JPH09264844A - 吸光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸光度測定を安定して行える吸光光度計を簡素
な構成で実現する。 【解決手段】光源からの光を試料に照射してこの試料の
吸光度を測る吸光光度計において、光源として設けられ
発光波長が試料（１ａ）の吸収波長域に対応した発光ダ
イオード１１と、この発光ダイオード１１からの光を測
光に際して光学的には直接に試料へ照射させる照射機構
１０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸光光度計に関
し、詳しくは、複数の試料測定部位を持つ被検体につい
て呈色，退色，比色，沈降，懸濁，比濁などの分析を行
うのに好適な吸光光度計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸光光度計としての比濁計の外観図を図
７に示すが、この比濁計２は、複数の測定部位としての
多数のセル又はウェルが上面にマトリクス状配設された
被検体としてのプレート１を挿着されて、その各セルご
とに分配された試料について、特定物質等による濁度を
得るために吸光率を測定するものである。

【０００３】従来、比濁計２は、図８の基本ブロック図
に示した如く、ハロゲンランプ等の光源と、この光源か
らの光のうち特定波長域の光だけを選択して透過させる
光学フィルタと、この透過光を測定部位に在る試料にだ
け照射させる絞りと、シャッタを介して到達した照射光
を受け光電変換してその強度を検出する受光器と、検出
信号を増幅する増幅器と、検出・測定した濁度を表示す
る表示器とを備えたものである。

【０００４】また、比濁計２は、プレート１の各セル総
てを順次に測定するために、プレート１をＸ方向および
Ｙ方向の直交２軸方向に移動させるＸＹ移動機構か、あ
るいは光学フィルタの透過光をプレート１上でＸＹスキ
ャンさせるＸＹ走査機構を備えている。さらに、多波長
測定をサポートする比濁計にあっては、複数の干渉フィ
ルタを搭載した円形ターレットを回したりスライド形タ
ーレットを滑動させたりするターレット切換機構をも備
えたものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸光光度計では、光源としてタングスタンハ
ロゲンランプや放電管が用いられるが、ランプ等の寿命
が短いことや、大出力の安定化電源が要ること等の欠点
がある。また、光学フィルタとしては干渉フィルタ等が
用いられるが、これは高価である。しかも、ランプと干
渉フィルタとの組み合せは、光源が広がりを持つため絞
り・スリットやシャッタさらにはこれらと組み合わせる
レンズ系などが複雑で不安定なものとなりがちで高剛性
ボディを必要とする。特にセルが曲面を持っていてレン
ズ的にも作用する場合は設計上の制約・困難が増える。
さらに、ランプ発熱が大きいため、放熱設計が厳しく、
使用に際しては熱分布状態が安定するまで待たなければ
ならないなどの種々の不都合がある。

【０００６】なお、ランプ及びフィルタに代えて半導体
レーザを用いることも考えられるが、これには、駆動電
流に対して波長が変化するいわゆるモード跳びの現象
や、発熱での共振器の膨張による周波数変動、さらには
発振閾値のばらつき及び変動などの特有の現象があっ
て、温度補償回路や電源安定化回路さらには制御回路な
どが複雑となり、安定に動作させるのは厄介である。し
かも、利用可能な波長域が限られている上に、例え利用
可能であっても光ピックアップ用等の特定のものを除け
ばコスト面からの難がある。

【０００７】これに対し、元素分析を行うための分光光
度計とは異なって、呈色や懸濁などの分析を行う吸光光
度計の場合には、吸光試料種が予め判明していてその吸
収スペクトル幅が干渉フィルタや半導体レーザによる発
光スペクトル幅よりも幾分緩いことが多い。例えば過マ
ンガン酸カリウムの呈色溶液ではその吸収スペクトルに
おいて５２５ｎｍ及び５４５ｎｍの吸収極大を含んだ６
０ｎｍ以上の幅に亘って十分な吸収を示す帯域が存在し
ている。このような場合は、測定波長のスペクトル幅が
狭いことよりも、光源等の光学系や駆動系などが安定し
て高速に動作することの方が重要である。さらには操作
性やコストも重要視される。このため、この種の光源等
に代えて、長寿命であって安定性が高く且つ安価な光源
を採用して、簡素な機構・回路の装置を開発することが
課題となる。

【０００８】また、多数の測定部位を測定する多点測定
のためのＸＹ移動機構やＸＹ走査機構を備えたり、多波
長測定のためのターレット切換機構を備えたりすること
も、余分な駆動機構や制御回路等を必要とするので、装
置の複雑化の要因となり、さらにはコストアップ要因と
もなる。このため、簡素な構成であっても多点測定や多
波長測定が安定して行えるような装置、さらには高速な
装置を案出することも、さらなる課題となる。

【０００９】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、吸光度測定を安定して行える
吸光光度計を簡素な構成で実現することを目的とする。
また、本発明は、多点測定を安定して行える吸光光度計
を簡素な構成で実現することをも目的とする。さらに、
本発明は、多波長測定を安定して行える吸光光度計を簡
素な構成で実現することをも目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第３の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【００１１】［第１の解決手段］第１の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、光源
からの光を試料に照射してこの試料の吸光度を測る吸光
光度計において、前記光源として設けられ発光波長が前
記試料の吸収波長域に対応した発光ダイオードと、測光
に際して前記発光ダイオードからの光を光学的には直接
に前記試料へ照射させる照射機構とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１２】ここで、上記の「発光波長が試料の吸収波
長域に対応」としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）の発
光スペクトルにおけるピーク波長が試料の吸収スペクト
ルにおける吸収極大に一致していることや、複数吸収極
大に囲まれていること、これらの近傍にあることなどが
挙げられる。また、「光学的には直接に」とは、検出波
長域において意識的にスペクトル分布を変化させる物す
なわち光学フィルタの如きを介することなくという意味
であり、単に汚れや破損から装置を守るための透明保護
膜等の介在までも除外する訳ではない。

【００１３】このような第１の解決手段の吸光光度計に
あっては、試料測定時に、照射機構によって発光ダイオ
ードからの光が直接的に照射される位置に試料が置か
れ、ＬＥＤからこの試料に対して、その吸収波長域に対
応した光が照射される。そして、この試料の吸光度が測
定される。

【００１４】ここで、ＬＥＤは、一般にピーク波長を中
心にして±２０〜３０ｎｍの広がりを持った略単一波長
の発光源であり、紫外線から可視領域を超えて赤外線ま
での広い波長範囲に亘って安価な市販品が供給されてい
る。そこで、干渉フィルタ等を用いなくても所望の波長
の測定光を得ることが可能である。しかも、発生した光
のエネルギーが総て測定に有効利用されるので、無駄な
発熱がない。

【００１５】これにより、ハロゲンランプ等に起因する
熱の問題や干渉フィルタ等に起因する不安定性等の問題
は皆無となり又は大幅に抑制されて、吸光度測定を安定
して行うことができる。しかも、レンズ系や放熱機構が
簡素なものとなり、ひいては剛性も小さくて済む。さら
に、ＬＥＤ自体が小さな点光源であることから、試料セ
ルが曲面を持っていても、これらを近づけるだけで容易
に、十分な集光等を行うことができる。

【００１６】また、ＬＥＤは、発光波長が比較的安定し
ていて、寿命も長い。さらには、駆動電流に対する出力
の大きさや発光範囲が安定している。これにより、温度
補償回路や電源安定化回路さらには制御回路などが簡易
なものであっても、容易に、安定動作を得ることができ
る。

【００１７】したがって、この発明によれば、吸光度測
定を安定して行える吸光光度計を簡素な構成で実現する
ことができる。

【００１８】［第２の解決手段］第２の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、複数
の測定部位を持った被検体について吸光度を測る吸光光
度計において、発光波長が前記複数の測定部位における
各試料の吸収波長域に対応した複数の発光ダイオード
と、測光状態に置かれた前記被検体における前記複数の
測定部位のそれぞれに対して前記複数の発光ダイオード
それぞれの発光面が対向するような位置に前記複数の発
光ダイオードを保持する発光素子保持機構と、前記複数
の発光ダイオードのうちから駆動電流供給対象の発光ダ
イオードを順次に選択して切り換える発光素子切換回路
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１９】このような第２の解決手段の吸光光度計に
あっては、複数の発光ダイオードが発光素子保持機構に
保持されていて、測光時には、各発光ダイオードの発光
面が被検体の複数の測定部位のそれぞれに対向する。そ
こで、発光ダイオードからの光は対向位置の試料へ直接
的に照射される。また、発光素子切換回路によって、複
数の発光ダイオードのうちから駆動電流供給対象の発光
ダイオードが順次に選択して切り換えられる。そして、
駆動電流の供給された発光ダイオードからそれぞれの測
定部位における試料の吸収波長域に対応した波長の光が
出される。そこで、発光素子が複数であっても互いに影
響することなくそれぞれの測定部位の試料についての測
定を行うことができる。

【００２０】これにより、上述したようなＬＥＤ光源に
基づく安定した吸光度測定が可能なことに加えて、光路
に対して被検体を移動させるＸＹ移動機構や被検体に対
して光路をガルバノメータ等で振るＸＹ走査機構が共に
無くても、電子的な発光素子切換に基づいて被検体の複
数の測定部位を測定することができる。電子的な切換回
路は、機械的動作を伴う移動・走査機構よりも、高速で
信頼性も高く、さらに構成も簡易である。

【００２１】したがって、この発明によれば、多点測定
を安定して行える吸光光度計を簡素な構成で実現するこ
とができる。

【００２２】［第３の解決手段］第３の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、光源
からの光を試料に照射してこの試料の吸光度を測る吸光
光度計において、前記光源として設けられ前記試料の異
なる吸収波長域に対応した複数の発光波長で発光可能な
発光ダイオードと、前記複数の発光波長の何れかを選択
して前記発光ダイオードを発光させる発光波長選択回路
と、測光に際して前記発光ダイオードからの光を光学的
には直接に前記試料へ照射させる照射機構とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００２３】このような第３の解決手段の吸光光度計に
あっては、吸光度測定に当たって、上述したように照射
機構に保持されたＬＥＤによって試料の吸光度測定を安
定して行うことができる。しかも、この測定に際し、Ｌ
ＥＤの複数の発光波長の何れかが発光波長選択回路によ
って選択されるので、試料の異なる吸収波長域すなわち
試料の持つ２種以上の吸収波長域に対応した２種以上の
波長の光が個別のタイミングで出される。そこで、発光
波長が複数であっても互いに影響することなく異なる吸
収波長域における試料の吸光度を測定することが可能で
ある。しかも、それぞれの測定部位の試料についての測
定を行うことができる。

【００２４】これにより、機械的動作を伴うターレット
切換機構等が無くても、高速・高信頼性で構成も簡易な
発光素子切換回路に基づいて、被検体の複数の吸収波長
域における吸光度を測定することができる。

【００２５】したがって、この発明によれば、多波長測
定を安定して行える吸光光度計を簡素な構成で実現する
ことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】このような第１乃至第３の解決手
段で達成された本発明の吸光光度計について、これを実
施するための形態を説明する。

【００２７】［第１の実施の形態］本発明の第１の実施
形態にあっては、上述した第２の解決手段を実施するた
めに、第２の解決手段の吸光光度計であって、前記複数
の発光ダイオードのそれぞれに対応して設けられた複数
のフォトダイオード又はフォトトランジスタ等の受光素
子と、前記複数の発光ダイオードそれぞれの発光面にそ
れぞれの受光面が対向するような位置に前記複数の受光
素子を保持する受光素子保持機構と、前記発光素子切換
回路によって駆動電流供給対象とされた発光ダイオード
に対応した受光素子を前記複数の受光素子のうちから順
次に選択して測光対象を切り換える受光素子切換回路と
を備えたことを特徴とするものである。

【００２８】これにより、発光部ばかりか受光部につい
ても、電気的な選択切換に基づく吸光度測定が行われ
る。したがって、複雑な集光機構等が無くても、簡易な
構成で高速かつ確実に多点測定を安定して行うことがで
きる。

【００２９】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
形態にあっては、上述した第２の解決手段又は第１の実
施形態の吸光光度計であって、前記被検体の前記複数の
測定部位がマトリクス状に（又はライン状に）配設され
ていることに対応して、前記複数の発光ダイオード（又
は前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受光素子）
が、前記発光素子保持機構（又は前記発光素子保持機構
及び前記受光素子保持機構）においてマトリクス状に
（又はライン状に）配設されていることを特徴とする。

【００３０】［第３の実施の形態］本発明の第３の実施
形態にあっては、上述した第２の解決手段および第３の
解決手段を共に実施するために、すなわち吸光度測定に
際しての機械的動作を不要として多点測定および多波長
測定を安定して行える吸光光度計を簡素な構成で実現す
るために、上述した第２の解決手段又は第１若しくは第
２の実施形態の吸光光度計であって、前記複数の発光ダ
イオードは、それぞれ、前記各試料の異なる吸収波長域
に対応した複数の発光波長で発光可能なものであり、前
記複数の発光ダイオードそれぞれについて前記複数の発
光波長の何れかを選択して発光させる発光波長選択回路
が、前記発光素子切換回路と共に又は別個に設けられた
ことを特徴とするものである。

【００３１】

【実施例】

［第１実施例］本発明の吸光光度計の第１実施例につい
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
１は、その要部のブロック図であり、図２は、そのＬＥ
Ｄの接続図であり、図３は、その試料挿着部の断面模式
図である。

【００３２】この吸光光度計は、光源としてのＬＥＤ１
１からの光をセル１ａの試料に照射してフォトダイオー
ド２１で透過光量を検出してこの試料の吸光度を測るも
のであるが、被検体としてのガラス製透明プレート１の
上面に複数の測定部位としての１６個のセル１ａが４行
×４列のマトリクス状に配設されていることに対応し
て、上下１６組の発光素子としてのＬＥＤ１１および受
光素子としてのフォトダイオード２１が備えられてい
る。そして、各ＬＥＤ１１は、発光波長がセル１ａの試
料の吸収波長域に対応したものである。例えば試料が過
マンガン酸カリウムの呈色溶液の場合、ＬＥＤ１１は、
発光波長のピークが５３５ｎｍに近いＡｌＰ製のものと
なっている。

【００３３】さらに、この吸光光度計は、ＬＥＤ１１を
保持する発光素子保持機構又は照射機構としてのＬＥＤ
アレイモジュール１０と、フォトダイオード２１を保持
する受光素子保持機構としてのフォトダイオードアレイ
モジュール２０と、発光素子切換回路および受光素子切
換回路としてＬＥＤ１１やフォトダイオード２１を電子
的に選択切換して駆動するドライバ３０と、測定のため
の装置制御や測定データの演算等を行うコントローラ４
０と、これらを収納しているボディ５０とを備えたもの
である。

【００３４】ＬＥＤアレイモジュール１０は、両面配線
されたプリント基板で構成され、この基板には、プレー
ト１におけるセル１ａの配置と同じマトリクス状配置で
鉛直に貫通穴が形成され、各貫通穴にはＬＥＤ１１が発
光面を下に向けて挿入され固定されている。これらのＬ
ＥＤ１１は、プリント配線によって、アノードが行単位
で相互接続され、カソードが列単位で相互接続されてい
る（図２参照）。そして、このＬＥＤアレイモジュール
１０は、プレート１を載せたホルダ６０が挿入口５１か
らボディ５０内に挿入されたときにプレート１の上方と
なるボディ５０内の位置に支持されるものである（図３
参照）。

【００３５】また、図示は割愛したが、ボディ５０には
ＬＥＤアレイモジュール１０の微調移動機構も設けられ
ていて、これを操作することで各ＬＥＤ１１はプレート
１の各セル１ａの直上に位置させられる。これにより、
ＬＥＤアレイモジュール１０は、測光状態に置かれた被
検体における複数の測定部位のそれぞれに対して複数の
発光ダイオードそれぞれの発光面が対向するような位置
に複数の発光ダイオードを保持するもの、つまり測光に
際して発光ダイオードからの光を光学的には直接に試料
へ照射させるものとなっている。

【００３６】フォトダイオードアレイモジュール２０
は、ＬＥＤアレイモジュール１０とほぼ同様のものであ
るが、ＬＥＤ１１に代えてフォトダイオード２１が受光
面を上にして保持されているものである。そして、フォ
トダイオードアレイモジュール２０はボディ５０内でＬ
ＥＤアレイモジュール１０の下方に支持されている（図
３参照）。これにより、フォトダイオードアレイモジュ
ール２０は、複数の発光ダイオードそれぞれの発光面に
それぞれの受光面が対向するような位置に複数の受光素
子を保持するものとなっている。

【００３７】ドライバ３０は、コントローラ４０から送
出された行アドレス及び列アドレスを保持して各ドライ
ブ回路３２，３３，３４，３５に出力するアドレスレジ
スタ３１と、１２Ｖの電源電圧Ｖccから所定の電流制限
抵抗を介して受けたＬＥＤ駆動電流を入力としＬＥＤ１
１の各行ごとの４つの接続ラインを出力先としアドレス
レジスタ３１の保持する行アドレスを選択信号とするセ
レクタからなる行ドライブ回路３２と、ＬＥＤ１１の各
列ごとの４つの接続ラインを入力元とし接地ＧＮＤを出
力先としアドレスレジスタ３１の保持する列アドレスを
選択信号とするマルチプレク的回路からなる列ドライブ
回路３３とを備えている。これにより、ドライバ３０
は、ＬＥＤ１１の行および列アドレスを順次に受ける
と、これに応じて複数の発光ダイオードのうちから駆動
電流供給対象の発光ダイオードを順次に選択して切り換
えるものとなっている。

【００３８】また、１２Ｖの電源電圧Ｖccから所定のバ
イアス抵抗を介して受けたフォトダイオードのドライブ
電流を入力としフォトダイオード２１の各行ごとの４つ
の接続ラインを出力先としアドレスレジスタ３１の保持
する行アドレスを選択信号とするセレクタからなる行ド
ライブ回路３４と、フォトダイオード２１の各列ごとの
４つの接続ラインを入力元とし接地ＧＮＤを出力先とし
アドレスレジスタ３１の保持する列アドレスを選択信号
とするマルチプレク的回路からなる列ドライブ回路３５
と、フォトダイオード２１へのドライブ電流に対応した
電圧値をデジタル値に変換してフォトダイオード２１の
受光量すなわち光度を検出するＡ／Ｄ変換回路３６も備
えている。これにより、ドライバ３０は、ＬＥＤ１１と
同じ行および列アドレスを受けて、駆動電流供給対象の
発光ダイオードに対応した受光素子を複数の受光素子の
うちから選択するように、測光対象を切り換えるものと
なっている。

【００３９】コントローラ４０は、余分な発熱を抑制す
るために測光に必要な時以外はＬＥＤ１１への駆動電流
を遮断する処理を行う発光制御プログラム４１と、行お
よび列アドレスを例えば（１，１）、（１，２）、
（１，３）、（１，４）、（２，１）、（２，２）、…
（４，４）の如く一巡させながら順次にアドレスレジス
タ３１に送出する処理を行うスキャン制御プログラム４
２と、スキャン制御プログラム４２のアドレス送出に同
期して順次にＡ／Ｄ変換回路３６から光度データを入力
する処理を行う光度入力プログラム４３とを備えて、４
行×４列の測定部位を自動的に順次選択して測定する制
御を行うものとなっている。

【００４０】また、コントローラ４０は、ＲＡＭ上にア
ロケートされた４行×４列のアレイからなりＬＥＤ１１
の非発光時にスキャン制御プログラム４２の処理に応じ
た光度入力プログラム４３の処理によって入力された光
度データを保持する０％テーブル４４と、同じくＲＡＭ
上の４行×４列のアレイからなりＬＥＤ１１の発光時で
あって被検体の非挿着時にスキャン制御プログラム４２
の処理に応じた光度入力プログラム４３の処理によって
入力された光度データを保持する１００％テーブル４５
と、やはりＲＡＭ上の４行×４列のアレイからなりプレ
ート１挿着時にスキャン制御プログラム４２の処理によ
ってＬＥＤ１１を順次発光させたときに光度入力プログ
ラム４３の処理によって入力された光度データを保持す
るセルテーブル４６とを備えたものとなっている。

【００４１】さらに、コントローラ４０は、０％テーブ
ル４４の各要素における光度データを受光量０％とし、
１００％テーブル４５の各要素における光度データを受
光量１００％として、セルテーブル４６の各要素におけ
る光度データから、４行×４列の各測定部位についての
吸光率を算出する演算処理を行う吸光率演算プログラム
４７も備えている。そして、算出された吸光率が、表示
制御プログラム４８の処理によってモニタ等に表示さ
れ、あるいは他のプログラム処理によってプリンタ等で
印刷されるようになっている。

【００４２】この実施例の吸光光度計について、その具
体的な動作および使用態様を、説明する。

【００４３】先ず、プレート１等が載せられていない空
のホルダ６０の取っ手部６３を持って、円滑な挿入のた
めに傾斜部６４が形成された先端部から、ボディ５０に
開口している挿入口５１に対して、ストッパー６５がボ
ディ５０外面に当接するまで、ホルダ６０を挿し込む。
そうすると、ストッパー６５等によってボディ５０内の
ＬＥＤアレイモジュール１０とフォトダイオードアレイ
モジュール２０との間にホルダ６０の開口６１が位置し
て、この空間部が外部から遮光されるとともに、ＬＥＤ
１１からの光が総てフォトダイオード２１側に照射され
るような状態になる。

【００４４】この状態で、装置のリセットキー等を操作
して、コントローラ４０に初期化処理等を行わせる。そ
うすると、各プログラムやドライバ３０等の初期化に続
けて、発光制御プログラム４１の処理によってＬＥＤ１
１が非発光状態にされたままで、スキャン制御プログラ
ム４２の処理およびこれに従うドライバ３０によって各
フォトダイオード２１が順にドライブされるとともに、
各フォトダイオード２１からの光度データが光度入力プ
ログラム４３等によって０％テーブル４４に記憶され
る。

【００４５】さらに、続けて、発光制御プログラム４１
の処理によってＬＥＤ１１が発光可能状態にされて、ス
キャン制御プログラム４２の処理およびこれに従うドラ
イバ３０によって各ＬＥＤ１１及び対応の各フォトダイ
オード２１が順にドライブされるとともに、各フォトダ
イオード２１からの光度データが光度入力プログラム４
３等によって１００％テーブル４５に記憶される。こう
して、素子特性のばらつきに対応した受光量の上下限値
が各ＬＥＤ１１及びフォトダイオード２１の対ごとに求
められ、素子特性のばらつきによる変動を排除した吸光
率を算出するための準備が調う。

【００４６】そこで、次に、ホルダ６０をボディ５０か
ら抜き出し、プレート１の両端を摘んで開口６１の段付
き部へ静にそれを載せる。そして、再びそのホルダ６０
を先程のように挿入口５１へ挿入する。これで、プレー
ト１が僅かな隙間をもってＬＥＤアレイモジュール１０
とフォトダイオードアレイモジュール２０との間の暗空
間内にセットされ、各セル１ａは対応する各ＬＥＤ１１
と各フォトダイオード２１との間に位置する。

【００４７】この状態で、装置のスタートキー等を操作
して、コントローラ４０に測定を開始させる。そうする
と、発光制御プログラム４１の処理によってＬＥＤ１１
が発光可能状態にされて、スキャン制御プログラム４２
の処理およびこれに従うドライバ３０によって各ＬＥＤ
１１及び対応の各フォトダイオード２１が順にドライブ
されるとともに、各フォトダイオード２１からの光度デ
ータが光度入力プログラム４３等によってセルテーブル
４６に記憶される。これで、各ＬＥＤ１１から各フォト
ダイオード２１への光について、各セル１ａの試料によ
って一部が吸光されて減衰した受光量が、順に且つ高速
に求められる。

【００４８】そして、テーブル４４，４５，４６の各要
素ごとに吸光率演算プログラム４７の処理によって吸光
率が算出され、表示制御プログラム４８の処理によって
その値が表示される。こうして、０％テーブル４４及び
１００％テーブル４５に基づいて自動的に、素子特性の
ばらつきが吸光率から除去されるので、複数のＬＥＤ及
び複数のフォトダイオードを用いた多点測定であって
も、正確な測定結果を容易に得ることができる。

【００４９】そして、１つのプレート１に対する測定が
済んだ後は、ホルダ６０を抜き出し、その切欠６２部分
を利用してプレート１を摘んでこれをホルダ６０から抜
き出し、次のプレートをホルダ６０に載せて、上述した
ホルダ６０のボディ５０への挿着およびスタートキーの
操作を行う。こうして、所望の数のプレートを継続して
速やかに測定することができる。

【００５０】以上説明したように、この吸光光度計は、
ホルダ６０の挿抜動作以外には測光に際して機械的動作
を伴わないのに多点測定を安定して行うことができる。
しかも、正確に且つ高速に行うことができる。

【００５１】［第２実施例］本発明の吸光光度計の第２
実施例について、その具体的な構成を、図面を引用して
説明する。図４は、その要部の構成を示すブロック図で
あり、図５は、そのＬＥＤの接続図であり、図６は、そ
のＬＥＤの構造を示す一部断面図である。なお、この第
２実施例の吸光光度計は第１実施例のものと一部が相違
するだけなので、以下、相違点を中心に説明する。

【００５２】その基本的な相違点は、図１のＬＥＤ１１
に代わるＬＥＤ１１０が、２種の異なる波長で発光しう
ることである。そのために、ＬＥＤ１１０は、発光波長
の異なる２つのＬＥＤチップが１素子内に埋設されて構
成されている（図６参照）。その一方のチップは第１実
施例と同様に行ドライブ回路３２で駆動されるが、その
他方のチップは回路３２と駆動電流以外同一の行ドライ
ブ回路３２０で駆動される（図５参照）。各チップは、
それぞれの発光波長が試料の２種の吸収波長域に対応す
るように、材質が選定されている。例えば、ヘモグロビ
ンの酸素結合率を測定したい場合には、行ドライブ回路
３２で駆動されたときは５５５ｎｍの光を発し、行ドラ
イブ回路３２０で駆動されたときは５７４ｎｍの光を発
するように、ＧａＰ製チップとＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡ
ｓ製チップとから構成される。

【００５３】また、ＬＥＤアレイモジュール１０に代っ
てＬＥＤ１１０を保持するＬＥＤアレイモジュール１０
０は、各ＬＥＤ１１０のアノードを行単位で接続する配
線パターンがチップ種別ごとに２組形成されていてその
一方は行ドライブ回路３２に接続され他方は行ドライブ
回路３２０に接続されたものとなっている。そして、発
光制御プログラム４１０は、行ドライブ回路３２にＬＥ
Ｄ１１０の一方のチップを駆動させること、又は行ドラ
イブ回路３２０にＬＥＤ１１０の他方のチップを駆動さ
せることの何れかを選択実行する処理を行う。これによ
り、この吸光光度計は、複数の発光波長の何れかを選択
して発光ダイオードを発光させるものとなっている。

【００５４】さらに、１００％テーブル４５と同じ構造
の１００％テーブル４５０が追加され、セルテーブル４
６と同じ構造のセルテーブル４６０も追加され、光度入
力プログラム４３０は、行ドライブ回路３２０でＬＥＤ
１１０を駆動して入力した光度データを１００％テーブ
ル４５０やセルテーブル４６０に記憶するように拡張さ
れ、吸光率演算プログラム４７０は、これらの７つのテ
ーブルに基づいて２種の発光波長における吸光率を算出
するように拡張されたものとなっている。

【００５５】そして、このような構成のこの吸光光度計
を使用した吸光度測定は、上述した第１実施例に準じて
行われる。ただし、初期化に際しては、１００％テーブ
ル４５のセットに続けて、行ドライブ回路３２０でＬＥ
Ｄ１１０を駆動しての１００％テーブル４５０のセット
が行われる。また、各プレート１についての測定に際し
ては、セルテーブル４６のセットに続けて、行ドライブ
回路３２０でＬＥＤ１１０を駆動してのセルテーブル４
６０のセットが行われるとともに、テーブル４４，４
５，４６に基づく吸光率演算に加えてテーブル４４，４
５０，４６０に基づく吸光率演算も行われる。

【００５６】こうして、この吸光光度計は、ホルダ６０
の挿抜動作以外には測光に際して機械的動作を伴わない
のに多点についての多波長測定を安定して行うことがで
きる。しかも、正確に且つ高速に行うことができる。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の吸光光度計にあっては、光源として
ＬＥＤを採用し、その光で直接的に試料を照射するよう
にしたことにより、ランプ及び干渉フィルタ等さらには
半導体レーザ等に起因する不安定性を回避するととも
に、レンズ系や補償回路等の簡略化等を達成することが
できた。したがって、吸光度測定を安定して行える吸光
光度計を簡素な構成で実現することができるという有利
な効果が有る。

【００５８】また、本発明の第２の解決手段の吸光光度
計にあっては、複数の測定部位に対応して複数のＬＥＤ
を設け、それぞれを順次に選択して電子的に切り換えて
測定するようにしたことにより、ＸＹ移動機構やＸＹ走
査機構が不要となった。したがって、多点測定を安定し
て行える吸光光度計を簡素な構成で実現することができ
るという有利な効果を奏する。

【００５９】さらに、本発明の第３の解決手段の吸光光
度計にあっては、試料の異なる吸収波長域に対応した複
数の発光波長で発光可能な発光ダイオードを光源として
用い、測光波長を電子的に選択切換して測定するように
した。これにより、機械的動作を伴うターレット切換機
構等が不要となった。したがって、多波長測定を安定し
て行える吸光光度計を簡素な構成で実現することができ
るという有利な効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の吸光光度計の第１実施例につい
て、その要部の構成を示すブロック図である。

【図２】 そのＬＥＤの接続図である。

【図３】 その試料挿着部の断面模式図である。

【図４】 この発明の吸光光度計の第２実施例につい
て、その要部の構成を示すブロック図である。

【図５】 そのＬＥＤの接続図である。

【図６】 そのＬＥＤの構造を示す一部断面図である。

【図７】 吸光光度計の外観図である。

【図８】 従来の吸光光度計のブロック図である。

【符号の説明】

１ プレート（測定容器；被検体） １ａ セル（ウェル；試料室；測定部位） ２ 比濁計２（吸光光度計） １０ ＬＥＤアレイモジュール（発光ユニット；発光
部；光源） １１ ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；光
源） ２０ フォトダイオードアレイモジュール（受光部；検
出部） ２１ フォトダイオード（受光素子；検出素子） ３０ ドライバ（駆動回路） ３１ アドレスレジスタ ３２ 行ドライブ回路 ３３ 列ドライブ回路 ３４ 行ドライブ回路 ３５ 列ドライブ回路 ３６ Ａ／Ｄ変換回路 ４０ コントローラ（制御演算部） ４１ 発光制御プログラム ４２ スキャン制御プログラム ４３ 光度入力プログラム ４４ ０％テーブル ４５ １００％テーブル ４６ セルテーブル ４７ 吸光率演算プログラム ４８ 表示制御プログラム ５０ ボディ ５１ 挿入口 ６０ ホルダ ６１ 開口 ６２ 切欠 ６３ 取っ手部 ６４ 傾斜部 ６５ ストッパー １００ ＬＥＤアレイモジュール １１０ ＬＥＤ ３００ ドライバ ３２０ 行ドライブ回路 ４００ コントローラ ４１０ 発光制御プログラム ４３０ 光度入力プログラム ４４０ ０％テーブル ４５０ １００％テーブル ４６０ セルテーブル ４７０ 吸光率演算プログラム

フロントページの続き (72)発明者 本田 邦彦 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光を試料に照射してこの試料の
   吸光度を測る吸光光度計において、前記光源として設け
   られ発光波長が前記試料の吸収波長域に対応した発光ダ
   イオードと、測光に際して前記発光ダイオードからの光
   を光学的には直接に前記試料へ照射させる照射機構とを
   備えたことを特徴とする吸光光度計。
2. 【請求項２】複数の測定部位を持った被検体について吸
   光度を測る吸光光度計において、発光波長が前記複数の
   測定部位における各試料の吸収波長域に対応した複数の
   発光ダイオードと、測光状態に置かれた前記被検体にお
   ける前記複数の測定部位のそれぞれに対して前記複数の
   発光ダイオードそれぞれの発光面が対向するような位置
   に前記複数の発光ダイオードを保持する発光素子保持機
   構と、前記複数の発光ダイオードのうちから駆動電流供
   給対象の発光ダイオードを順次に選択して切り換える発
   光素子切換回路とを備えたことを特徴とする吸光光度
   計。
3. 【請求項３】光源からの光を試料に照射してこの試料の
   吸光度を測る吸光光度計において、前記光源として設け
   られ前記試料の異なる吸収波長域に対応した複数の発光
   波長で発光可能な発光ダイオードと、前記複数の発光波
   長の何れかを選択して前記発光ダイオードを発光させる
   発光波長選択回路と、測光に際して前記発光ダイオード
   からの光を光学的には直接に前記試料へ照射させる照射
   機構とを備えたことを特徴とする吸光光度計。