JPH0572976B2 - - Google Patents
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- JPH0572976B2 JPH0572976B2 JP61040890A JP4089086A JPH0572976B2 JP H0572976 B2 JPH0572976 B2 JP H0572976B2 JP 61040890 A JP61040890 A JP 61040890A JP 4089086 A JP4089086 A JP 4089086A JP H0572976 B2 JPH0572976 B2 JP H0572976B2
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- JP
- Japan
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- measurement surface
- optical sensor
- output
- sample
- optical
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N2021/4776—Miscellaneous in diffuse reflection devices
- G01N2021/478—Application in testing analytical test strips
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は、試料の測定面に照射光を照射し、該
測定面から反射された反射光を光センサを有する
受光器で受光して該測定面の反射濃度の測定を行
なう反射濃度測定装置に関する。
測定面から反射された反射光を光センサを有する
受光器で受光して該測定面の反射濃度の測定を行
なう反射濃度測定装置に関する。
（従来技術および発明の技術的背景）
近年、例えば血液や尿等の試料液の小滴を点着
供給するだけで該試料液中に含まれている特定の
化学成分または有形成分を定量分析することので
きるドライタイプの化学分析スライドが開発され
（特公昭53−21677号、特開昭55−164356号等）、
実用化されている。
供給するだけで該試料液中に含まれている特定の
化学成分または有形成分を定量分析することので
きるドライタイプの化学分析スライドが開発され
（特公昭53−21677号、特開昭55−164356号等）、
実用化されている。
このような化学分析スライドを用いる試料液中
の化学成分等の分析は、試料液を化学分析スライ
ドに点着供給した後、これをインキユベータ（恒
温機）内で所定時間恒温保持（インキユベーシヨ
ン）して呈色反応（色素生成反応）させ、その呈
色光学濃度を光学的に測定し、即ち、試料液中の
被測定成分と化学分析スライドの試薬層に含まれ
る試薬との組み合わせにより予め選定された波長
を含む測定用照射光をこの化学分析スライドに照
射してその反射光学濃度を測定し、これにより主
として比色法の原理により被測定物質の含有量を
定量分析することにより行なわれる。
の化学成分等の分析は、試料液を化学分析スライ
ドに点着供給した後、これをインキユベータ（恒
温機）内で所定時間恒温保持（インキユベーシヨ
ン）して呈色反応（色素生成反応）させ、その呈
色光学濃度を光学的に測定し、即ち、試料液中の
被測定成分と化学分析スライドの試薬層に含まれ
る試薬との組み合わせにより予め選定された波長
を含む測定用照射光をこの化学分析スライドに照
射してその反射光学濃度を測定し、これにより主
として比色法の原理により被測定物質の含有量を
定量分析することにより行なわれる。
上記反射光学濃度の測定は反射濃度測定装置に
より行なわれる。かかる反射濃度測定装置におい
ては、該装置に試料即ち上記化学分析スライドを
装着し、この試料の測定面に上記測定用の照射光
を照射し、該測定面から反射された反射光を光セ
ンサを有する受光器で受光することにより該測定
面の反射濃度の測定が行なわれる。
より行なわれる。かかる反射濃度測定装置におい
ては、該装置に試料即ち上記化学分析スライドを
装着し、この試料の測定面に上記測定用の照射光
を照射し、該測定面から反射された反射光を光セ
ンサを有する受光器で受光することにより該測定
面の反射濃度の測定が行なわれる。
しかしながら、かかる反射濃度測定装置により
反射濃度を測定する場合、上記試料の装着精度、
試料自体の寸法精度あるいは試料のたわみ変形等
により試料の測定面が各測定毎に基準位置からず
れる。即ち試料の測定面が基準位置から上下方向
（測定面に垂直な方向）に変動する恐れがあり、
もしその後に測定面の上下変動が生じると測定面
と光センサとの位置関係が変化し、その結果測定
濃度が変化するという問題がある。
反射濃度を測定する場合、上記試料の装着精度、
試料自体の寸法精度あるいは試料のたわみ変形等
により試料の測定面が各測定毎に基準位置からず
れる。即ち試料の測定面が基準位置から上下方向
（測定面に垂直な方向）に変動する恐れがあり、
もしその後に測定面の上下変動が生じると測定面
と光センサとの位置関係が変化し、その結果測定
濃度が変化するという問題がある。
（発明の目的）
本発明の目的は、上記事情に鑑み、試料の測定
面が多少上下変動してもそれによる測定濃度の変
動が極めて小さい反射濃度測定装置を提供するこ
とにある。
面が多少上下変動してもそれによる測定濃度の変
動が極めて小さい反射濃度測定装置を提供するこ
とにある。
（発明の構成）
本発明に係る反射濃度測定装置は、上記目的を
達成するため、試料測定面からの反射光を受光す
る光センサを有する受光器の測定面側の光学素子
の中心から試料を照射する照射光の光軸までの距
離ｒをr0、上記光学素子の中心から上記試料測定
面までの高さｈをh0、上記光学素子と上記試料測
定面とのなす角θをθ0とした場合において、上記
h0を、上記r0とθ0との組合せの下でｈを変動させ
た場合の上記光センサの出力の変動を示す出力
曲線、即ちｒがr0、θがθ0の場合のｈととの関
係を示す出力曲線における該出力がピーク値を
取るときの高さｈ（その高さｈの近傍であつて実
質的に高さｈであると認められる距離も含む）で
あることを特徴とする。
達成するため、試料測定面からの反射光を受光す
る光センサを有する受光器の測定面側の光学素子
の中心から試料を照射する照射光の光軸までの距
離ｒをr0、上記光学素子の中心から上記試料測定
面までの高さｈをh0、上記光学素子と上記試料測
定面とのなす角θをθ0とした場合において、上記
h0を、上記r0とθ0との組合せの下でｈを変動させ
た場合の上記光センサの出力の変動を示す出力
曲線、即ちｒがr0、θがθ0の場合のｈととの関
係を示す出力曲線における該出力がピーク値を
取るときの高さｈ（その高さｈの近傍であつて実
質的に高さｈであると認められる距離も含む）で
あることを特徴とする。
即ち、本発明は、ある適当なｒとθとを選定す
ればそのｒとθとの下におけるｈととの関係を
示す出力曲線は通常放物線状の曲線となり、所定
のｈのところではピーク値を取るという事実に
着目し、実際の装置を構成するにあたつてその装
置におけるｒ、θ、ｈを、その様な適当なｒ、θ
およびその適当なｒ、θの下においてがピーク
値を取るｈとすることによつて、試料測定面が多
少上下動しても、即ちｈが多少変動してもそれに
よる出力（測定濃度）はあまり変動しないよう
に構成したことを特徴とするものである。
ればそのｒとθとの下におけるｈととの関係を
示す出力曲線は通常放物線状の曲線となり、所定
のｈのところではピーク値を取るという事実に
着目し、実際の装置を構成するにあたつてその装
置におけるｒ、θ、ｈを、その様な適当なｒ、θ
およびその適当なｒ、θの下においてがピーク
値を取るｈとすることによつて、試料測定面が多
少上下動しても、即ちｈが多少変動してもそれに
よる出力（測定濃度）はあまり変動しないよう
に構成したことを特徴とするものである。
（実施態様）
以下、図面を参照しながら本発明の実施態様に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る反射濃度測定装置の一実
施態様を示す縦断面概念図である。
施態様を示す縦断面概念図である。
図示の装置は、試料１０を保持する試料保持部
１２と、該試料の測定面１０ａの反射濃度測定に
適した照射光を発する光源１４と、該光源１４か
ら発せられた照射光を導いて上記試料測定面１０
ａに垂直に入射せしめるようにする光フアイバ１
６と、該光フアイバ１６から出射された照射光を
集光する集光レンズ１８と、試料測定面１０ａか
ら反射された反射光を受光するシリコンフオトダ
イオード等の光センサ２０から成る受光器３０と
を備えて成る。
１２と、該試料の測定面１０ａの反射濃度測定に
適した照射光を発する光源１４と、該光源１４か
ら発せられた照射光を導いて上記試料測定面１０
ａに垂直に入射せしめるようにする光フアイバ１
６と、該光フアイバ１６から出射された照射光を
集光する集光レンズ１８と、試料測定面１０ａか
ら反射された反射光を受光するシリコンフオトダ
イオード等の光センサ２０から成る受光器３０と
を備えて成る。
また、図示装置においては、上記光フアイバ１
６、集光レンズ１８、試料保持台１２および光セ
ンサ２０を、該試料保持台１２上に正規寸法の試
料１０を正規状態で保持せしめた場合、上記光セ
ンサの中心２０ａから試料の測定面１０ａまでの
高さｈがh0、上記試料の測定面１０ａと光センサ
２０とのなす角θがθ0、上記光センサの中心２０
ａから上記照射光の光軸２２までの距離ｒがr0と
なる様な位置関係にそれぞれ配設して成ると共
に、さらに、上記h0は、上記r0とθ0との組合せの
下で上記ｈを変動させた場合の上記光センサ２０
の出力の変動を表わす出力曲線における該出力
がピーク値を取るときのｈであるように配設し
て成る。
６、集光レンズ１８、試料保持台１２および光セ
ンサ２０を、該試料保持台１２上に正規寸法の試
料１０を正規状態で保持せしめた場合、上記光セ
ンサの中心２０ａから試料の測定面１０ａまでの
高さｈがh0、上記試料の測定面１０ａと光センサ
２０とのなす角θがθ0、上記光センサの中心２０
ａから上記照射光の光軸２２までの距離ｒがr0と
なる様な位置関係にそれぞれ配設して成ると共
に、さらに、上記h0は、上記r0とθ0との組合せの
下で上記ｈを変動させた場合の上記光センサ２０
の出力の変動を表わす出力曲線における該出力
がピーク値を取るときのｈであるように配設し
て成る。
即ち、第１図に示す様な光学系装置において
は、適当なｒとθとを選定すれば、そのｒとθと
の組合せの下におけるｈととの関係を示す出力
曲線が通常アーチ状の曲線となり、所定のｈのと
ころで光センサ２０の出力がピーク値を取るよ
うな状態になる。上記装置におけるr0とθ0は、そ
の様にｈととの関係を示す出力曲線がアーチ状
の曲線となる様に適宜選定された値であり、かつ
h0はそのアーチ状出力曲線において出力がピー
ク値を取るときの値であるように設定されてい
る。
は、適当なｒとθとを選定すれば、そのｒとθと
の組合せの下におけるｈととの関係を示す出力
曲線が通常アーチ状の曲線となり、所定のｈのと
ころで光センサ２０の出力がピーク値を取るよ
うな状態になる。上記装置におけるr0とθ0は、そ
の様にｈととの関係を示す出力曲線がアーチ状
の曲線となる様に適宜選定された値であり、かつ
h0はそのアーチ状出力曲線において出力がピー
ク値を取るときの値であるように設定されてい
る。
上記の如きアーチ状の出力曲線の一例を第２図
に示す。この第２図に示されている曲線は、第１
図に示す様な光学系装置において、ｒ＝8.75mm、
θ＝45°の下でｈを約5.0mmから約6.5mmまでの間で
変動させた場合の光センサ出力の変動状態を示
すものであり、ｈ≒5.7mmで出力がピーク値を
取る。
に示す。この第２図に示されている曲線は、第１
図に示す様な光学系装置において、ｒ＝8.75mm、
θ＝45°の下でｈを約5.0mmから約6.5mmまでの間で
変動させた場合の光センサ出力の変動状態を示
すものであり、ｈ≒5.7mmで出力がピーク値を
取る。
本実施態様においては、前述の如くh0が、r0，
θ0の下における出力曲線がピーク値を取るときの
ｈであるように設定されているので、例えば試料
保持部による試料の保持精度や試料自体の寸法精
度により各測定毎に上記ｈが変化したり、あるい
は長時間測定中に試料自体がたわんで上記ｈが変
化したりした場合においても、そのｈの変化によ
る光センサ出力の変動は第２図に示す如くΔ
１とわずかであり、h0が出力曲線のピーク値にお
けるｈ以外の場合のの場合の変動分Δ2に比
べてはるかに小さい。
θ0の下における出力曲線がピーク値を取るときの
ｈであるように設定されているので、例えば試料
保持部による試料の保持精度や試料自体の寸法精
度により各測定毎に上記ｈが変化したり、あるい
は長時間測定中に試料自体がたわんで上記ｈが変
化したりした場合においても、そのｈの変化によ
る光センサ出力の変動は第２図に示す如くΔ
１とわずかであり、h0が出力曲線のピーク値にお
けるｈ以外の場合のの場合の変動分Δ2に比
べてはるかに小さい。
なお、上記実施態様におけるr0とθ0とは、それ
らの組合せの下におけるｈととの関係を表わす
出力曲線がアーチ状になるものであつたが、本発
明におけるr0とθ0とは、それらの組合せの下にお
ける上記出力曲線がピーク値を有する、換言すれ
ば変曲点を有する曲線になるようなものであれば
良く、必ずしもアーチ状の曲線を形成する場合に
限らない。
らの組合せの下におけるｈととの関係を表わす
出力曲線がアーチ状になるものであつたが、本発
明におけるr0とθ0とは、それらの組合せの下にお
ける上記出力曲線がピーク値を有する、換言すれ
ば変曲点を有する曲線になるようなものであれば
良く、必ずしもアーチ状の曲線を形成する場合に
限らない。
第３図、第４図は本発明に係る反射濃度測定装
置の他の実施態様を示す縦断面概略図である。こ
れらの図面において、第１図に示した実施態様と
同一の機能を有する要素には同じ符号を付し説明
は省略する。第３図に示す実施態様は受光器３０
を光センサ２０と光センサ２０の測定面側に配さ
れたレンズ２４によつて構成している。この実施
態様では、試料の測定面１０ａとレンズ２４との
なす角θをθ0、レンズ２４の中心２４ａから照射
光の光軸２２までの距離ｒをr0となるように設定
し、さらにこのr0とθ0の組合せの下で、レンズ２
４の中心２４ａから測定面１０ａまでの高さｈを
光センサ２０の出力がピーク値をとるときの高
さh0であるように設定して成る。また、第４図に
示す実施態様は受光器３０を光センサ２０と光セ
ンサ２０の測定面側に配したアパーチヤ２８が設
けられた光学絞り２６によつて構成している。こ
の実施態様では、試料の測定面１０ａと絞り２６
とのなす角θをθ0、絞り２６の中心（アパーチヤ
２８の中心）２６ａから照射光の光軸２２までの
距離ｒをr0となるように設定し、さらにこのr0と
θ0の組合せの下で、絞り２４の中心２４ａから測
定面１０ａまでの高さｈを光センサ２０の出力
がピーク値をとる高さh0に設定してなる。
置の他の実施態様を示す縦断面概略図である。こ
れらの図面において、第１図に示した実施態様と
同一の機能を有する要素には同じ符号を付し説明
は省略する。第３図に示す実施態様は受光器３０
を光センサ２０と光センサ２０の測定面側に配さ
れたレンズ２４によつて構成している。この実施
態様では、試料の測定面１０ａとレンズ２４との
なす角θをθ0、レンズ２４の中心２４ａから照射
光の光軸２２までの距離ｒをr0となるように設定
し、さらにこのr0とθ0の組合せの下で、レンズ２
４の中心２４ａから測定面１０ａまでの高さｈを
光センサ２０の出力がピーク値をとるときの高
さh0であるように設定して成る。また、第４図に
示す実施態様は受光器３０を光センサ２０と光セ
ンサ２０の測定面側に配したアパーチヤ２８が設
けられた光学絞り２６によつて構成している。こ
の実施態様では、試料の測定面１０ａと絞り２６
とのなす角θをθ0、絞り２６の中心（アパーチヤ
２８の中心）２６ａから照射光の光軸２２までの
距離ｒをr0となるように設定し、さらにこのr0と
θ0の組合せの下で、絞り２４の中心２４ａから測
定面１０ａまでの高さｈを光センサ２０の出力
がピーク値をとる高さh0に設定してなる。
これらの実施態様においてもレンズ２４の中心
２４ａあるいは絞り２６の中心２６ａから測定面
１０ａまでの高さｈをセンサ２０の出力がピー
ク値をとるh0に設定しているので、機会精度ある
いは経時変化により上記ｈが変動しても光センサ
２０の出力を変動を最小にすることができる。
なお、上記実施態様では受光器の数が１つであつ
たが、２個以上の受光器を有する場合であつても
良く、その場合は少なくとも１つの受光器が上記
条件を満足するr0，θ0，h0の下に位置決めされて
いるものであれば良い。
２４ａあるいは絞り２６の中心２６ａから測定面
１０ａまでの高さｈをセンサ２０の出力がピー
ク値をとるh0に設定しているので、機会精度ある
いは経時変化により上記ｈが変動しても光センサ
２０の出力を変動を最小にすることができる。
なお、上記実施態様では受光器の数が１つであつ
たが、２個以上の受光器を有する場合であつても
良く、その場合は少なくとも１つの受光器が上記
条件を満足するr0，θ0，h0の下に位置決めされて
いるものであれば良い。
本発明に係る反射濃度測定装置は、その要旨を
越えない範囲で種々変更可能であり、上記実施態
様に限定されるものではない。
越えない範囲で種々変更可能であり、上記実施態
様に限定されるものではない。
（発明の効果）
本発明に係る反射濃度測定装置は、上述の如
く、その装置における上記ｒ，ｈ，θがr0，h0，
θ0であり、それらは、h0がr0とθ0との組合せの下
における上記ｈととの関係を示す出力曲線の出
力がピーク値を取るときのｈであるように選定
されているが、種々の原因により測定面が上下動
してもその上下動による光センサの出力の変動
は極めて小さく、従つて測定濃度誤差の少ないよ
り高精度の測定を行なうことができるという効果
を奏する。
く、その装置における上記ｒ，ｈ，θがr0，h0，
θ0であり、それらは、h0がr0とθ0との組合せの下
における上記ｈととの関係を示す出力曲線の出
力がピーク値を取るときのｈであるように選定
されているが、種々の原因により測定面が上下動
してもその上下動による光センサの出力の変動
は極めて小さく、従つて測定濃度誤差の少ないよ
り高精度の測定を行なうことができるという効果
を奏する。
第１図は本発明に係る装置の一実施態様を示す
縦断面概念図、第２図は第１図に示す実施態様装
置における適当なｒ，θの下の出力曲線の一例を
示す図、第３図、第４図は本発明に係る他の実施
態様の装置を示す縦断面略図である。 １０……試料、１０ａ……試料測定面、１４…
…光源、２０……光センサ、２０ａ……光センサ
の中心、２４……レンズ、２６……光学絞り、３
０……受光器。
縦断面概念図、第２図は第１図に示す実施態様装
置における適当なｒ，θの下の出力曲線の一例を
示す図、第３図、第４図は本発明に係る他の実施
態様の装置を示す縦断面略図である。 １０……試料、１０ａ……試料測定面、１４…
…光源、２０……光センサ、２０ａ……光センサ
の中心、２４……レンズ、２６……光学絞り、３
０……受光器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料の測定面に照射光を照射し、該測定面か
ら反射された反射光を光センサを有する受光器で
受光して該測定面の反射濃度の測定を行なう反射
濃度測定装置において、 上記受光器の測定面側の光学素子の中心から上
記照射光の光軸までの距離ｒがr0、上記光学素子
の中心から上記測定面までの高さｈがh0、上記光
学素子と上記測定面とのなす角度θがθ0であり、 かつ、上記高さh0は、上記距離r0と角度θ0との
組合せの下で上記高さｈを変動させた場合の上記
光センサの出力の変動を表わす出力曲線におけ
る該出力がピーク値を取るときの高さｈである
ことを特徴とする友射濃度測定装置。 ２ 上記受光器が光センサのみから成る特許請求
の範囲第１項記載の反射濃度測定装置。 ３ 上記受光器が光センサと光センサの測定面側
に配されたレンズとから成ることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の反射濃度測定装置。 ４ 上記受光器が光センサと光センサの測定面側
に配された光学絞りとから成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の反射濃度測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089086A JPS62198736A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 反射濃度測定装置 |
| DE3750963T DE3750963T2 (de) | 1986-02-26 | 1987-02-26 | Reflektometer. |
| EP87102732A EP0234579B1 (en) | 1986-02-26 | 1987-02-26 | Reflection density measuring system |
| US07/019,402 US4823169A (en) | 1986-02-26 | 1987-02-26 | Reflection density measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089086A JPS62198736A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 反射濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198736A JPS62198736A (ja) | 1987-09-02 |
| JPH0572976B2 true JPH0572976B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=12593107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4089086A Granted JPS62198736A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 反射濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07126924A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Murata Mach Ltd | 紡績装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3226371A1 (de) * | 1982-07-14 | 1984-01-19 | Compur-Electronic GmbH, 8000 München | Vorrichtung zum messen von remissionen |
| JPS6117046A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 反射光測定装置における照明光源位置決め方法 |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP4089086A patent/JPS62198736A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07126924A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Murata Mach Ltd | 紡績装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62198736A (ja) | 1987-09-02 |
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