JPH0743524U - 液体分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キュベットに被分析液を収納した場合に生じる
円筒凸レンズの性質を減少若しくは消去することを目的
とする。 【構成】被分析液が収納されている円筒状の透明なキュ
ベットを、凹面の母線が前記キュベットの周側面の母線
と平行な２個一対の円柱凹レンズで挟んだ状態で測定光
線を照射する。被分析液が収納されている円筒状の透明
なキュベットを、透明な液体が収納されている透明な箱
体に部分的に没入させた状態で測定光線を照射する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば血漿や尿などの成分分析を行う装置であって、特に内部に被 検出液が収納されたキュベットに、使用状態において鉛直方向の軸線と交差する 方向から測定光線を照射し、前記液体の透過後の光線を検出してその吸光度を測 定する液体分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば血漿や尿などの液体の成分分析を行うために、被分析液が収納さ れるキュベットは、図１（斜視図）に示すように、透明で円筒状を呈しているも のが一般的であった。

【０００３】 そして、図２（平面図）に示すように、透明な樹脂若しくはガラスにて形成さ れているキュベット１の内部に、血漿や尿等の検体と試薬等の混合にてなる被分 析液２が収納されている。

【０００４】 前記キュベット１の、測定光線の被照射側には、第１凸レンズ３が設けられ、 当該第１凸レンズ３の被照射側には、光照射手段としての発光素子４（具体的に は光ファイバの光線出力端部）が設けられている。そして、発光素子４から照射 された測定光線は、第１凸レンズ３によって平行光線とされキュベット１に照射 される。

【０００５】 また、キュベット１の、測定光線の透過側には第２凸レンズ５が設けられ、当 該第２凸レンズ５には受光手段としてのフォトセンサ６が設けられている。被分 析液２が収納されているキュベット１は透明な円柱体となり、円柱凸レンズの役 を果たすことになる。

【０００６】 従って、前記キュベット１に被分析液２を注入し、発光素子４によって、その 鉛直方向の軸線と交差する方向から測定光線を照射すると、その測定光線は図１ および図２に矢印で光路を示すように、先ず第１凸レンズ３によって平行光線と されてキュベット１に照射され、キュベット１の透過側で一旦焦点を結んで拡散 し、その拡散後に第２凸レンズ５にて再度集光されフォトセンサ６に結像される ことになる。

【０００７】 この際、前述のように、キュベット１は円柱凸レンズの役を果たすので、キュ ベット１を透過後の測定光線の光路は図１に示すように、鉛直方向には平行光線 のままで、水平方向にのみ屈折することになる。

【０００８】 なお、キュベットの形状を特開平３−１０２２６２号公報に記載されているよ うに角筒状にすれば、測定光線は鉛直方向にも水平方向にも平行光線のままでキ ュベット１を透過することになる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

前述のように、円筒状のキュベット１を使用した従来の技術では、キュベット １を透過後の測定光線は縦長のままで、フォトセンサ６に結像されることになる が、フォトセンサ６の受光面は一般に正方形か円形であり、縦長のままで結像さ れると測定精度が低下したり効率が低下することになる。

【００１０】 また、キュベット１が若干でも光路方向に変位すると、焦点の位置が変わり、 フォトセンサ６上に正確に結像されず、測定誤差が生じる虞れもある。

【００１１】 なお、角筒状のキュベットを使用すれば前述のような課題は解決されるが、こ の角筒状のキュベットは、パーツフィーダで供給する際にシュート上で引っ掛か り易くいので自動供給がし難く、また位置決めにも工数がかかる、という課題を 有している。

【００１２】 更に、現状の液体分析装置は円筒状のキュベット１を前提として設計されてお り、角筒状のキュベットを使用するためには、大幅な設計変更をしなければなら ず、コストアップは免れない。

【００１３】 本考案は、かかる従来技術の難点に鑑みてなされたもので、従来装置の大幅な 設計変更をすることなく、かつ測定精度や効率の高い液体分析装置を実現せんと するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

第１の主要な考案は、内部に被分析液が収納された実質的に透明なキュベット に、使用状態において鉛直方向の軸線と交差する方向から測定光線を照射し、前 記被分析液の透過後の光線を検出してその吸光度を測定し前記被分析液を分析す る液体分析装置において、円筒状のキュベットと、凹面の母線が前記キュベット の周側面の母線と平行な円柱凹レンズと、前記キュベットと円柱凹レンズを対峙 させてそれらを挟んだ状態で測定光線を照射する光照射手段と、前記キュベット と円柱凹レンズを透過してきた光線を受光する受光手段とが設けられていること を特徴とするものである。

【００１５】 第２の主要な考案は、内部に被分析液が収納された実質的に透明なキュベット に、使用状態において鉛直方向の軸線と交差する方向から測定光線を照射し、前 記被分析液の透過後の光線を検出してその吸光度を測定し前記被分析液を分析す る液体分析装置において、外面が平面で相互に面平行となるように位置された少 なくとも２枚の透明板が備えられている容器に、透明な液体が収納され、一方の 透明板の外方に光照射手段が設けられ、他方の透明板の外方に受光手段が設けら れており、被分析液が収納されたキュベットを、少なくともその光照射部分を前 記透明液体に没入させた状態で光線を照射して分析することを特徴とするもので ある。

【００１６】

【作用】

第１の主要な考案では、円筒状の透明なキュベットと、凹面の母線が前記キュ ベットの周側面の母線と平行な円柱凹レンズと、前記キュベットと円柱凹レンズ を対峙させてそれらを挟んだ状態で測定光線を照射するので、キュベットと被分 析液とによる円柱凸レンズの性質が緩和され、キュベットからの透過光を平行光 線化させることができる。

【００１７】 特に、２個一対の円柱凹レンズがキュベットを挟んで対向配備され、一方の面 が平面で他方の面がキュベットの側面と実質的に同一の曲率をする平凹レンズで あって、前記凹面側がキュベットに対峙するように備えられていると、照射され る平行光線はそのままキュベットを通過することになり、実質的に角筒状のキュ ベットと同様となる。

【００１８】 第２の主要な考案では、外面が平面で相互に面平行となるように位置された少 なくとも２枚の透明板が備えられている容器に、透明な液体が収納され、一方の 透明板の外方に光照射手段が設けられ、他方の透明板の外方に受光手段が設けら れており、被分析液が収納されたキュベットを、少なくともその光照射部分を前 記透明液体に没入させると、水中にレンズを没入させるごとく、容器内の透明液 体によって、キュベットと被分析液とによる円柱凸レンズの性質が実質的に消去 される。

【００１９】 従って、照射される平行光線はそのままキュベットを通過することになり、実 質的に角筒状のキュベットと同様となる。

【００２０】

【実施例】

図３および図４は本考案の第１の実施例を示し、図３は部分斜視図で図４は平 面図である。

【００２１】 これらの図において、図１および図２に記載の部分に対応する部分は、図中に 同一の符号を付し、説明は略す。

【００２２】 本実施例では、キュベット１と第１凸レンズ３との間に、凹面の母線が前記キ ュベット１の周側面の母線と平行で且つその曲率がキュベット１の周側面と同一 の第１円柱凹レンズ７が、その凹面がキュベット１と対峙するように設けられて いる。

【００２３】 また、キュベット１と第２凸レンズ５との間に、凹面の母線が前記キュベット １の周側面の母線と平行で且つその曲率がキュベット１の周側面と同一の第２円 柱凹レンズ８が、その凹面がキュベット１と対峙するように設けられている。

【００２４】 即ち、キュベット１を、第１円柱凹レンズ７と第２円柱凹レンズ７にて挟持す る構成となる。

【００２５】 かように構成されると、測定光線の光路は、図３および図４に矢印で示すよう になる。第１凸レンズ３によって平行化された測定光線の水平方向の成分は、図 ４に示すように平行のまま第１円柱凹レンズ７に照射され、当該第１円柱凹レン ズ７にて水平方向にのみ拡散屈折されてキュベット１に照射される。

【００２６】 キュベット１と被分析液２は円柱凸レンズの性質を有しているので、前記第１ 円柱凹レンズ７から照射された拡散光線は、キュベット１と被分析液２によって 水平方向に若干収束屈折され、被分析液２内を実質的に平行状態で透過する。

【００２７】 そしてキュベット１と被分析液２を透過した測定光線は、若干収束屈折されて 第２円柱凹レンズ８に照射されるが、当該第２円柱凹レンズ８にて水平方向に若 干拡散屈折されるので、前記第２凸レンズ５には水平方向に平行な光線が照射さ れることになる。

【００２８】 なお、測定光線の鉛直方向の成分は、鉛直方向には屈折されず、最初に第１凸 レンズ３によって平行化された状態のまま進行するので、第２凸レンズ５には水 平方向および鉛直方向に平行な光線が照射され、フォトセンサ６にはいずれの方 向にも歪みのない像が結像されることになる。

【００２９】 本実施例では、円柱凹レンズを２個使用しているが、その曲率を適宜選択する ことによって、１個の円柱凹レンズのみで、前記作用と同様の作用を実現させる ことも可能である。 また、前記キュベット１と第１円柱凹レンズ７、第２円柱凹レンズ８はいずれ も曲率が等しいが、光縞の照射角度を若干絞り込むのであれば、キュベット１と 第１円柱凹レンズ７、第２円柱凹レンズ８は同心円でもよい。

【００３０】 図５および図６は本考案の第２の実施例を示し、図５は部分斜視図で図６は平 面図である。

【００３１】 これらの図において、図１および図２に記載の部分に対応する部分は、図中に 同一の符号を付し、説明は略す。

【００３２】 本実施例では、透明板にてなる矩形の容器９が備えられており、内部に透明液 体（水）１０が収納されている。そして、一方の透明板９ａの外方に第１凸レン ズ３および発光素子４が配置され、前記一方の透明板９ａと平行な他方の透明板 ９ｂ外方に第２凸レンズ５とフォトセンサ６が配置されている。

【００３３】 そして、被分析液２を測定光線を照射する場合、被分析液２が収納されたキュ ベット１を、少なくともその光照射部分を前記透明液体１０に没入させた状態で 光線を照射する。この場合、被分析液２と透明液体１０との屈折率の差は、さほ ど大きくないので、水中にレンズを没入させたごとく、容器９内の透明液体１０ によって、キュベット１と被分析液２とによる円柱凸レンズの性質が実質的に消 去される。

【００３４】 従って、本実施例の場合も、測定光線の鉛直方向の成分は、鉛直方向には屈折 されず、最初に第１凸レンズ３によって平行化された状態のまま進行するので、 第２凸レンズ５には水平方向および鉛直方向に平行な光線が照射され、フォトセ ンサ６にはいずれの方向にも歪みのない像が結像されることになる

【００３５】 なお、透明板９ａ、９ｂは外面が面平行であればよく、内面は凹凸があっても 容器９内の透明液体１０によって補正され、実質的な問題は生じない。 また、透明板９ａ、９ｂが透明であればよく、他の面は不透明でもよい。

【００３６】

【考案の効果】

いずれの考案においても、キュベットと被分析液とによる円柱凸レンズの性質 が緩和され、キュベットからの透過光を平行光線化させることができる。

【００３７】 従って、従って従来技術のように、歪んだ状態（縦長のまま）で結像されるこ とがなく、測定精度や効率が向上する。

【００３８】 また、キュベットが光路方向に変位しても、焦点の位置は変らず、常時フォト センサ上に正確に結像され、測定誤差が生じる虞れもなくなる。

【００３９】 更に、角筒状のキュベットを使用する必要がないので、パーツフィーダで供給 する際にシュート上で引っ掛かることはなく、また位置決めも容易になる。

【００４０】 更にまた、現状の液体分析装置を若干改良するだけで、本考案を実施すること ができるため、大幅なコストアップは生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来装置の部分斜視図である。

【図２】従来装置の平面図である。

【図３】本考案の第１の実施例の部分斜視図である。

【図４】本考案の第１の実施例の平面図である。

【図５】本考案の第２の実施例の部分斜視図である。

【図６】本考案の第２の実施例の平面図である。

【符号の説明】

１ キュベット ２ 被分析液 ３ 第１凸レンズ ４ 発光素子（光ファイバの光線出力端部） ５ 第２凸レンズ ６ フォトセンサ ７ 第１円柱凹レンズ ８ 第２円柱凹レンズ ９ 透明板 １０ 透明液体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に被分析液が収納された実質的に透明
   なキュベットに、使用状態において鉛直方向の軸線と交
   差する方向から測定光線を照射し、前記被分析液の透過
   後の光線を検出してその吸光度を測定し前記被分析液を
   分析する液体分析装置において、 円筒状のキュベットと、凹面の母線が前記キュベットの
   周側面の母線と平行な円柱凹レンズと、前記キュベット
   と円柱凹レンズを対峙させてそれらを挟んだ状態で測定
   光線を照射する光照射手段と、前記キュベットと円柱凹
   レンズを透過してきた光線を受光する受光手段とが設け
   られていることを特徴とする液体分析装置。
2. 【請求項２】２個一対の円柱凹レンズがキュベットを挟
   んで対向配備され、一方のレンズの外方に光照射手段が
   設けられ、他方のレンズの外方に受光手段が設けられて
   いる請求項１記載の液体分析装置。
3. 【請求項３】円柱凹レンズは、一方の面が平面で他方の
   面がキュベットの側面と実質的に同一の曲率をする平凹
   レンズであって、前記凹面側がキュベットに対峙するよ
   うに備えられている請求項１若しくは請求項２記載の液
   体分析装置。
4. 【請求項４】内部に被分析液が収納された実質的に透明
   なキュベットに、使用状態において鉛直方向の軸線と交
   差する方向から測定光線を照射し、前記被分析液の透過
   後の光線を検出してその吸光度を測定し前記被分析液を
   分析する液体分析装置において、 外面が平面で相互に面平行となるように位置された少な
   くとも２枚の透明板が備えられている容器に、透明な液
   体が収納され、一方の透明板の外方に光照射手段が設け
   られ、他方の透明板の外方に受光手段が設けられてお
   り、被分析液が収納されたキュベットを、少なくともそ
   の光照射部分を前記透明液体に没入させた状態で光接を
   照射して分析することを特徴とする液体分析装置。