JPH1137930A

JPH1137930A - 吸光光度計

Info

Publication number: JPH1137930A
Application number: JP20382797A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yasunaka; 敏男安中; Mamoru Fujita; 守藤田; Chizuko Oshina; 千鶴子大科; Yasushi Yamada; 泰山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Tokimec Inc
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】明るくても手軽に安定して正確な吸光度測定を
行う。【解決手段】光源からの光を試料に照射して透過光の光
度を検出しこの検出光度Ｂ１に基づいて試料の吸光度Ｄ
４を求める吸光光度計において、光源として設けられ発
光波長が試料の吸収波長域に対応した発光ダイオード３
２と、測光に際して発光ダイオード３２からの光を光学
的には直接に試料へ照射させる照射機構と、所定周波数
の交流成分Ａを含んだ駆動電流を発光ダイオード３２に
供給する駆動回路２１と、検出光度Ｂ１から所定周波数
の該当成分Ｃ１を抽出して出力するフィルタ回路２３
と、その出力Ｃ１に基づいて試料の吸光度Ｄ１を求める
吸光度算出等手段２４と、検出光度Ｂ１から所定周波数
の高調波成分Ｃ２を抽出して出力するフィルタ回路２５
と、この出力Ｃ２に応じて出力Ｃ１又は吸光度Ｄ１を補
正する補正手段２７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、呈色，退色，比色，沈降，懸濁，比濁な
どの分析のために多点・多波長測定を行う吸光光度計に
ついて、明るい所でも手軽に行える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
８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
得るために吸光度を測定するものである。比濁計２に
は、プレート１の自動供給をサポートするために、セン
ダ・レシーバ３が付設されている。

【０００３】この比濁計２は、図９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。また、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Ｘ
Ｙ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。しかも、比濁計２の筺体
はプレート１の搬入口を閉じると暗箱となる筺体を備
え、この中に光学系等を収納して、遮光を行うようにな
っている。

【０００４】さらに、センダ・レシーバ３は、測定前の
プレートを保持しているカセットから１枚づつプレート
を取り出す払出機構と、この払出機構によって取り出さ
れたプレートをセンダ・レシーバ３から比濁計２まで運
んで比濁計２のＸＹ移動機構に渡すとともに測定後のプ
レートを搬入時と逆方向に運んで比濁計２から運び出す
双方向搬送機構と、このプレートを測定後のプレート保
持用のカセットに収納する受入機構とを備えている。そ
して、１枚のプレート１がセンダ・レシーバ３によって
測定前プレート保持カセットから比濁計２に搬入され比
濁計２によって測定されさらにセンダ・レシーバ３によ
って測定後プレート保持カセットに収納されると、次の
１枚のプレートについて同様の処理が行われる。さら
に、残りの各プレートについて、順次、同様の処理が行
われる。こうして、ＸＹ移動機構またはＸＹ走査機構に
よる多点の光度測定が連続的になされる。

【０００５】また、図１０にブロック図を示した吸光光
度計は、特表平５−５０４６２４号公報に記載のもので
ある。これは、ＬＥＤ（発光ダイオード）及びＰＤ（フ
ォトダイオード）の対をアレイ状に配設しておき、その
各対の何れかをマルチプレクサ４，５による選択切換に
よって順次駆動するものである。そして、電子回路での
選択切換による多点の光度測定がなされる。

【０００６】他方、図１１にブロック図を示した吸光光
度計は、特開昭６２−１００６４６号公報に記載された
ものである。これは、赤外線の投光側でＬＥＤの発光強
度を一定周期にて変じる変調を施すとともに、受光部側
で変調周波数に応じた電気信号のみを通過させるフィル
タ回路を付加したものであり、これによって、テープ６
（被検体）に対する連続的な透過光の光度測定が肉眼で
の監視下で行えるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の吸光光度計では、ＸＹ移動機構またはＸＹ走査機
構によって多点測定を行う吸光光度計の場合（図９）、
ＸＹ移動機構等を備えることは、余分な駆動回路や制御
処理等をも必要とするので、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。吸光光度計の
ＸＹ移動機構との間でプレートの受渡しを行うセンダ・
レシーバの搬送機構等も、双方向搬送等のために、複雑
な機構となる。また、タングステンハロゲンランプ等の
寿命が短い、大出力の安定化電源が要る、高価な干渉フ
ィルタ等が要る、レンズ系などが複雑になりがち、ラン
プ発熱が大きいなどの種々の不都合がある。なお、ラン
プ及びフィルタに代えて半導体レーザ等を用いることも
考えられるが、これにも、いわゆるモード跳びの現象
や、発熱での共振器の膨張、さらには発振閾値のばらつ
き・変動、波長選択の制約、コスト高などの不都合があ
る。

【０００８】一方、ＬＥＤアレイ及び選択切換回路によ
って多点測定を行う吸光光度計の場合（図１０）、光源
としてＬＥＤを採用したことにより、長寿命であって安
定性が高く且つ安価なものとなり、アレイ配置及び選択
切換回路を採用したことにより、ＸＹ移動機構等が不要
となった。また、ＬＥＤ発光強度の所定周波数での変調
によって連続測定を行う吸光光度計の場合（図１１）、
自然光を遮るための機構が不要となった。

【０００９】しかしながら、遮光が不要になったとはい
っても、太陽光等の下で測定を行った場合、外光の影響
を完全に排除できる訳では無い。検出光度信号において
外光はオフセット成分となり変調照射光はそれに重畳し
た交流成分となるが、外光が強いと、オフセット値が上
がってその分だけ交流波形が上方へシフトした際に、上
側ピークのところが受光素子の飽和等に起因して歪んで
しまうことがある。このため、検出光度信号における交
流成分が透過光における変調成分よりも少なくなって、
測定結果が不正確になってしまうという不都合がある。
そこで、かかる不正確な吸光度測定を防止することが課
題となる。

【００１０】また、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
であっても多波長測定が安定して且つ手軽に行えるよう
な装置を案出することも、課題となる。

【００１１】さらに、マトリクス状の多数の測定部位を
測定する多点測定のためにそのマトリクスの全要素に対
応した数の光源を備えることは、大きな照射機構やマル
チプレクサ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。吸光光度計
のＸＹ移動機構との間でプレートの受渡しを行うセンダ
・レシーバの搬送機構等も、双方向搬送等のために、複
雑な機構となる。このため、マトリクス状多点測定を行
う装置については、照射機構や搬送機構を簡略化・簡素
化することも、さらなる課題となる。

【００１２】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、明るくても手軽に安定して正
確な吸光度測定を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、明るくても手
軽に安定して正確な多波長測定を行える吸光光度計を簡
素な構成で実現することも目的とする。さらに、この発
明は、明るくても手軽に安定して正確なマトリクス状多
点の吸光度測定を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。

【００１３】

【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４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。［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
料に照射して透過光の光度を検出しこの検出光度に基づ
いて前記試料の吸光度を求め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、所定周波数の交流成分を含んだ駆動電
流を前記発光ダイオードに供給する駆動回路と、前記検
出光度から前記所定周波数の該当成分を抽出して出力す
る第１のフィルタ回路と、この第１のフィルタ回路の出
力に基づいて前記試料の吸光度を求める吸光度算出等手
段と、前記検出光度から前記所定周波数の高調波成分を
抽出して出力する第２のフィルタ回路と、この第２のフ
ィルタ回路の出力に応じて前記第１のフィルタ回路の出
力値または前記吸光度算出等手段よる吸光度値を補正す
る補正手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】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。さらに、「所定
周波数」は、太陽光の変化する周波数や蛍光灯の明滅の
周波数よりも弁別可能な程度に高い周波数であればよい
が、高速処理等の観点からは数ＫＨｚ以上で、回路簡素
化等の観点からは数ＭＨｚ以下が望ましい。「その該当
成分」は、バンドパスフィルタ等で分離抽出される狭い
帯域の成分の他に、外光や別途検出の周波数成分と混同
しなければハイパスフィルタ等で分離抽出され高調波を
含んでいるようなものであってもよい。「高調波成分」
は、２倍周波数の第１高調波だけでもよく、より高次の
高調波まで利用してもよい。

【００１５】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。このとき、発光ダイオードには
所定周波数の交流成分を含んだ駆動電流が駆動回路によ
って供給される。そこで、試料への照射光は強度が所定
周波数で変化する。そして、ＬＥＤからの透過光の強度
が検出されるが、これも基本的に同じ周波数で変化す
る。一方、太陽光や蛍光灯からの外乱光はそれより低い
周波数で緩やかに変化するが、検出光度としては、これ
ら総ての光が纏めて検出される。

【００１６】そして、この検出光度から第１のフィルタ
回路によって所定周波数の該当成分が抽出され、この該
当成分に基づいて吸光度算出等手段によって試料の吸光
度が求められる。このとき、外乱光は周波数が異なるこ
とから、第１のフィルタ回路で取り除かれる。これによ
り、太陽光や蛍光灯からの外乱光がＬＥＤからの光と共
に検出されても、外乱光がさほど強くなければＬＥＤの
光だけに基づいて試料の吸光度が求まる。そこで、暗箱
や遮光機構等を省いたり簡略化した場合でも、白日の下
であっても、手軽に、しかも正確に吸光度測定を行うこ
とができる。

【００１７】一方、外乱光が強くて検出光度信号の上側
ピークが歪んだような場合には、所定周波数の該当成分
の他に、その歪み具合に対応して高調波成分が検出光度
信号に含まれて現出する。そして、高調波成分が第２の
フィルタ回路によって抽出され、さらに、この高調波成
分量に応じて吸光度の値が補正手段によって補正され
る。これにより、検出光度信号が歪んで失われた所定周
波数の交流成分が、又はこれに対応した吸光度の減少量
が、その分だけ補充される。そして、検出光度信号に歪
みの無いときの又はそれに近いときの吸光度が得られ
る。

【００１８】したがって、この発明によれば、明るくて
も手軽に安定して正確な吸光度測定を行える吸光光度計
を簡素な構成で実現することができる。

【００１９】［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）、上記
の第１の解決手段の吸光光度計であって、前記補正手段
に代えて又はこれに加えて、前記第２のフィルタ回路の
出力に応じて（音，光，映像，文字，振動，表示停止，
作動停止などを利用した）警報を発するアラーム手段を
備えたことを特徴とするものである。

【００２０】この場合、外乱光が強くて検出光度信号の
上側ピークが歪んで高調波成分が第２のフィルタ回路に
よって抽出されると、この高調波成分量に応じてアラー
ム手段により所定の警報が出される。これにより、測定
者等が注意して測定するように促されたり、あるいは測
定自体が停止させられたりして、不足の所定周波数の該
当成分だけに基づく誤測定が回避される。

【００２１】したがって、この発明によっても、明るく
ても手軽に安定して正確な吸光度測定を行える吸光光度
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）、上記
の第１の解決手段または第２の解決手段の吸光光度計で
あって、前記発光ダイオードは、前記試料についての異
なる吸収波長域に対応したそれぞれの発光波長で発光す
る複数のＬＥＤチップが、一体的に組み込まれたもので
あり、前記駆動回路は、前記発光ダイオードの駆動に際
し、それぞれ他の駆動電流に含ませられた交流成分の周
波数とは異なる周波数の交流成分を含んだ複数の駆動電
流を生成し、それぞれの駆動電流を前記複数のＬＥＤチ
ップのそれぞれに供給するものであり、前記第１のフィ
ルタ回路は、前記検出光度から前記複数の周波数の該当
成分を弁別して抽出するものである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、異なる発光波長で発光する複数のＬＥＤチッ
プが一体的に組み込まれているので、吸光度測定に当た
っては、複数の発光波長の光が同時に同一測定部位の試
料に照射される。しかも、駆動回路によって、それぞれ
の発光波長の光はそれぞれ異なる周波数で変調される。
そして、単一の受光器によって透過光の強度が検出さ
れ、フィルタ回路によってそれぞれの変調周波数ごとに
弁別して該当成分の光度が抽出される。

【００２４】このように電気的・電子的処理に基づいて
周波数変調・多重化を行うことにより、分光等の光学的
処理によらずに、それぞれの発光波長ごとに区別して光
度を検出することができる。しかも、外光すなわち外乱
光に影響されることなく、他の発光波長の影響を受ける
こともなく、並列に、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できる。さらに、それぞれの吸
収波長域ごとに受光器等を設ける必要がないので、回路
規模が小さくて済む。

【００２５】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、簡易な構成で済む駆動回路およ
びフィルタ回路に基づき、並行して、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。

【００２６】したがって、この発明によれば、明るくて
も手軽に安定して正確な多波長測定を行える吸光光度計
を簡素な構成で実現することができる。

【００２７】［第４の解決手段］第４の解決手段の吸光
光度計は（、出願当初の請求項４に記載の如く）、上記
の第１の解決手段〜第３の解決手段の吸光光度計であっ
て、試料を保持する複数の測定部位がマトリクス状に配
設された被検体を前記マトリクスの列方向（又は行方
向）に沿って一方向又は往復双方向等の直線的に移送す
る移送手段を備え、前記複数の発光ダイオードは、前記
マトリクスの行方向（又は列方向）に沿って少なくとも
ライン状に配設されたものであることを特徴とするもの
である。

【００２８】ここで、上記の「マトリクス状」とは、複
数行と複数列とが平面上で直交する格子状の行列に対し
各交点位置にセル等の測定部位が通常等ピッチで設けら
れた状態をいう、従ってマトリクスの「行」と「列」と
は交換可能な相対的概念である。また、「少なくともラ
イン状」とは、マトリクスの少なくとも１行分をカバー
する状態でという意味であり、２行分等の複数ライン状
であってもよい。なお、ライン状の複数の発光ダイオー
ドは、被検体の移送方向と直交する方向に限られずこれ
と斜めの方向に沿って配設されていてもよく、この場
合、移送手段は、被検体を定速で送るものであり、発光
素子の選択切換は、移送手段による被検体の移送に同期
して且つその移送方向の順に従って駆動電流供給対象を
選択し切り換えるが望ましい。

【００２９】このような第４の解決手段の吸光光度計に
あっては、発光ダイオードの数が被検体の測定部位の数
より少ないので、照射機構の規模を抑制することができ
る。さらには、発光素子選択切換手段等の付随する回路
についても、その規模を抑制することができる。なお、
発光ダイオードの数が被検体の測定部位の数より少なく
ても、移送手段によって被検体が直線的に移送される間
に、被検体におけるマトリクス状の測定部位について、
単一の又は複数のラインごとに、複数のＬＥＤ光での吸
光度測定が済ませられる。これにより、直線的な移送と
の組み合せに基づいて小規模な照射機構であっても、被
検体のマトリクス状の測定部位総てを速やかに測定する
ことができる。小規模な照射機構は、簡易で、信頼性も
高く、安価である。また、直線的な移送は、移送機構ば
かりか、その駆動回路や制御手順も簡易なので、コスト
面からも有利である。

【００３０】したがって、この発明によれば、明るくて
も手軽に安定してマトリクス状多点の正確な吸光度測定
を行える吸光光度計を簡素な構成で実現することができ
るのである。

【００３１】

【発明の実施の形態】このような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。

【００３２】［第１の実施形態］第１の実施形態の吸光
光度計は、上述した解決手段の吸光光度計であって、前
記駆動回路を収納した本体部と、この本体と別に設けら
れ少なくとも前記照射機構を含む探体部と、前記本体部
と前記探体部との間に介在し少なくとも前記駆動回路か
ら前記発光ダイオードへの駆動電流の伝達を行う可撓性
コードとを備えたことを特徴とするものである。

【００３３】このような実施形態の吸光光度計にあって
は、探体部が可撓性コードを介在させて本体とは別に設
けられているので、吸光度測定に当たって、探体部を自
由に動かすことが可能である。また、駆動回路等は本体
部に収納され、発光ダイオードはコードを介して駆動電
流の供給を受けるので、探体部は小型になる。そこで、
このような探体部には、試料チューブ等にセットするに
際しての場所や，向き，広さ等の制約がほとんどない。
そして、チューブ等を本体にセットする代わりに、探体
部を試料チューブ等にセットすることで、吸光度測定が
行われる。これにより、チューブ等を本体にセットする
面倒や制約から解放される。また、硬いチューブや太い
チューブに対しても容易に適合させることができる。そ
こで、手軽に吸光度測定を行うことができる。したがっ
て、この発明によれば、一層手軽に安定して正確な吸光
度測定を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。

【００３４】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
形態は、上述した解決手段の吸光光度計であって、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マ
トリクス状などの多点の吸光度測定を安定して行うため
に、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を備え
る。

【００３５】

【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、その探体
部・照射機構としての挟持体の外形図である。

【００３６】この吸光光度計は、光源としてのＬＥＤ３
２からの光を透明なチューブ７の試料に照射しフォトダ
イオード３４で透過光量を検出してこの試料の吸光度を
連続的に測るものであるが、被検体としてのチューブ７
を装置外に置いたままで手軽に測光を行えるようにする
ために、本体２０と、一対のＬＥＤ３２及びフォトダイ
オード３４が装着された探体部としての挟持体３０と、
これらの間に介在するフレキシブルなコード３１，３３
とから構成されている。

【００３７】ＬＥＤ３２は、例えば試料が過マンガン酸
カリウムの呈色溶液の場合であれば発光波長のピークが
５３５ｎｍに近いＡｌＰ製のものが用いられ、発光波長
がチューブ７内の試料の吸収波長域に対応したものとな
っている。なお、チューブ７はこの発光波長を含む波長
域で透明であり、フォトダイオード３４はこの発光波長
を含む波長域の光を検出可能なものである。

【００３８】本体２０には、照射光を所定周波数で変調
するためにＬＥＤ３２の駆動用の発振回路２１が設けら
れている。また、光度を検出するためにフォトダイオー
ド３４及びアンプ２２が設けられ、所定周波数の該当成
分に基づいて吸光度を求めるために、第１のフィルタ回
路としてのバンドパスフィルタ２３と、吸光度算出等手
段としての検波回路２４とが、設けられている。さら
に、高調波に基づいて吸光度を補正するために、第２の
フィルタ回路としてのバンドパスフィルタ２５と、補正
手段としての検波回路２６及び補正値算出回路２７とが
設けられている。また、アラーム手段として、アラーム
信号発生回路４１とブザー４２とが設けられている。こ
れらはアンプ２８と共に本体２０内に収納されており、
さらに、本体２０には表示器２９も付設されている。

【００３９】発振回路２１は、発振波形が正弦波であっ
て発振周波数が２０ＫＨｚでありピーク電圧が０．７Ｖ
〜５Ｖである発振回路であり、その電圧発振信号は、図
示しないバッファアンプで電流信号に変換され、電流制
限抵抗を経た後、コード３１を介してＬＥＤ３２に送出
される。これにより、この吸光光度計は、所定周波数の
交流成分Ａを含んだ駆動電流を発光ダイオードに供給す
る駆動回路と、この駆動回路から発光ダイオードへの駆
動電流の伝達を行う可撓性コードとを備えたものとなっ
ている。

【００４０】バンドパスフィルタ２３は、中心周波数を
２０ＫＨｚとする狭帯域の成分のみを通過させるフィル
タである。そして、このフィルタ２３周りの検出系は、
フォトダイオード３４で光電変換されて検出された光度
の信号が、コード３３を介してアンプ２２に入力され、
アンプ２２によって増幅されて検出光度信号Ｂ１とな
り、その後にバンドパスフィルタ２３によって２０ＫＨ
ｚ成分のみの所定周波数該当成分信号Ｃ１にされ、さら
に検波回路２４による包絡線検波によって吸光度信号Ｄ
１とされるようになっている。これにより、この吸光光
度計は、検出光度から所定周波数の該当成分を抽出して
出力する第１のフィルタ回路とともに、このフィルタ回
路の出力に基づいて試料の吸光度を求める吸光度算出等
手段も備えたものとなっている。

【００４１】バンドパスフィルタ２５は、中心周波数を
４０ＫＨｚとする狭帯域の成分のみを通過させるフィル
タであって、検出光度信号Ｂ１を入力とし信号Ｃ２を出
力することにより、検出光度から上記の所定周波数成分
に対する高調波成分信号Ｃ２を抽出して出力する第２の
フィルタ回路を備えたものとなっている。検波回路２６
は、包絡線検波の回路であり、高調波成分信号Ｃ２を入
力とすることで、歪量検出信号Ｄ２を生成出力する。

【００４２】補正値算出回路２７は、吸光度信号Ｄ１及
び歪量検出信号Ｄ２を入力として、定数ａ，ｂを用いた
式｛ａ×Ｄ１×Ｄ２×（ｂ＋Ｄ２）｝に従う演算を行
い、この算出値の補正信号Ｄ３を出力するものである。
なお、定数ａ，ｂは、検出光度信号Ｂ１の上側ピークを
歪ませながらその時に失われた所定周波数の交流成分と
その高調波成分とを予め測定して、上記の式が近似式と
なるように実験的に定められる。また、吸光度信号Ｄ１
に補正信号Ｄ３を加えて吸光度信号Ｄ４を生成出力する
加算回路も設けられている。これにより、この吸光光度
計は、第２のフィルタ回路の出力に応じて吸光度算出等
手段よる吸光度値を補正する補正手段を備えたものとな
っている。

【００４３】アンプ２８は、吸光度信号Ｄ４を増幅して
表示器２９へ送出することにより吸光度を表示させるも
のである。なお、図示は割愛したが、アンプ２８の前ま
たは後には、呈色，退色，比色，沈降，懸濁，比濁など
の分析の種類に応じて吸光度やその２次情報などを算出
する演算手段も設けられている。

【００４４】アラーム信号発生回路４１は、歪量検出信
号Ｄ２と所定の閾値とを入力するコンパレータと、コン
パレータの出力を増幅して出力するアンプとからなるも
のであり、歪量検出信号Ｄ２の値が所定の閾値を超える
とブザー４２を駆動可能なアラーム信号を発生するもの
である。これにより、この吸光光度計は、補正手段に加
えて第２のフィルタ回路の出力に応じて音での警報を発
するアラーム手段を備えたものとなっている。

【００４５】挟持体３０は、切欠を有しＬＥＤ３２が発
光面を切欠側に向けて切欠低部の穿孔内に挿着された挟
持片３５と、やはり切欠を有しフォトダイオード３４が
受光面を切欠側に向けて切欠低部の穿孔内に挿着された
挟持片３６と、それぞれの切欠にチューブ７を挟んだと
きに挟持力を発生するように一端が挟持片３５に連結さ
れ他端が挟持片３６に連結されたスプリング３７と、挟
持片３５，３６間の距離を調整して並行状態を確保可能
とするために挟持片３６を螺合貫通して先端が挟持片３
５に当接したネジ３８とからなる。そして、ＬＥＤ３２
から発した光がチューブ７及び試料を通ってフォトダイ
オード３４に至るようになっている。

【００４６】このようにコード３１，３２を介在させて
本体２０と別に設けられた挟持体３０は、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
させる照射機構を含んだものとなっている。なお、ＬＥ
Ｄ３２，フォトダイオード３４は、チューブ７の径や試
料の屈折率によってＬＥＤ光の焦点位置が変化してもそ
の焦点位置にフォトダイオード３４の受光面を一致させ
ることができるように、図示しないネジを操作すること
で穿孔内における挿着位置が調節可能なものとなってい
る。

【００４７】かかる構成の吸光光度計について、その動
作及び使用態様を、図３の信号波形を参照しながら説明
する。

【００４８】先ず、挟持片３５，３６を開いてこれらの
切欠間にチューブ７を挟み込み、スプリング３７の引張
り力によってチューブ７が挟持された状態で、ネジ３８
を回して挟持片３５，３６を並行にさせる。そして、本
体２０の電源を投入する。すると、ＬＥＤ３２からフォ
トダイオード３４に向けて光が照射されるので、可視光
の場合は目視等に基づいて、不可視の場合は表示器２９
への表示値等に基づいて、フォトダイオード３４が照射
光を十分に受光できるように、フォトダイオード３４の
位置等の調整を行う。これで、連続測定の準備が調う。
消灯や戸締めは要らない。

【００４９】次に、チューブ７に試料液を継続的に流
す。この状態で、装置のスタートキー等を操作して、装
置に測定を開始させる。そうすると、発振回路２１の発
振信号（図３（ａ）の波形Ａ参照）に応じてＬＥＤ３２
が２０ＫＨｚの周波数で明滅し、その光がチューブ７の
試料に一部吸収され、透過光だけが外光と共にフォトダ
イオード３４に到達する。ここからは、外光が強い場合
とそうでない場合とに分けて説明するが、先ず、外光が
あまり強くなくて検出光度信号が歪まない場合、すなわ
ち検出光度信号Ｂ１が図３（ｂ）の波形Ｂ０となる場合
について述べる。

【００５０】このとき、到達光の検出光度信号Ｂ１のう
ち周波数２０ＫＨｚの成分だけがバンドパスフィルタ２
３を通過して所定周波数該当成分信号Ｃ１は図３（ｃ）
の波形Ｃ０となり、吸光度信号Ｄ１は所定周波数の交流
成分Ａに対応した図３（ｃ）の値Ｄ０となる。太陽光や
蛍光灯からの外光成分は、周波数が異なるので、除去さ
れる。あるいはその周波数成分が有っても極めて僅かな
ので、無視可能なまで低減される。また、検出光度信号
Ｂ１に歪みが無いので高調波成分信号Ｃ２及び歪量検出
信号Ｄ２は値がほぼ零となり、これに応じて補正信号Ｄ
３もほぼ零となり、吸光度信号Ｄ４は所定周波数該当成
分信号Ｃ１のみに基づく吸光度信号Ｄ１に一致する。そ
こで、透過光だけの光度に基づいて吸光度が正確に求め
られる。周囲の状態が明るくても暗くても明暗変化して
も、安定して、吸光度が求まる。その結果値やグラフは
表示器２９に表示される。

【００５１】これに対し、外光が強くて検出光度信号が
歪んでしまう場合、すなわち検出光度信号Ｂ１が上側ピ
ークのところで押さえられて図３（ｂ）の波形Ｂ１とな
る場合は、検出光度信号Ｂ１のうち周波数２０ＫＨｚの
成分だけからなる所定周波数該当成分信号Ｃ１は振幅が
縮んで図３（ｃ）の波形Ｃ１となり、吸光度信号Ｄ１は
所定周波数の交流成分Ａに対応の値Ｄ０よりも小さな図
３（ｃ）の値Ｄ１となる。

【００５２】また、検出光度信号Ｂ１に歪みが有るの
で、バンドパスフィルタ２５を通過した４０ＫＨｚの高
調波成分信号Ｃ２は振幅が有意水準のものとなり、これ
に伴って検波回路２６からの歪量検出信号Ｄ２も検出光
度信号Ｂ１の歪量に対応した図３（ｄ）の値Ｄ２とな
る。そして、これに応じて補正信号Ｄ３も値（Ｄ０−Ｄ
１）となり、吸光度信号Ｄ４は、所定周波数該当成分信
号Ｃ１のみに基づく吸光度信号Ｄ１ではなく、検出光度
信号に歪が無いときの値Ｄ０に十分近い値となる。そこ
で、この場合も、補正によって吸光度が正確に求めら
れ、その結果値やグラフは表示器２９に表示される。

【００５３】さらに、外光が一層強くなって、歪量検出
信号Ｄ２がアラーム信号発生回路４１に既設定の閾値を
超えると、アラーム信号発生回路４１によりブザー４２
が駆動されて、警報音が発せられる。そして、測定精度
が低下する前に補正信号Ｄ３が値（Ｄ０−Ｄ１）の良い
近似値でなくなりつつあることを検知することが可能と
なる。

【００５４】こうして、試料を流している間は、連続し
て試料の吸光度が測定され、試料液の状態変化がリアル
タイムで表示される。また、誤測定のおそれが有る場合
には、警報音によって注意が促される。したがって、こ
の吸光光度計を使用すれば、チューブ７を流れる試料液
について、明るくても手軽に安定して正確に吸光度測定
を行うことができる。

【００５５】［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
ものが一部２重化されたものなので、以下、その相違点
を中心に説明する。

【００５６】その基本的な相違点は、図１のＬＥＤ３２
に代わるＬＥＤ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、このＬＥＤは、発光波長の異なる
２つのＬＥＤチップ３２ａ，３２ｂが１素子内に埋設さ
れて構成されている（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。具体的には、脱酸素状態の
デオキシヘモグロビンが波長５５５ｎｍの光を吸収する
のに対し酸素結合状態のオキシヘモグロビンが波長５７
７ｎｍの光を吸収することに基づいて、ヘモグロビンの
酸素結合率を測定するために、ＬＥＤチップ３２ａは発
光波長のピークが５５５ｎｍにあるＧａＰ製チップとさ
れ、ＬＥＤチップ３２ｂは発光波長のピークが５７４ｎ
ｍにあるＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓ製チップとされたも
のである。

【００５７】また、ＬＥＤの駆動側には、発振回路２１
の他に、高調波の周波数も重ならない７７ＫＨｚで発振
する発振回路２１ａが設けられている。これにより、Ｌ
ＥＤチップ３２ａは第１実施例同様に周波数２０ＫＨｚ
で変調・駆動されるが、ＬＥＤチップ３２ｂは、周波数
７７ＫＨｚで変調・駆動される。すなわち、発振回路２
１等からなる駆動回路は、発光ダイオードの駆動に際し
それぞれ他の駆動電流に含ませられた交流成分の周波数
とは異なる周波数の交流成分を含んだ複数の駆動電流を
生成しそれぞれの駆動電流を複数のＬＥＤチップ３２
ａ，３２ｂのそれぞれに供給するものとなっている。

【００５８】さらに、光度検出側には、２０ＫＨｚ成分
および４０ＫＨｚ成分に基づいて吸光度を求める上述の
回路２３〜２７の他に、これと並列に、アンプ２２の出
力を受けて７７ＫＨｚ成分を通過させるバンドパスフィ
ルタ２３ａと、これの出力を包絡線検波する検波回路２
４ａと、アンプ２２の出力を受けて１５４ＫＨｚの高調
波成分を通過させるバンドパスフィルタ２５ａと、これ
の出力を包絡線検波する検波回路２６ａと、補正値算出
回路２７同様の演算を行って補正値を算出する補正値算
出回路２７ａとが設けられている。これにより、ＬＥＤ
チップ３２ａからの透過光に対応する２０ＫＨｚ成分お
よび４０ＫＨｚ成分はバンドパスフィルタ２３及びバン
ドパスフィルタ２５によって分離抽出される一方、ＬＥ
Ｄチップ３２ｂからの透過光に対応する７７ＫＨｚ成分
および１５４ＫＨｚ成分はバンドパスフィルタ２３ａ，
ＢＰＦ２５ａによって分離抽出される。すなわち、これ
らのフィルタ回路は、検出光度の信号から複数の周波数
の該当成分を弁別して抽出するものとなっている。

【００５９】そして、検波回路２４，２６，２４ａ，２
６ａさらには補正値算出回路２７，２７ａに後続して設
けられた演算回路２８ａによって、検出光度の信号に含
まれた２０ＫＨｚ成分が４０ＫＨｚ成分に基づいて補正
され、さらに７７ＫＨｚ成分も１５４ＫＨｚ成分に基づ
いて補正され、これらの補正後の成分の割合が算出され
るとともに、この算出結果が表示器２９に表示されるよ
うになっている。このような構成の採用により、この吸
光光度計は、フォトダイオード３４等が共用されている
ので、波長５５５ｎｍに対する系と波長５７４ｎｍに対
する系とを２重に設けた場合に較べて、小規模・簡素な
ものとなっている。

【００６０】かかる吸光光度計を使用して、チューブ７
に血液を流しながら吸光度測定を行うと、ＬＥＤチップ
３２ａから発した光は、周波数２０ＫＨｚで明滅しなが
ら、チューブ７内の脱酸素状態のデオキシヘモグロビン
によって一部吸収された後に、フォトダイオード３４，
アンプ２２，バンドパスフィルタ２３，検波回路２４の
系によって検出される。しかも、その際に、バンドパス
フィルタ２５の系によって波形歪み分が補正される。

【００６１】一方、これと並列に、ＬＥＤチップ３２ｂ
から発した光は、周波数７７ＫＨｚで明滅しながら、チ
ューブ７内の酸素結合状態のオキシヘモグロビンによっ
て一部吸収された後に、フォトダイオード３４，アンプ
２２，バンドパスフィルタ２３ａ，検波回路２４ａの系
によって検出される。この際にも、バンドパスフィルタ
２５ａの系によって波形歪み分が補正される。そして、
双方の系によって得られた吸光度の割合、すなわちデオ
キシヘモグロビンとオキシヘモグロビンとの割合が、演
算回路２８ａで演算されて、表示器２９に表示される。

【００６２】こうして、例えば透析中あるいは手術中の
看者等の血中酸素濃度をリアルタイムで監視すること
を、透析装置等の改造なしで容易に行うことができる。
しかも、監視等に必要な測定を、高調波成分に基づく補
正によって、かなり明るいところでも正確に行うことが
できる。

【００６３】［第３実施例］本発明の吸光光度計の第３
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。この吸光光度計は、上述のものが多数のプレ
ート１を連続して測定するようにされたものである。図
６は、その装置全体の正面図であり、内部におけるプレ
ートの搬送状態が破線で示されている。また、図７は、
その要部の構成を示すブロック図である。

【００６４】この吸光光度計は、光源としてのＬＥＤ
（発光ダイオード）からの光を試料に照射してＰＤ（フ
ォトダイオード）で透過光量を検出して各試料の吸光度
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４行×４列のマトリクス状に配設された
複数の測定部位としての１６個のセル１ａについて各試
料の吸光度を迅速に測るために、その行に対応して上下
４組の発光素子としてのＬＥＤ６２および受光素子とし
てのＰＤ６３がライン状に配設されたラインホルダ６１
等からなる照射機構６０と、プレート１を列方向に定速
で移送する移送機構７０とが、本体５０部分に、設けら
れている。

【００６５】各ＬＥＤ６２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、ＬＥＤ６２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。そして、吸光光度計本体５０には、ＬＥＤ
６２やＰＤ６３を電子的に選択切換して駆動する発光素
子選択切換回路および受光素子選択切換回路としてのド
ライバ８０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９０も具備されている。

【００６６】また、多数のプレート１を連続して自動測
定するために、吸光光度計本体５０に対し、移送機構７
０のプレート搬入口側にはカセットから測定前のプレー
トを順に払い出す機構を持ったセンダユニット５１が付
設され、移送機構７０のプレート搬出口側には測定後の
プレートを空カセットに順に受け入れる機構を持ったレ
シーバユニット５２が付設された全体構成となってい
る。

【００６７】そして、移送機構７０は、プレート１をセ
ンダユニット５１から吸光光度計本体５０経由でレシー
バユニット５２に次々に移送するために、定速駆動回路
７１によって一定速度で回転するモータ７２と、このモ
ータ７２の出力軸に接続された駆動輪７３によって牽引
され乗載プレート１を運ぶ樹脂製の一対のベルト７４と
を備えている。これにより、移送機構７０は、被検体上
の測定部位配設におけるマトリクスの列方向に沿って一
方向に被検体を定速で移送するものとなっている。

【００６８】照射機構６０は、「コ」の字状のラインホ
ルダ６１を主体に構成されており、ラインホルダ６１
は、上方水平部材のＬＥＤアレイモジュールと、下方水
平部材のＰＤアレイモジュールと、これらの部材を剛に
連結させる側方垂直部材とからなるものである。

【００６９】そのＬＥＤアレイモジュールは、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上のセル１ａのマトリクス状配置における行ピッチ
よりも大きなピッチで鉛直に貫通穴が４つ形成され、各
貫通穴にはＬＥＤ６２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ＬＥＤ６２は、プリント配線に
よって、アノードがそれぞれＬＥＤ選択回路８２の各出
力端子に接続され、カソードが総て接地されている。そ
して、このＬＥＤアレイモジュールは、プレート１が移
送機構７０によって吸光光度計本体５０を移送されてい
るときにプレート１の上方となる位置に支持されるもの
である。これにより、照射機構６０は、測光に際して発
光ダイオードからの光をそれぞれ光学的には直接に被検
体へ照射させるものとなっている。

【００７０】そのＰＤアレイモジュールは、ＬＥＤアレ
イモジュールとほぼ同様のものであるが、ＬＥＤ６２に
代えてＰＤ６３が受光面を上にして保持されているもの
である。そして、ＰＤアレイモジュールは移送中のプレ
ート１を挟む対向位置でＬＥＤアレイモジュールの下方
に支持されている。これにより、ＰＤアレイモジュール
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。

【００７１】また、ラインホルダ６１は上下連結側の支
軸６４を中心として水平面内で僅かな摩擦力を持って回
転可能なように軸支されている。これにより、ラインホ
ルダ６１は、非連結側を調整ネジ等で押引することで、
発光ダイオードのライン状配設方向とマトリクスの行方
向との傾き角を変更し得るものとなっており、発光ダイ
オードのライン状配設方向を、マトリクスの行方向に一
致して沿わせることも（図７一点鎖線部分参照）、マト
リクスの行方向からずらせてその斜めの方向に沿わせる
（図７実線部分参照）ことも可能なものである。

【００７２】ドライバ８０は、コントローラ９０から送
出された行アドレスを保持してＬＥＤ選択回路８２及び
ＰＤ選択回路８３に出力するアドレスレジスタ８１と、
発振回路２１から受けたＬＥＤ駆動電流を入力としＬＥ
Ｄ６２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８１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ＬＥＤ選択回路８２とを備えている。これ
により、ドライバ８０は、ＬＥＤ６２の行アドレスを順
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。

【００７３】発振回路２１は、上述したように発振波形
が正弦波であって発振周波数が２０ＫＨｚでありピーク
電圧が０．７Ｖ〜５Ｖである発振回路であり、その電圧
発振信号は、図示しないバッファアンプで電流信号に変
換され、電流制限抵抗を経た後、ＬＥＤ選択回路８２に
入力されてＬＥＤ６２の何れかへ選択的に送出される。
これにより、ドライバ８０は、所定周波数の交流成分を
含んだ駆動電流を発光ダイオードに供給するものとなっ
ている。

【００７４】また、ドライバ８０は、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ＰＤ６３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８１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ＰＤ選択回路８
３も備えている。これにより、ドライバ８０は、ＬＥＤ
選択回路８２と同じ行アドレスを受けて、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。

【００７５】さらに、ドライバ８０は、ＰＤ選択回路８
３で選択されたＰＤ６３による光度検出信号を入力して
増幅するアンプ２２と、これに続く上述のバンドパスフ
ィルタ２３，２５及び検波回路２４，２５と、検波回路
２４の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路８４
及び検波回路２６の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換回路８５とを備えている。これにより、ドライバ８
０は、検出光度から所定周波数の該当成分およびその第
１高調波成分を抽出してコントローラ９０へ出力するも
のとなっている。

【００７６】コントローラ９０は、余分な発熱を抑制す
るために測光に必要な時以外はＬＥＤ６２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９１と、図示
しないセンサによってプレート１がＬＥＤ６２下へ移送
されて来るとその移送に連れて行アドレスを例えば１，
２，３，４，１，２，…，４の如くプレート１上のマト
リクスの列数分だけ巡回させながら順次にアドレスレジ
スタ８１に送出する処理を行うスキャン制御プログラム
９２と、スキャン制御プログラム９２のアドレス送出に
同期して順次にＡ／Ｄ変換回路８４，８５から光度デー
タを入力するとともに補正処理をも行う補正手段として
の光度入力プログラム９３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。これにより、この吸光光度計は、被検体
の移送に同期して且つその移送方向の順に従って駆動電
流供給対象の選択切換を行うものとなっている。

【００７７】この光度入力プログラム９３による補正処
理では、予め外乱光および照射光の強度を変えながらＡ
／Ｄ変換回路８４，８５の出力を測定してＡ／Ｄ変換回
路８４，８５の出力を基準とした二次元テーブルに変換
しておき、このテーブルについて表引き及び内挿演算を
行うことで所定周波数該当成分に基づく吸光度および高
調波成分に基づく補正値が算出される。これにより、上
述した補正値算出回路２７の算出式に基づく場合より
も、一層正確な近似値を得ることができるようになって
いる。

【００７８】また、コントローラ９０は、ＲＡＭ上にア
ロケートされた１行×４列のアレイからなりＬＥＤ６２
の非発光時にスキャン制御プログラム９２の処理に応じ
た光度入力プログラム９３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９４と、同じくＲＡＭ
上の１行×４列のアレイからなりＬＥＤ６２の発光時で
あって被検体の不存在時にスキャン制御プログラム９２
の処理に応じた光度入力プログラム９３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９５
とを具備したものとなっている。

【００７９】さらに、コントローラ９０は、０％テーブ
ル９４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９５の各要素における光度データを受
光量１００％として、プレート１のＬＥＤ６２下への移
送時にスキャン制御プログラム９２の処理によってＬＥ
Ｄ６２を順次発光させたときに光度入力プログラム９３
の処理によって入力された光度データから、４行×４列
の各測定部位について呈色，退色，比色，沈降，懸濁，
比濁などの分析の種類に応じて吸光度やその２次情報な
どを算出する処理を行う吸光率演算プログラム９６も備
えている。

【００８０】これにより、コントローラ９０は、ＢＰＦ
２３，２５の出力に基づいて試料の吸光度を求めるもの
となっている。そして、算出された吸光率等は、表示制
御プログラム９７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。

【００８１】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。

【００８２】先ず、吸光光度計本体５０の前面カバーを
開けて、測定したいプレート１等と同形で試料の入って
いないダミープレートをＬＥＤ６２下のベルト７４に載
せる。そして、吸光光度計本体５０の電源を投入する。
すると、ＬＥＤ６２からＰＤ６３に向けて光が照射され
るので、可視光の場合は目視等に基づいて、不可視の場
合は表示器等への表示値等に基づいて、各ＰＤ６３が何
れも照射光を十分に受光できるように、ラインホルダ６
１の傾斜角等の調整を行う。

【００８３】この調整終了後、ダミープレートを抜き取
って、前面カバーを閉める。なお、測定室の消灯は不要
である。そして、空のカセットをレシーバユニット５２
に載せ、測定したいプレート１等が収納されているカセ
ットをセンダユニット５１に載せる。これで、連続測定
の準備が調う。

【００８４】この状態で、吸光光度計本体５０のリセッ
トキー等を操作して、コントローラ９０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８０
等の初期化に続けて、発光制御プログラム９１の処理に
よってＬＥＤ６２が非発光状態にされたままで、スキャ
ン制御プログラム９２の処理およびこれに従うドライバ
８０によって各ＰＤ６３が順にドライブされるととも
に、各ＰＤ６３からの光度データが光度入力プログラム
９３等によって入力されて０％テーブル９４に記憶され
る。

【００８５】さらに、続けて、発光制御プログラム９１
の処理によってＬＥＤ６２が発光可能状態にされて、ス
キャン制御プログラム９２の処理およびこれに従うドラ
イバ８０によって各ＬＥＤ６２及び対応の各ＰＤ６３が
順にドライブされるとともに、各ＰＤ６３からの光度デ
ータが光度入力プログラム９３等によって１００％テー
ブル９５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ＬＥＤ６２及びＰＤ６
３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。

【００８６】そこで、次に、吸光光度計本体５０のスタ
ートキー等を操作して、コントローラ９０に移送および
測定の制御を開始させる。そうすると、吸光光度計本体
５０では、ベルト７４が駆動され、センダユニット５１
では、そのカセットが下降させられて、各プレート１が
下方のものから順に幾らかの間隙を空けてベルト７４に
移載されて吸光光度計本体５０に一定速度で移送され
る。

【００８７】各プレート１は、吸光光度計本体５０内で
の移送中に、ラインホルダ６１のＬＥＤアレイモジュー
ルとＰＤアレイモジュールとの間に到達し、この移送に
連れて各セル１ａは順次にＬＥＤ６２とＰＤ６３との間
に位置する。このとき、発光制御プログラム９１の処理
によってＬＥＤ６２が発光可能状態にされて、スキャン
制御プログラム９２の処理およびこれに従うドライバ８
０によって該当位置のＬＥＤ６２とＰＤ６３とが順にド
ライブされる。

【００８８】そうすると、発振回路２１の発振信号に応
じて該当ＬＥＤ６２が２０ＫＨｚの周波数で明滅し、そ
の光が該当セル１ａの試料に一部吸収され、透過光だけ
が外光と共に該当ＰＤ６３に到達する。そして、到達光
の検出光度のうち周波数２０ＫＨｚの成分だけがバンド
パスフィルタ２３を通過する。また、４０ＫＨｚの高調
波成分だけがバンドパスフィルタ２５を通過する。太陽
光や蛍光灯からの外光成分は、周波数が異なるので、除
去される。あるいはその周波数成分が有っても極めて僅
かなので、無視可能なまで低減される。

【００８９】そこで、透過光だけの光度に基づく光度デ
ータが光度入力プログラム９３によって入力される。さ
らに、２０ＫＨｚの周波数成分についてその歪みによる
減少分が４０ＫＨｚの高調波成分に基づいて補充され
る。そして、その入力および補正処理の度に、吸光率演
算プログラム９６の処理によってテーブル９４，９５の
該当要素を基準にして吸光率が算出され、表示制御プロ
グラム９７の処理によってその値が表示される。

【００９０】こうして、０％テーブル９４及び１００％
テーブル９５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。しかも、明るいと
ころで、プレート移送を継続しながら連続的に、吸光度
を測定することができる。

【００９１】そして、１つのプレート１に対する測定が
済んだ後は、これに続く次のプレート１が移送されて来
てその測定が行われる。この処理は、センダユニット５
１から吸光光度計本体５０にプレート１が移送されて来
る間、続けられる。また、この間、測定の済んだ各プレ
ート１は、ベルト７４に載せられて吸光光度計本体５０
からレシーバユニット５２へ運び出される。そして、レ
シーバユニット５２では、そのカセットに到達したプレ
ート１がカセットの上方から順にカセットに収納され、
この収納の度にカセットが一段上昇して次のプレート１
の受入に備えるという処理が繰り返し行われる。

【００９２】こうして、センダ側カセットに収納されて
いた総てのプレートを連続的に速やかに測定してレシー
バ側カセットに収納することができる。また、この吸光
光度計は、センダ上のカセットやレシーバ上のカセット
を適宜交換すれば、幾ら多数であっても所望の数のプレ
ートについて、吸光度を測定することができる。

【００９３】

【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、ＬＥＤ光の
所定周波数での電気的・電子的変調に基づいて吸光度測
定を行うとともに、外乱光により検出光度信号が歪んで
失われた所定周波数の交流成分等の減少量が高調波成分
に基づいて補充されるようにしたことにより、明るくて
も手軽に安定して正確な吸光度測定を行える吸光光度計
を簡素な構成で実現することができたという有利な効果
が有る。

【００９４】また、本発明の第２の解決手段の吸光光度
計にあっては、高調波成分量に応じて警報を出すことで
誤測定を回避するようにしたことにより、明るくても手
軽に安定して正確な吸光度測定を行える吸光光度計を簡
素な構成で実現することができたという有利な効果を奏
する。

【００９５】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、電気的・電子的処理に基づいて周波数
変調および多重化を行うとともに高調波に基づく補正も
行うようにしたことにより、分光等の光学的処理によら
ずに、複数の発光波長それぞれに区別して、外光等に影
響されることなく、並列に、異なる吸収波長域における
試料の吸光度を、正確に測定することができる。したが
って、明るくても手軽に安定して正確な多波長測定を行
える吸光光度計を簡素な構成で実現することができたと
いう有利な効果が有る。

【００９６】また、本発明の第４の解決手段の吸光光度
計にあっては、小規模な照射機構と直線的な移送との組
み合せに基づいて発光ダイオードの数が少なくても被検
体のマトリクス状の測定部位総てを速やかに測定しうる
ようにしたことにより、明るくても手軽に安定してマト
リクス状多点の正確な吸光度測定を行える吸光光度計を
簡素な構成で実現することができたという有利な効果を
奏する。

【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】その挟持体の外形図である。

【図３】その信号の波形例である。

【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の構造を示す一部断面図であ
る。

【図６】この発明の吸光光度計の第３実施例につい
て、その全体の正面図である。

【図７】その要部の構成を示すブロック図である。

【図８】従来の吸光光度計の外観図である。

【図９】従来の吸光光度計（ＸＹ走査）のブロック
図である。

【図１０】従来の吸光光度計（ＬＥＤアレイ）のブロ
ック図である。

【図１１】従来の吸光光度計（ＬＥＤ変調）のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１プレート（マイクロプレート；測定容器；被検
体）１ａセル（ウェル；試料室；測定部位）２比濁計（吸光光度計）３センダ・レシーバ４マルチプレクサ（ＬＥＤ選択切換回路）５マルチプレクサ（ＰＤ選択切換回路）６テープ（被検体）７チューブ（被検体）２０本体２１発振回路２２アンプ２３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ；第１のフィルタ
回路）２４検波回路（吸光度算出等手段）２５バンドパスフィルタ（ＢＰＦ；第２のフィルタ
回路）２６検波回路（補正手段）２７補正値算出回路（補正手段）２８アンプ２９表示器３０挟持体（探子；探触部；探体部；別体）３１コード３２ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；
光源）３３コード３４フォトダイオード（受光素子；受光器；検出素
子）３５挟持片（照射機構）３６挟持片（受光素子保持機構）３７スプリング３８ネジ４１アラーム信号発生回路（アラーム手段）４２ブザー（アラーム手段）２１ａ発振回路２３ａバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４ａ検波回路（吸光度算出等手段）２５ａＢＰＦ（バンドパスフィルタ）２６ａ検波回路（補正手段）２７ａ補正値算出回路（補正手段）２８ａ演算回路（吸光度算出等手段）３２ａ，３２ｂＬＥＤチップ５０吸光光度計本体５１センダユニット５２レシーバユニット６０照射機構（兼受光素子保持機構）６１ラインホルダ６２ＬＥＤ（発光ダイオード；発光素子；発光体；
光源）６３ＰＤ（フォトダイオード；受光素子；検出素
子）６４支軸７０移送機構７１定速駆動回路７２モータ７３駆動輪７４ベルト８０ドライバ（駆動回路）８１アドレスレジスタ８２ＬＥＤ選択回路８３ＰＤ選択回路８４Ａ／Ｄ変換回路８５Ａ／Ｄ変換回路９０コントローラ（制御演算部）９１発光制御プログラム９２スキャン制御プログラム９３光度入力プログラム（補正手段）９４０％テーブル（吸光度算出等手段）９５１００％テーブル（吸光度算出等手段）９６吸光率演算プログラム（吸光度算出等手段）９７表示制御プログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大科千鶴子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 (72)発明者山田泰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

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を試料に照射して透過光の光
度を検出しこの検出光度に基づいて前記試料の吸光度を
求め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、所定周
波数の交流成分を含んだ駆動電流を前記発光ダイオード
に供給する駆動回路と、前記検出光度から前記所定周波
数の該当成分を抽出して出力する第１のフィルタ回路
と、この第１のフィルタ回路の出力に基づいて前記試料
の吸光度を求める吸光度算出等手段と、前記検出光度か
ら前記所定周波数の高調波成分を抽出して出力する第２
のフィルタ回路と、この第２のフィルタ回路の出力に応
じて前記第１のフィルタ回路の出力値または前記吸光度
算出等手段よる吸光度値を補正する補正手段とを備えた
ことを特徴とする吸光光度計。
【請求項２】前記補正手段に代えて又はこれに加えて、
前記第２のフィルタ回路の出力に応じて警報を発するア
ラーム手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の吸
光光度計。
【請求項３】前記発光ダイオードは、前記試料について
の異なる吸収波長域に対応したそれぞれの発光波長で発
光する複数のＬＥＤチップが、一体的に組み込まれたも
のであり、前記駆動回路は、前記発光ダイオードの駆動
に際し、それぞれ他の駆動電流に含ませられた交流成分
の周波数とは異なる周波数の交流成分を含んだ複数の駆
動電流を生成し、それぞれの駆動電流を前記複数のＬＥ
Ｄチップのそれぞれに供給するものであり、前記第１の
フィルタ回路は、前記検出光度から前記複数の周波数の
該当成分を弁別して抽出するものであることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載された吸光光度計。
【請求項４】試料を保持する複数の測定部位がマトリク
ス状に配設された被検体を前記マトリクスの列方向（又
は行方向）に沿って一方向又は往復双方向等の直線的に
移送する移送手段を備え、前記複数の発光ダイオード
は、前記マトリクスの行方向（又は列方向）に沿って少
なくともライン状に配設されたものであることを特徴と
する請求項１乃至請求項３の何れかに記載された吸光光
度計。