JPH11258154A - 旋光度測定装置 - Google Patents
旋光度測定装置Info
- Publication number
- JPH11258154A JPH11258154A JP10065008A JP6500898A JPH11258154A JP H11258154 A JPH11258154 A JP H11258154A JP 10065008 A JP10065008 A JP 10065008A JP 6500898 A JP6500898 A JP 6500898A JP H11258154 A JPH11258154 A JP H11258154A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical rotation
- light
- detection signal
- differential
- turned
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶液中の旋光性物質の濃度や旋光度を測定す
る旋光度測定装置に関するもので、受光素子に入射する
迷光の影響を除去し、ファラデー効果を利用せずに小
型、省電力な装置を提供する。 【解決手段】 レーザ１からのレーザ光を偏光素子３に
より直線偏光に偏光した後に測定すべき旋光性物質４を
通過させ、その通過光を互いに９０度異なる偏光成分に
分離し、その分離された偏光成分をそれぞれ２つの受光
素子７ａ，７ｂで受光し、その両受光素子７ａ，７ｂの
出力レベルの差を差動旋光度検出信号として旋光度を測
定する旋光度測定装置において、前記レーザ１を点灯、
及び消灯し、その点灯時の前記差動旋光度検出信号と消
灯時の前記差動旋光度検出信号の差信号より旋光度を求
めることによって、迷光の影響を除去する。
る旋光度測定装置に関するもので、受光素子に入射する
迷光の影響を除去し、ファラデー効果を利用せずに小
型、省電力な装置を提供する。 【解決手段】 レーザ１からのレーザ光を偏光素子３に
より直線偏光に偏光した後に測定すべき旋光性物質４を
通過させ、その通過光を互いに９０度異なる偏光成分に
分離し、その分離された偏光成分をそれぞれ２つの受光
素子７ａ，７ｂで受光し、その両受光素子７ａ，７ｂの
出力レベルの差を差動旋光度検出信号として旋光度を測
定する旋光度測定装置において、前記レーザ１を点灯、
及び消灯し、その点灯時の前記差動旋光度検出信号と消
灯時の前記差動旋光度検出信号の差信号より旋光度を求
めることによって、迷光の影響を除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、尿中の糖分濃度な
どの溶液中の旋光性物質の濃度を測定する旋光度測定装
置に関するもので、測定て中における外部からの入射光
や迷光の影響を軽減除去せんとするものである。
どの溶液中の旋光性物質の濃度を測定する旋光度測定装
置に関するもので、測定て中における外部からの入射光
や迷光の影響を軽減除去せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、旋光度測定装置としては、特開平
９−１３８２３１、特開平９−１４５６０５号公報に開
示されているものがある。その構成図を図３に示す。レ
ーザ駆動回路１２により駆動される半導体レーザ１から
出射された光はコリメートレンズ２で平行光にされ、さ
らに偏光子３により紙面に平行な偏光成分の光のみ透過
される。４は被検試料を保持する円筒形の透明なサンプ
ルセルで、周囲にはソレノイドコイル５が巻かれ、これ
に保持された被検試料に磁場を印加する。この磁場は光
の伝搬方向に実質的に均等に印加され、ソレノイドコイ
ル５に流す電流に比例する。
９−１３８２３１、特開平９−１４５６０５号公報に開
示されているものがある。その構成図を図３に示す。レ
ーザ駆動回路１２により駆動される半導体レーザ１から
出射された光はコリメートレンズ２で平行光にされ、さ
らに偏光子３により紙面に平行な偏光成分の光のみ透過
される。４は被検試料を保持する円筒形の透明なサンプ
ルセルで、周囲にはソレノイドコイル５が巻かれ、これ
に保持された被検試料に磁場を印加する。この磁場は光
の伝搬方向に実質的に均等に印加され、ソレノイドコイ
ル５に流す電流に比例する。
【０００３】この磁場によるファラデー効果で、光が偏
光面に対して回転される。検光子６で、紙面に垂直な偏
光成分の光のみ、すなわち、偏光子３による偏光成分に
直角な偏光成分の光のみを透過するように配置する。受
光素子７は検光子６を透過した光を検知し、その強度に
応じた出力をコンピュータ８に印加する。コンピュータ
８は電流源９に指令信号を発し、ソレノイドコイル５に
流れる電流値を制御し、かつ、前記電流値を記録、解析
する。偏光子３と検光子６の相対角度は９０度であるた
め、被検試料として純水を測定した場合は、受光素子７
の出力がゼロの消光点となる。したがって、被検試料の
旋光角を測定するには、ソレノイドコイル５の電流を掃
引した時の消光点のズレをソレノイドコイル５の電流で
読み取り、これから次式により旋光角に換算する。
光面に対して回転される。検光子６で、紙面に垂直な偏
光成分の光のみ、すなわち、偏光子３による偏光成分に
直角な偏光成分の光のみを透過するように配置する。受
光素子７は検光子６を透過した光を検知し、その強度に
応じた出力をコンピュータ８に印加する。コンピュータ
８は電流源９に指令信号を発し、ソレノイドコイル５に
流れる電流値を制御し、かつ、前記電流値を記録、解析
する。偏光子３と検光子６の相対角度は９０度であるた
め、被検試料として純水を測定した場合は、受光素子７
の出力がゼロの消光点となる。したがって、被検試料の
旋光角を測定するには、ソレノイドコイル５の電流を掃
引した時の消光点のズレをソレノイドコイル５の電流で
読み取り、これから次式により旋光角に換算する。
【０００４】θOR＝α×Ｃ×Ｌ （式１） θＦ＝Ｖ×Ｈ×Ｌ （式２） ここで、 θOR：旋光による偏光の回転 α：旋光性物質の比旋光度 Ｃ：旋光性物質の濃度 Ｌ：光路長 θＦ：ファラデー効果による偏光の回転 Ｖ：溶液のベルデ定数 Ｈ：磁場 （式１）、（式２）から被検試料の旋光角、濃度が換算
できる。
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、外部からの入射光や迷光が受光素子７に入
射し、旋光度の測定値に影響を与えるという問題点があ
った。そこで外部からの入射光や迷光の影響をなくし、
精度の良い旋光度を測定することが要求されている。本
発明は前記従来の問題点に着目してなされたもので、外
部からの入射光や迷光の影響を除去した旋光度測定装置
を提供することを目的とする。
の構成では、外部からの入射光や迷光が受光素子７に入
射し、旋光度の測定値に影響を与えるという問題点があ
った。そこで外部からの入射光や迷光の影響をなくし、
精度の良い旋光度を測定することが要求されている。本
発明は前記従来の問題点に着目してなされたもので、外
部からの入射光や迷光の影響を除去した旋光度測定装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、レーザからのレーザ光を偏光素子により
直線偏光に偏光した後に測定すべき旋光性物質を通過さ
せ、その通過光を互いに９０度異なる偏光成分に分離
し、その分離された偏光成分をそれぞれ２つの受光素子
で受光し、その両受光素子の出力レベルの差を差動旋光
度検出信号として旋光度を測定する旋光度測定装置にお
いて、前記レーザ光を点灯、及び消灯し、点灯時の差動
旋光度検出信号と消灯時の差動旋光度検出信号の差信号
より旋光度を求めることを特徴とする。
に、本発明は、レーザからのレーザ光を偏光素子により
直線偏光に偏光した後に測定すべき旋光性物質を通過さ
せ、その通過光を互いに９０度異なる偏光成分に分離
し、その分離された偏光成分をそれぞれ２つの受光素子
で受光し、その両受光素子の出力レベルの差を差動旋光
度検出信号として旋光度を測定する旋光度測定装置にお
いて、前記レーザ光を点灯、及び消灯し、点灯時の差動
旋光度検出信号と消灯時の差動旋光度検出信号の差信号
より旋光度を求めることを特徴とする。
【０００７】この構成によれば、点灯時の差動旋光度検
出信号と消灯時の差動旋光度検出信号の差信号をとるこ
とにより、前記２つの受光素子に外部より入射される入
射光や迷光は除去されるため、測定中における外部から
の入射光や迷光の影響を軽減除去することができる。
出信号と消灯時の差動旋光度検出信号の差信号をとるこ
とにより、前記２つの受光素子に外部より入射される入
射光や迷光は除去されるため、測定中における外部から
の入射光や迷光の影響を軽減除去することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の請求項１に記載され
た発明の実施の形態について、図１および図２を用いて
説明する。図１において、図３に示した従来例と同一の
構成部品には同一の符号を付している。半導体レーザ１
から出射された光は、コリメートレンズ２で平行光にさ
れ、さらに、偏光子３を通過することにより直線偏光に
された後、測定すべき被験試料溶液が封入された透明な
サンプルセル４を透過する。このサンプルセル４を透過
した光は、偏光ビームスプリッタ１０により互いに９０
度異なる偏光成分に分離され、２つの受光素子７ａ、７
ｂで受光される。減算回路１８で、この２つの受光素子
７ａ、７ｂの出力信号の差を求めて差動旋光度検出信号
を得る。
た発明の実施の形態について、図１および図２を用いて
説明する。図１において、図３に示した従来例と同一の
構成部品には同一の符号を付している。半導体レーザ１
から出射された光は、コリメートレンズ２で平行光にさ
れ、さらに、偏光子３を通過することにより直線偏光に
された後、測定すべき被験試料溶液が封入された透明な
サンプルセル４を透過する。このサンプルセル４を透過
した光は、偏光ビームスプリッタ１０により互いに９０
度異なる偏光成分に分離され、２つの受光素子７ａ、７
ｂで受光される。減算回路１８で、この２つの受光素子
７ａ、７ｂの出力信号の差を求めて差動旋光度検出信号
を得る。
【０００９】一方、レーザ駆動回路１２により、半導体
レーザ１の点灯と消灯を行い、サンプルホールド回路１
５ａによって、点灯時の前記差動旋光度検出信号をサン
プルホールドし、サンプルホールド回路１５ｂによっ
て、消灯時の前記差動旋光度検出信号をサンプルホール
ドする。減算回路１９によって、それぞれ、点灯、消灯
時のサンプルホールドした差動旋光度検出信号の差を求
め、コンピュータ８に取り込み、記録、解析を行うこと
により被検試料の旋光度や濃度が算出される。
レーザ１の点灯と消灯を行い、サンプルホールド回路１
５ａによって、点灯時の前記差動旋光度検出信号をサン
プルホールドし、サンプルホールド回路１５ｂによっ
て、消灯時の前記差動旋光度検出信号をサンプルホール
ドする。減算回路１９によって、それぞれ、点灯、消灯
時のサンプルホールドした差動旋光度検出信号の差を求
め、コンピュータ８に取り込み、記録、解析を行うこと
により被検試料の旋光度や濃度が算出される。
【００１０】この半導体レーザ点灯時、被験試料の透過
率やサンプルセル４の汚れにより、サンプルセル４から
の透過光量が変動すると、旋光による光量変動が正確に
測定できなくなるため旋光度測定に多大な誤差を生む。
そこで、受光素子７ａ、７ｂの両出力の和信号を基準電
位１１と比較することによって、その差に応じたエラー
信号を得る。このエラー信号を用いてレーザ駆動回路１
２で半導体レーザ１の出射光量をフィードバック制御す
ることにより、半導体レーザ点灯時のサンプルセル４か
ら出射してくる光量が一定に保たれる。
率やサンプルセル４の汚れにより、サンプルセル４から
の透過光量が変動すると、旋光による光量変動が正確に
測定できなくなるため旋光度測定に多大な誤差を生む。
そこで、受光素子７ａ、７ｂの両出力の和信号を基準電
位１１と比較することによって、その差に応じたエラー
信号を得る。このエラー信号を用いてレーザ駆動回路１
２で半導体レーザ１の出射光量をフィードバック制御す
ることにより、半導体レーザ点灯時のサンプルセル４か
ら出射してくる光量が一定に保たれる。
【００１１】また、サンプルセル４の汚れが甚大な場
合、半導体レーザ１に過電流が流れ破壊される可能性が
あるので、レーザのバックモニタ１３からの出力信号と
予め定められた基準電位とをコンピュータ８において比
較することにより、レーザ駆動回路１２を停止させ、さ
らに表示装置１４にサンプルセル４の「クリーニング」
などのエラーメッセージを表示する。
合、半導体レーザ１に過電流が流れ破壊される可能性が
あるので、レーザのバックモニタ１３からの出力信号と
予め定められた基準電位とをコンピュータ８において比
較することにより、レーザ駆動回路１２を停止させ、さ
らに表示装置１４にサンプルセル４の「クリーニング」
などのエラーメッセージを表示する。
【００１２】ただし、受光素子７ａ、７ｂの両出力の和
信号を一定に保つように半導体レーザの出射光量を制御
したとしても、サンプルセル４や光学系に飛び込む外部
からの入射光や、迷光が受光素子７ａ、７ｂに入射する
ことがあり、また、受光素子７ａ、７ｂに均等に入射す
るとは限らない。図２に本発明の一実施の形態における
旋光度測定装置の動作説明図を示す。図２中、破線で示
すように半導体レーザ消灯時でも外部からの入射光や迷
光によって、差動旋光度検出信号に揺らぎが生ずる。被
検試料の旋光度は、半導体レーザの消灯時と点灯時の差
動旋光度検出信号の差で表されるので、差動旋光度検出
信号に揺らぎがあっても、差動旋光度検出信号の絶対値
ではなく、消灯時と点灯時の差をとることで、外部から
の入射光や迷光による影響を排除することができる。
信号を一定に保つように半導体レーザの出射光量を制御
したとしても、サンプルセル４や光学系に飛び込む外部
からの入射光や、迷光が受光素子７ａ、７ｂに入射する
ことがあり、また、受光素子７ａ、７ｂに均等に入射す
るとは限らない。図２に本発明の一実施の形態における
旋光度測定装置の動作説明図を示す。図２中、破線で示
すように半導体レーザ消灯時でも外部からの入射光や迷
光によって、差動旋光度検出信号に揺らぎが生ずる。被
検試料の旋光度は、半導体レーザの消灯時と点灯時の差
動旋光度検出信号の差で表されるので、差動旋光度検出
信号に揺らぎがあっても、差動旋光度検出信号の絶対値
ではなく、消灯時と点灯時の差をとることで、外部から
の入射光や迷光による影響を排除することができる。
【００１３】ここでは、サンプルホールド回路１５ａ，
１５ｂと減算回路１９を設けて、半導体レーザの消灯時
と点灯時の差動旋光度検出信号の差を検出しているが、
差動旋光度検出信号を直接コンピュータ８のＡ／Ｄ変換
器に入力して、半導体レーザの消灯時と点灯時の差動旋
光度検出信号をＡ／Ｄ変換し、消灯時と点灯時の差はデ
ジタル的に減算を行う方法でも実現できる。
１５ｂと減算回路１９を設けて、半導体レーザの消灯時
と点灯時の差動旋光度検出信号の差を検出しているが、
差動旋光度検出信号を直接コンピュータ８のＡ／Ｄ変換
器に入力して、半導体レーザの消灯時と点灯時の差動旋
光度検出信号をＡ／Ｄ変換し、消灯時と点灯時の差はデ
ジタル的に減算を行う方法でも実現できる。
【００１４】また、半導体レーザの消灯時と点灯時の差
動旋光度検出信号をそれぞれ１回ずつ検出を行っても良
いが、複数回消灯、点灯を繰り返して、その都度差動旋
光度検出信号を検出し、その平均値を求めても良い。ま
た、消灯時に１回だけＡ／Ｄ変換し、点灯時に１回だけ
Ａ／Ｄ変換して差を求めてもよいし、それぞれ複数回Ａ
／Ｄ変換して、消灯時の平均値と点灯時の平均値を求め
てから、減算しても良い。
動旋光度検出信号をそれぞれ１回ずつ検出を行っても良
いが、複数回消灯、点灯を繰り返して、その都度差動旋
光度検出信号を検出し、その平均値を求めても良い。ま
た、消灯時に１回だけＡ／Ｄ変換し、点灯時に１回だけ
Ａ／Ｄ変換して差を求めてもよいし、それぞれ複数回Ａ
／Ｄ変換して、消灯時の平均値と点灯時の平均値を求め
てから、減算しても良い。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外部から
の入射光や迷光の影響を除去することができるので、精
度の良い旋光度を測定することができる、小型、省電力
な旋光度測定装置を提供できる。
の入射光や迷光の影響を除去することができるので、精
度の良い旋光度を測定することができる、小型、省電力
な旋光度測定装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施の形態における旋光度測定装置
のブロック図
のブロック図
【図２】同旋光度測定装置の動作説明波形図
【図３】従来の旋光度測定装置のブロック図
１ 半導体レーザ ２ コリメータレンズ ３ 偏光子 ４ サンプルセル ５ ソレノイド ６ 検光子 ７ 受光素子 ７ａ 受光素子 ７ｂ 受光素子 ８ コンピュータ ９ 電流源 １０ 偏光ビームスプリッタ １１ 基準電位 １２ レーザ駆動回路 １３ レーザのバックモニタ １４ 表示装置 １５ａ サンプルホールド回路 １５ｂ サンプルホールド回路 １６ 加算回路 １７ 減算回路 １８ 減算回路 １９ 減算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿河 昌弘 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電 子工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】レーザからのレーザ光を偏光素子により直
線偏光に偏光した後に測定すべき旋光性物質を通過さ
せ、その通過光を互いに９０度異なる偏光成分に分離
し、その分離された偏光成分をそれぞれ２つの受光素子
で受光し、その両受光素子の出力レベルの差を差動旋光
度検出信号として旋光度を測定する旋光度測定装置にお
いて、前記レーザ光を点灯、及び消灯し、点灯時の差動
旋光度検出信号と消灯時の差動旋光度検出信号の差信号
より旋光度を求めることを特徴とする旋光度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065008A JPH11258154A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 旋光度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10065008A JPH11258154A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 旋光度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258154A true JPH11258154A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13274541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10065008A Pending JPH11258154A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 旋光度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258154A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014130045A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 旋光度測定方法、成分濃度測定方法、旋光度測定装置及び医療機器 |
| CN108709860A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-10-26 | 湖北汽车工业学院 | 一种基于差动过零检测的旋光仪及测量方法 |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP10065008A patent/JPH11258154A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014130045A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 旋光度測定方法、成分濃度測定方法、旋光度測定装置及び医療機器 |
| CN108709860A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-10-26 | 湖北汽车工业学院 | 一种基于差动过零检测的旋光仪及测量方法 |
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