JPH08122247A - 分析装置 - Google Patents
分析装置Info
- Publication number
- JPH08122247A JPH08122247A JP25785794A JP25785794A JPH08122247A JP H08122247 A JPH08122247 A JP H08122247A JP 25785794 A JP25785794 A JP 25785794A JP 25785794 A JP25785794 A JP 25785794A JP H08122247 A JPH08122247 A JP H08122247A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- light
- optical system
- sample
- analyzer
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- Pending
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】血液や尿などの試料に試薬を添加しその吸光度
を測定する装置の光学系を飛躍的に小さくし、化学分析
装置全体の小型化を図る。 【構成】単色性の高いレーザ素子、あるいはＬＥＤ素子
を光源とし、その波長に対して感度を持つ受光素子を備
えること、また、複数の波長域に対して光学系を形成す
ること、さらに、単一の受光素子で複数の波長域の信号
を時間的に分解して検出することにより、化学分析装置
を構成した。
を測定する装置の光学系を飛躍的に小さくし、化学分析
装置全体の小型化を図る。 【構成】単色性の高いレーザ素子、あるいはＬＥＤ素子
を光源とし、その波長に対して感度を持つ受光素子を備
えること、また、複数の波長域に対して光学系を形成す
ること、さらに、単一の受光素子で複数の波長域の信号
を時間的に分解して検出することにより、化学分析装置
を構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体試料の化学分析装
置に関する。
置に関する。
【０００２】本発明は、試料と試薬とを混合したものに
光を透過させ、その吸光度を測定することによって、試
料の分析を行う化学分析装置にかかり、特に、血液，尿
などの成分を分析する医用分析装置に関する。
光を透過させ、その吸光度を測定することによって、試
料の分析を行う化学分析装置にかかり、特に、血液，尿
などの成分を分析する医用分析装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来、試料と試薬とを混合したものに光
を透過して、その吸光度から試料の成分分析を行う化学
分析装置では、ハロゲンランプなどを光源とする白色光
を試料と試薬の混合物に照射し、その透過光の波長成分
を分光して分析していた。
を透過して、その吸光度から試料の成分分析を行う化学
分析装置では、ハロゲンランプなどを光源とする白色光
を試料と試薬の混合物に照射し、その透過光の波長成分
を分光して分析していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では透
過光を分光する光学系が大きく、装置の小型化が図れな
かった。本発明はこの問題を解決して、化学分析装置の
小型化を実現するものである。
過光を分光する光学系が大きく、装置の小型化が図れな
かった。本発明はこの問題を解決して、化学分析装置の
小型化を実現するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では単色性の高いレーザ素子、あるいはＬ
ＥＤ素子を光源とし、その波長に対して感度を持つ受光
素子を備えること、また、複数の波長域に対して上記光
学系を形成すること、さらに、単一の受光素子で複数の
波長域の信号を時間的に分解して検出することにより、
上記の分光光学系を無くした。
めに、本発明では単色性の高いレーザ素子、あるいはＬ
ＥＤ素子を光源とし、その波長に対して感度を持つ受光
素子を備えること、また、複数の波長域に対して上記光
学系を形成すること、さらに、単一の受光素子で複数の
波長域の信号を時間的に分解して検出することにより、
上記の分光光学系を無くした。
【０００６】
【作用】特定の波長の光に対して試料と試薬の混合物の
吸光度は、その波長に対応したレーザ素子、あるいはＬ
ＥＤ素子の光源とその波長に対して感度を持つ受光素子
の組合せによって直接得られる。この系を異なる波長に
対してそれぞれ配置することによって、従来の分光光学
系を排除することができる。さらに、多波長に対して感
度を持つ単一の受光素子はすべての波長に対する検出素
子として共用出来るので、光学系は一層簡素化する。
吸光度は、その波長に対応したレーザ素子、あるいはＬ
ＥＤ素子の光源とその波長に対して感度を持つ受光素子
の組合せによって直接得られる。この系を異なる波長に
対してそれぞれ配置することによって、従来の分光光学
系を排除することができる。さらに、多波長に対して感
度を持つ単一の受光素子はすべての波長に対する検出素
子として共用出来るので、光学系は一層簡素化する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって、具体的に説
明する。
明する。
【０００８】吸光度を測定する系として、本発明の分析
装置の光学系の第１の実施例を図１に示す。また、本発
明の分析装置の全体構成を図２に示す。これに対して従
来の分析装置の光学系を図３に示す。
装置の光学系の第１の実施例を図１に示す。また、本発
明の分析装置の全体構成を図２に示す。これに対して従
来の分析装置の光学系を図３に示す。
【０００９】まず、図２の全体構成図によって分析装置
の機能を概説する。この装置は、回転テーブル２上にセ
ットされた、セルと呼ばれる透明容器１に一定量の試料
と試薬を注入し、あらかじめ決められた時間を経過した
セル中の混合液の吸光度を測定する。回転テーブルの軌
道３の上には、セルへ試料と試薬を注入するための試料
注入ステーション４および試薬注入ステーション５が、
また、吸光度測定のためのステーション６、さらに測定
の終了したセルの内容物を吸引廃棄し、セルの内部を洗
浄するための洗浄ステーション７が配置されている。回
転テーブル上の多数のセルには異なる検体が次々に注入
され、連続的に検査が行われる。
の機能を概説する。この装置は、回転テーブル２上にセ
ットされた、セルと呼ばれる透明容器１に一定量の試料
と試薬を注入し、あらかじめ決められた時間を経過した
セル中の混合液の吸光度を測定する。回転テーブルの軌
道３の上には、セルへ試料と試薬を注入するための試料
注入ステーション４および試薬注入ステーション５が、
また、吸光度測定のためのステーション６、さらに測定
の終了したセルの内容物を吸引廃棄し、セルの内部を洗
浄するための洗浄ステーション７が配置されている。回
転テーブル上の多数のセルには異なる検体が次々に注入
され、連続的に検査が行われる。
【００１０】従来の分析装置における吸光度測定ステー
ションの光学系は、図３に示すように、ハロゲンランプ
８から出た白色光をレンズ９で絞り、試料と試薬の混合
物１０を入れたセル１を透過させた後、分光器によって
波長成分を空間的に分解する。分光器の代表的なものは
回折格子１１を使うものである。図３に示すように異な
る波長についてそれぞれ検出器１２，１３，１４を設置
することによって、各波長ごとに吸光度の値を得て、試
料に含まれる化学成分を定量化する。以上に述べた従来
の光学系では、分光器および複数の検出器の間隔を一定
距離よりも離す必要が有るので体積が大きくなり、分析
装置の小型化が困難であった。また、ハロゲンランプを
駆動するための高圧電源１５も分析装置を大きくする一
因であった。
ションの光学系は、図３に示すように、ハロゲンランプ
８から出た白色光をレンズ９で絞り、試料と試薬の混合
物１０を入れたセル１を透過させた後、分光器によって
波長成分を空間的に分解する。分光器の代表的なものは
回折格子１１を使うものである。図３に示すように異な
る波長についてそれぞれ検出器１２，１３，１４を設置
することによって、各波長ごとに吸光度の値を得て、試
料に含まれる化学成分を定量化する。以上に述べた従来
の光学系では、分光器および複数の検出器の間隔を一定
距離よりも離す必要が有るので体積が大きくなり、分析
装置の小型化が困難であった。また、ハロゲンランプを
駆動するための高圧電源１５も分析装置を大きくする一
因であった。
【００１１】これに対し、図１に示す本発明の一実施例
では、複数の異なる波長域を持つ発光素子１６，１７，
１８から発した光を、単一の受光素子１９で検出する。
波長の違う発光素子はレーザ素子、あるいはＬＥＤ素子
の使用によって実現出来る。所望の波長域の発光素子
は、素子の材料の選択によって得られる。例えば、Ｇａ
ＡｌＡｓ系の半導体レーザでは、波長７８０ｎｍ，Ｇａ
ＡｓＰのＬＥＤでは６５０ｎｍ，ＧａＮのＬＥＤでは４
９０ｎｍの波長がそれぞれ得られる。波長による吸光度
の違いは、発光素子を時間的にずらせて発光させ、受光
素子が受ける光量を時間的に分離すれば、分離検出する
ことができる。図４に第１の実施例を適用したときの、
発光素子および受光素子の出力波形を時間軸を横軸にと
って示す。各発光素子が出す光の波長λ1，λ2，λ3 に
対する吸光度は、同図における受光素子の出力Ｐ1，
Ｐ2，Ｐ3 を標準試料（検出対象物質を含まない試料）
に対する出力Ｐ10，Ｐ20，Ｐ30でそれぞれ割った値によ
って定量化される。
では、複数の異なる波長域を持つ発光素子１６，１７，
１８から発した光を、単一の受光素子１９で検出する。
波長の違う発光素子はレーザ素子、あるいはＬＥＤ素子
の使用によって実現出来る。所望の波長域の発光素子
は、素子の材料の選択によって得られる。例えば、Ｇａ
ＡｌＡｓ系の半導体レーザでは、波長７８０ｎｍ，Ｇａ
ＡｓＰのＬＥＤでは６５０ｎｍ，ＧａＮのＬＥＤでは４
９０ｎｍの波長がそれぞれ得られる。波長による吸光度
の違いは、発光素子を時間的にずらせて発光させ、受光
素子が受ける光量を時間的に分離すれば、分離検出する
ことができる。図４に第１の実施例を適用したときの、
発光素子および受光素子の出力波形を時間軸を横軸にと
って示す。各発光素子が出す光の波長λ1，λ2，λ3 に
対する吸光度は、同図における受光素子の出力Ｐ1，
Ｐ2，Ｐ3 を標準試料（検出対象物質を含まない試料）
に対する出力Ｐ10，Ｐ20，Ｐ30でそれぞれ割った値によ
って定量化される。
【００１２】本発明によれば、空間的に必要とされた多
波長に対する複数の検出系を、単一の測定系で時間的に
分解することが出来る。複数の波長に対する測定を時間
的に逐次行ったとしても、それぞれの測定に要する時間
はｍｓ以下であるから、多数の検体を搭載したセルが回
転テーブルによって機械的に移動する装置全体のシーク
エンスを遅滞させることはない。以上の結果、分析装置
を小型化することができる。
波長に対する複数の検出系を、単一の測定系で時間的に
分解することが出来る。複数の波長に対する測定を時間
的に逐次行ったとしても、それぞれの測定に要する時間
はｍｓ以下であるから、多数の検体を搭載したセルが回
転テーブルによって機械的に移動する装置全体のシーク
エンスを遅滞させることはない。以上の結果、分析装置
を小型化することができる。
【００１３】本発明の第２の実施例を図５に示す。ここ
では、複数の発光素子２０〜２４から出た光を同一の光
軸になるようにハーフミラー２４〜２７を配置したもの
である。この配置により、第１の実施例よりも多数の発
光素子を配置することが出来るから、例えば４種類以上
の多数の波長に関する測定が可能になる。
では、複数の発光素子２０〜２４から出た光を同一の光
軸になるようにハーフミラー２４〜２７を配置したもの
である。この配置により、第１の実施例よりも多数の発
光素子を配置することが出来るから、例えば４種類以上
の多数の波長に関する測定が可能になる。
【００１４】本発明の第３の実施例を図６に示す。ここ
では、複数の異なる波長を任意のタイミングで独立に発
光する多波長の発光素子３０が使われている。この場合
には、発光素子３０と受光素子１９がそれぞれ１個で構
成される。この発光素子は異なる周波数域を持つ発光素
子を一基板上にマウントしたハイブリッド素子であって
も、また一チップ上に集積化した素子であってもよい。
単一素子でレーザの発振波長を変化できるものは、レー
ザ活性層を挟んで両側に圧電層を形成し、圧電層に歪を
加えることにより所望の波長を得る方式がある。このよ
うな機能を持つ素子を使えば、発光素子と受光素子をそ
れぞれ１個でシステムを構成出来る。
では、複数の異なる波長を任意のタイミングで独立に発
光する多波長の発光素子３０が使われている。この場合
には、発光素子３０と受光素子１９がそれぞれ１個で構
成される。この発光素子は異なる周波数域を持つ発光素
子を一基板上にマウントしたハイブリッド素子であって
も、また一チップ上に集積化した素子であってもよい。
単一素子でレーザの発振波長を変化できるものは、レー
ザ活性層を挟んで両側に圧電層を形成し、圧電層に歪を
加えることにより所望の波長を得る方式がある。このよ
うな機能を持つ素子を使えば、発光素子と受光素子をそ
れぞれ１個でシステムを構成出来る。
【００１５】さらに、図６における発光素子前面のレン
ズ２９もまた、発光素子のチップに集積化すれば、光学
系の一層の小型化が可能になる。レンズをチップに集積
化するには、チップの平面から法線方向に光を出射する
グレーティングレンズや、微小な球面レンズをチップ面
にマウントするハイブリッド方式が利用出来る。
ズ２９もまた、発光素子のチップに集積化すれば、光学
系の一層の小型化が可能になる。レンズをチップに集積
化するには、チップの平面から法線方向に光を出射する
グレーティングレンズや、微小な球面レンズをチップ面
にマウントするハイブリッド方式が利用出来る。
【００１６】以上に本発明の実施例を述べたが、その本
質は白色光を試料に透過させてから分光する従来の方式
に代わって、あらかじめ異なる波長を持つ光源とその受
光素子からなる光学系を、それらの光軸が単一のセルを
透過するように配置すること、また、異なる波長の光を
時間軸上でシフトして発光することによって、分光器を
用いること無く分析装置を構成したことにある。
質は白色光を試料に透過させてから分光する従来の方式
に代わって、あらかじめ異なる波長を持つ光源とその受
光素子からなる光学系を、それらの光軸が単一のセルを
透過するように配置すること、また、異なる波長の光を
時間軸上でシフトして発光することによって、分光器を
用いること無く分析装置を構成したことにある。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。
る。
【００１８】（１）分光装置が不用になる。
【００１９】（２）ハロゲンランプの高圧電源が不用に
なる。
なる。
【００２０】（３）（１）（２）の結果、分析装置の小
型化が可能になる。
型化が可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す光学系の断面図。
【図２】一般的な化学分析装置の構成を示す上面図。
【図３】従来技術の光学系の構成を示す説明図。
【図４】本発明の第１の実施例における発光素子および
受光素子の出力波形の時間変化を示すグラフ。
受光素子の出力波形の時間変化を示すグラフ。
【図５】本発明の第２の実施例を示す光学系の断面図。
【図６】本発明の第３の実施例を示す光学系の断面図。
１…セル、２…回転テーブル、３…回転軌道、４…試料
注入ステーション、５…試薬注入ステーション、６…吸
光度測定ステーション、９…レンズ、１０…試料と試薬
の混合物、１６，１７，１８…発光素子、１９…受光素
子。
注入ステーション、５…試薬注入ステーション、６…吸
光度測定ステーション、９…レンズ、１０…試料と試薬
の混合物、１６，１７，１８…発光素子、１９…受光素
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 俊宏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 左藤 猛英 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 山崎 功夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 内田 裕康 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所計測器事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】試料と試薬とを混合したものに光を透過さ
せ、その吸光度を測定することによって試料の分析を行
う分析装置において、光源としてレーザ素子あるいはＬ
ＥＤ素子を備えて、複数の波長域において吸光度を計測
することを特徴とする分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785794A JPH08122247A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785794A JPH08122247A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122247A true JPH08122247A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17312139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25785794A Pending JPH08122247A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122247A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000822A1 (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-06 | The Procter & Gamble Company | Device having fecal component sensor |
| US6342037B1 (en) | 1998-06-29 | 2002-01-29 | The Procter & Gamble Company | Device having fecal component sensor |
| JP2005331422A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| JP2006215013A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-08-17 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| JP2007271437A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| EP1882928A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-30 | FOSS Analytical AB | Device, system and method for photometric measurements |
| WO2008139954A1 (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Olympus Corporation | 測光装置及び自動分析装置 |
| JP2009014602A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2010048834A (ja) * | 2009-12-04 | 2010-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| JP2011174921A (ja) * | 2005-01-07 | 2011-09-08 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| WO2011156835A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Geneasys Pty Ltd | Test module incorporating spectrometer |
| CN103063588A (zh) * | 2011-10-20 | 2013-04-24 | 建兴电子科技股份有限公司 | 光学侦测装置及光学量测系统 |
| JP2017020903A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 協和メデックス株式会社 | 検出装置及び分析装置 |
| JP2019078600A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | アークレイ株式会社 | 測定システム |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25785794A patent/JPH08122247A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342037B1 (en) | 1998-06-29 | 2002-01-29 | The Procter & Gamble Company | Device having fecal component sensor |
| WO2000000822A1 (en) * | 1998-06-29 | 2000-01-06 | The Procter & Gamble Company | Device having fecal component sensor |
| JP2005331422A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| US7342662B2 (en) | 2004-05-21 | 2008-03-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample analyzer |
| JP2011174921A (ja) * | 2005-01-07 | 2011-09-08 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| JP2006215013A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-08-17 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| JP2007271437A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Shibata Kagaku Kk | 透過光量測定装置及び相対吸光度測定装置、並びにこれらの測定方法 |
| EP1882928A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-30 | FOSS Analytical AB | Device, system and method for photometric measurements |
| WO2008012145A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Foss Analytical Ab | System and method for colorimetric titration measurements |
| WO2008139954A1 (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Olympus Corporation | 測光装置及び自動分析装置 |
| US8064062B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-11-22 | Beckman Coulter, Inc. | Photometric apparatus and automatic analyzer |
| EP2154513A4 (en) * | 2007-05-09 | 2011-11-23 | Beckman Coulter Inc | PHOTOMETRIC DEVICE AND ANALYSIS AUTOMAT |
| JP2009014602A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP2010048834A (ja) * | 2009-12-04 | 2010-03-04 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料分析装置 |
| WO2011156835A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Geneasys Pty Ltd | Test module incorporating spectrometer |
| CN103063588A (zh) * | 2011-10-20 | 2013-04-24 | 建兴电子科技股份有限公司 | 光学侦测装置及光学量测系统 |
| JP2017020903A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 協和メデックス株式会社 | 検出装置及び分析装置 |
| JP2019078600A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | アークレイ株式会社 | 測定システム |
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