログラムは、幾つかのグループの対応するサンプル（同じレベルを表すサンプ ル）を単純に平均化し、ベースラインを確立するであろう。或いは、各レベルの 移動平均又はレベル間の差の移動平均を求める動作を開始するであろう。このレ ベル間の差の移動平均は、液体の適用を表さないシステム中の長期的ドリフトに ゆっくり追従するという効果がある。もし固定平均を使用すると、プログラムは 、長期的ドリフトからの誤ったトリガーを防ぐために、時々再較正を行わなけれ ばならない（４１）。 ベースライン又は移動平均が確立されると、プログラムは、３個ずつ（又は使 用されるレベルの数ずつ）のグループを取り込むことを継続する。新しい完全な グループ毎に、大きな変化を検出するために最新の差を移動平均差又はベースラ イン差と比較する。「ヒット」、即ち両方の差に大きな差が存在する状態を判定 するためにこれらの差の比較による絶対値自体を閾値と比較する。これは最初に ステップ４３で行う。更に３個のサンプルを取込み、ステップ４４にて再び「ヒ ット」を捜す。もし「ヒット」が見つからなかった場合、「ヒット」のカウント をリセットし、プログラムは、あたかも「ヒット」が起きなかったように動作す る（４６）。２番目の引き続く「ヒット」をステップ４４で検出した場合、更に ３個のサンプルを取込み、ステップ４５にて三番目の「ヒット」をチェックする 。３番目のヒットが無い場合、「ヒット」のカウントをリセットし、プログラム は、あたかも「ヒット」が起きなかったように動作を再開する（４６）。３番目 の引き続く「ヒット」をステップ４５で検出した場合、トリガーを宣言する。こ れは液体が検出されたことを意味する。液体が検出されたことを報告するか又は アッセーのその他の部分を実行するためにトリガーを宣言した後、ルーチンを出 る（４７）。 連続する３回の「ヒット」の統計により、ランダムな変動を除去し、正確な液 体検出の確率を増大できる。差の移動平均を使用することにより、長期ドリフト によって誤ったトリガを発生することなく、より高感度な閾値の設定が可能にな る。連続３回「ヒット」法により、速い閃光及びチャンバーの過渡的な動きに対 してシステムを不感にできる。差方式により、直流周囲光と６０Ｈｚ（又は５０ Ｈｚ）白熱光の存在下においても本発明による装置がそれらの影響を受けないよ うにできる。 表面によっては、光検出器が最も明るいレベルで飽和してしまうような高い反 射率を有している。本発明は、明るさのレベルが所定の絶対値よりも高い場合に はその最も明るいレベルを無視することによってこれを補償している。この場合 、残りのレベルとオフレベルとの間の差に基づいて検出が行われる。この状態が 検出された場合、閾値を変更してもよい。誤ったトリガーを防止するために、特 にオンレベルが一つしか残っていない場合には、通常、閾値を僅かに高くする。 或いは、光学的飽和状態から抜け出すまで最も明るしルベルを下げてもよい。こ のような最も明るい光レベルの動的な低下も本発明の範囲内であり、追加の回路 が必要となる。 上記の装置は本発明の原理の適用を単に例示するものであり、当業者であれば 、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、他の装置も考え得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ゴッドレブスキー，グレゴリー，エス. アメリカ合衆国 27615 ノースカロライ ナ州，ラレイー，オールド イングリッシ ュ コート 1124 (72)発明者 バック，デービット，ティー. アメリカ合衆国 27615 ノースカロライ ナ州，ラレイー，ファルコン レスト サ ークル 7744

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．周囲光の存在下で光反射表面への液体の適用を検出するための装置であって 、前記反射表面は凝固アッセーを行うために使用する形式のものであり、 光源と、 前記光源に接続され、強度が零のオフレベルを含む複数の強度レベルを発生す るために光源を振幅変調するための変調手段と、 光の強度に比例した電気信号を発生する光検出器と、 光源からの光を光検出器へ反射するように位置決めされた、液体を受容可能な 反射表面と、 光検出器に接続されると共に変調手段と同期され、前記強度レベルの各々に対 して少なくとも一つの強度サンプルを発生する変換手段と、 光レベルを表す強度サンプルとオフレベルを表す強度サンプルとの間の差を計 算する処理手段であって、前記差は周囲光の存在下での反射表面の反射率に比例 するものである処理手段と、 前記差が所定量変化した時に反射表面上の液体の存在を報告する報告手段とを 含む装置。 ２．変換手段がＡ／Ｄ変換器である請求項１記載の装置。 ３．変換手段が強度／周波数変換器である請求項１記載の装置。 ４．処理手段が前記オフレベルを表す強度サンプルから周囲光の強度を決定する 請求項１記載の装置。 ５．光源が発光ダイオードである請求項１記載の装置。 ６．発光ダイオードが赤外線を放出する請求項５記載の装置。 ７．処理手段がマイクロプロセッサである請求項１記載の装置。 ８．周囲光の存在下で光反射表面への液体の適用を検出するための装置であって 、前記反射表面は凝固アッセーを行うために使用する形式のものであり、 所定の時刻に生じる、少なくとも一つのオン振幅レベルと一つのオフレベルに 変調される光源と、 光源からの光を光検出器へ反射するように位置決めされた反射表面及び光検出 器と、 光検出器からの振幅レベルに応答し、振幅レベルとオフレベルとの間の差を計 算する処理手段とを含み、前記差は反射表面の反射率を表し、オフレベルは周囲 光を表し、前記処理手段は前記差が所定量変化した時に反射表面上の液体の適用 を報告するものである装置。 ９．周囲光及び反射表面の過渡的な動きに不感な、反射表面への液体の適用を検 出する装置であって、 オフレベル、中間レベル、及び明レベルの三つの異なるレベルを、各レベルが 所定の期間保持されるように順次変調した光を発生する光源と、 光検出器と、 液体を受容可能な反射表面であって、光源からの光を反射面から光検出器へ反 射するように位置決めされた反射表面と、 光検出器に接続されると共に光源と同期され、各変調レベルに対して少なくと も一つのサンプル値を順次発生するＡ／Ｄ変換器と、 オフレベルのサンプル値から周囲光の量を測定し、明レベルのサンプル値とオ フレベルのサンプル値との間の第１の差、及び中間レベルのサンプル値とオフレ ベルのサンプル値との間の第２の差から、これらの差に比例する表面反射率を測 定する処理手段と、 前記第１及び第２の差が所定量変化した時にその表面上への液体の適用を報告 する報告手段とを含む装置。 １０．処理手段がマイクロコントローラである請求項９記載の装置。 １１．光源が発光ダイオードである請求項９記載の装置。 １２．光検出器がＰＩＮダイオードである請求項９記載の装置。 １３．光検出器が強度／周波数変換器である請求項９記載の装置。 １４．周囲光及び反射表面の過渡的な動きに不感な、反射表面への液体の適用を 検出する方法であって、 オフレベルを含む離散的振幅レベルを発生するために所定の時刻に光源を変調 するステップと、 光源からの光を液体を受容可能な反射表面上で反射させて光検出器に入射させ るステップと、 前記光検出器の出力を異なった変調レベルの各々に対して少なくとも１回サン プリングするステップと、 変調レベルとオフレベルとの差を比較して、周囲光の量と、反射表面への液体 の適用を示す反射表面の反射率の変化とを測定するステップとを含む方法。